姚赟莉
江苏省苏州市吴江区盛泽小学 江苏 吴江 215228
摘要：STEM教育是现代教育的重要组成部分。为了提高学生的科学素养，在小学科学实验教学设计拓展性实验，不仅能激发学生的探究兴趣，同时还能发展学生的思维力和创造力。文章从拓展性实验在小学科学教学中的重要性及设计与实施三方面进行了探讨。
关键词：STEM教育 科学拓展实验 活动设计
STEM教育提倡把课堂交给学生，提倡教师采用丰富多样的教学方式培养学生的探究力和创新力。在科学教学过程中，教师要注重拓展性实验的开展，它能够帮助学生理解和掌握科学知识，能拓展学生的思维，培养学生的创新意识，增强学生学习科学的热情。
一、小学科学课堂开展STEM教育的必要性
STEM 教育和传统教育有所不同，在教育教学中有着独特的特点。
（一）STEM 教育具有情境性，能激发学生的学习兴趣。
STEM教育是将课堂中学到的系统化的知识转化为课外真实情境中的实际问题。而这些问题来源于学生原有的生活学习经验，所以更能激发学生的探究欲望，从而激发学生的学习兴趣。学生在解决问题的过程中习得新的知识和掌握新的技能，从而产生成就感，再次激发学生的内在学习动机，增强学生学习的主动性。
（二）STEM 教育具有设计性，能提升学生的科学素养。
工程教育是 STEM 教育中很重要的一部分，它要求学生运用已知的科学知
识和方法来解决生活中的实际问题。在这个过程中，学生要像一个工程师一样自主地去发现问题、收集证据、设计与制作、测试与改进，需要学生用正确的科学知识以及技术来解决生活中的实际问题，从而提升学生的科学素养。
（三）STEM 教育具有实践性，能培养学生解决问题的能力。
STEM 教育认为学习是学习者与环境互动的过程，而非简单的外部灌输，学
生在动脑动手的过程中主动建构新的知识体系，实现有意义的学习。学生亲身参与到解决问题的过程中去，在做中学，在做中求进步，亲身体验解决问题的过程。
二、拓展性实验在小学科学教学中的重要性
STEM教育是一种具有情境性、设计性和实践性特点的学习模式和教学模式。在这样的模式下生成的小学科学拓展课程的教学设计能够更好的激发学生的学习兴趣、提升学生的科学素养以及提升学生解决实际问题的能力。
（一）使课堂教学内容更加丰富
课堂教学是培养学生科学素养的主阵地，而拓展实验是能在有限的课堂教学时间内高效地达成培养目标的有效途径之一。小学生本身对实验很感兴趣，好奇心也较强，但仅仅只是“好玩”，他们对于兴趣和好奇心难于持久。这就需要教师在课堂中设计课外拓展实验，贴近学生生活实际，吸引学生的注意力，最大限度地让学生参与活动中，有助于维持学生持久的学习兴趣，激发学生的求知欲，让科学课堂充满童趣，换发探究的活力。
（二）为学校“科技节”提供素材
在科学教育日益受到重视的今天，现在很多学校每年都会定期举办“科技节”活动，我们学校也不例外。
但是以往苦于没有什么素材，“科技节”办得有些枯燥乏味，这对培养学生的科学素养并没有很大的推进作用。如果能把拓展实验从课堂中引向课外，让学生在有事可做，做到实处。在科技活动中，我们可以设置不同等级的奖项，如班级赛、年级赛、学校赛，将晋级学校赛的课外拓展实验进行全校展示，那我相信学生不仅对科学这门学科感兴趣，对科学探究实验也会有更广泛的认识。这样的科技活动也就有了更多实质性的内容。
三、拓展实验在小学科学教学中的设计与实施
目前许多小学已引进STEM教育理论，要充分发挥STEM教育在小学的优势还是有些难度。因此，必须要设计实施策略，才能顺利开展STEM教育。
（一）联系课内，使拓展实验更具目的性
科学探究活动是一个连续性的过程，很多探究实验无法在一节课内全部解决，还需课外继续开展。然而受到课堂是学习主阵地的传统意识的影响，学生总认为探究实验只在课堂中完成，一旦离开课堂就无需开展实验活动。这将归根于：一是学生没有养成课外开展探究实验活动的习惯；二是语、数、英等学科的学习任务繁重，学生没有时间去完成课外探究；三是课外延伸的探究活动趣味性不强，大多以作业的形式布置，学生的积极性不高，无法促使学生主动探究。
就如在探究完潜水艇通过改变自身的重量来实现在水中的沉浮，我们应该积极地引导学生探究“浮沉子”为什么能在水中沉浮自如呢？粗看，它的体积没有发生变化。这就需要我们通过探究活动才能观察到：当用力挤压瓶子时，笔帽里的一部分水进入笔帽，空气就被压缩了，导致“浮沉子”排开水的体积变小，浮力减小，它就下沉了；反之，它就上浮了。也就是说“浮沉子”是通过改变体积来实现在水中的沉浮。
看似相似的两个实验，但蕴含着不同的科学原理。通过课外的继续探究，学生能更深刻地理解“潜水艇”和“浮沉子”的沉浮原理，对浮力这一知识点也有了初步的了解。这一过程，不仅激发了学生探究的热情，还发展了学生的思维能力。
(二)联系生活,使拓展实验更具趣味性
STEM教育理念下的学习的内容源于真实的生活情境，因此，教师在设计拓展
实验时，应选择与生活实际相关的、有趣的教学任务来吸引学生的注意力。教师在教学的过程中,可以充分利用多媒体等电子设备，以播放真实的生活视频等形式将教学内容引入课堂,并允许学生采用多种方式在课堂上展示学习活动过程或结果。
就如在教授《运动与摩擦力》时，我在拓展环节，运用光盘气垫船和磁悬浮陀螺来解释气垫船、磁悬浮列车减少摩擦力的原理，原本将学生较难理解的知识点通过实验展示出来，学生一目了然，一下子就能明白其中的奥秘。创设这样与生活相关的情境，不仅激发学生的探究欲望，也增添了课堂的趣味性。
（三）联系各学科，给拓展实验添加素材
STEM教育具有跨学科性、体验性和情境性特征。在设计拓展性探究实验中，需要学生运用科学、工程、技术、数学的知识对问题进行思考，在解决问题时，要求学生在教师引导下，通过亲身参与解决问题的过程，从而获得知识。STEM教育的目的就是教师需要帮助学生学会运用书本知识，解决与生活社会相联系的问题。开展STEM教育，不仅能培养学生的实践能力，还可以培养学生发现问题的能力，将学到的知识运用到实际生活中。
综上所述，拓展性实验对于小学科学教学有着重要的意义。在小学科学课堂教学中，教师应有目的地开展拓展性实验，让学生不仅学到了科学知识和技能，还锤炼了意志，同时也培养了学生的观察力、思维力和创造力。