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新课标背景下乡村小学科学STEM 项目化教学

作者

杨凤艳

宝鸡市陈仓区慕仪镇中心小学  721300

一、引言

新课标实施背景下,科学教育不再是“单纯传授知识”,而是要培养学生“用科学思维解决问题、用实践能力探索世界”的综合素养 —— 这对乡村小学科学教学而言,既是机遇更是挑战。乡村小学受地域限制,面临“实验器材少、专业教师缺”的困境,学生多靠“听讲解、看图片”学科学,难以感受科学的趣味与价值。而 STEM 项目化教学以“真实项目为载体,融合科学、技术、工程、数学知识”,恰好能让乡村学生“用身边材料做实验、解决家乡实际问题”,为乡村科学教育注入久违的活力,让科学学习真正扎根乡村土壤。

二、新课标对乡村小学科学教学的要求

新课标要求乡村小学科学教学跳出“知识灌输”的局限,聚焦“科学思维、探究能力、科学态度”的综合培育:不仅要让学生知道“植物生长需要阳光水分”,更要引导他们亲手种植、观察记录,学会“提出问题(为什么有的幼苗长得快)、设计实验(控制光照或水量)、得出结论”;不仅要传授“生态保护”知识,更要培养他们“爱护家乡山林、节约水资源”的责任意识,让科学素养真正融入生活,成为学生认识乡村、改造乡村的“工具”。

三、乡村小学科学教学现状及面临的问题

(一)教学资源匮乏

乡村小学的科学教学资源常“捉襟见肘”:多数学校没有专业实验室,仅有的实验器材是“几盒生锈的烧杯、少数几册旧科普书”;想让学生观察“植物光合作用”,只能对着课本图片讲解,无法让学生亲手做“遮光对比实验”;想探究“水质变化”,没有检测工具,只能凭肉眼观察颜色 —— 这种“看得见却摸不着”的教学,不仅让学生失去学习兴趣,更让他们难以理解科学的“实践性”本质,觉得“科学离乡村生活很远”。

(二)师资力量薄弱

乡村小学科学教师面临“数量少、专业弱”的双重困境:很多学校没有专职科学教师,由语文、数学教师“兼任”,他们缺乏系统的科学专业知识,连“简单电路连接”实验都可能操作失误;即便有专职教师,也因乡村条件艰苦、培训机会少,难以掌握“探究式教学”“跨学科设计”等新方法,只能沿用“照本宣科”的传统模式;更难吸引优秀科学教师扎根乡村,导致师资短缺问题陷入“恶性循环”,科学教学质量难以提升。

四、STEM 项目化教学优势

整合多学科知识:STEM 项目让“零散知识变实用能力”—— 学生做“乡村垃圾分类方案”时,既要用科学知识“了解垃圾降解原理”,又要用数学知识“统计家庭垃圾种类占比”,还要用工程思维“设计分类垃圾桶结构”,这种“为解决问题而学知识”的模式,比单独学习某一学科更有意义,也更易让乡村学生理解知识的价值。

培养实践能力:STEM 项目强调“亲手做”,正好弥补乡村资源不足的短板—— 没有专业器材,可用“废旧塑料瓶做花盆”“木棍做杠杆”;没有实验室,乡村的田野、山林就是“天然实验室”:学生在“设计农田灌溉系统”时,亲手用 PVC 管搭建管道、测试水流速度,这种“从设计到实践”的过程,能让学生切实提升动手能力,感受到“科学就在自己的双手里”。

五、新课标背景下 STEM 项目化教学在乡村小学科学教学中的实施策略

(一)结合乡村实际,精选项目主题

项目主题需“贴近乡村生活、学生能操作”,让学生有“亲切感、参与感”:

比如围绕“乡村农业”设计“玉米种植密度探究”“简易温室大棚制作”;围绕“乡村环境”设计“家乡小河水质调查”“村口垃圾分类站规划”;围绕“乡村生活”设计“家用柴火灶节能改造”“庭院雨水浇花系统搭建”。这些主题源自学生熟悉的生活,学生能轻松找到材料,也能切实感受到“项目成果对家乡的意义”,学习动力更足。

(二)整合多学科知识,设计项目内容

项目内容需“自然融入多学科知识,不生硬叠加”:以“乡村农田灌溉系统设计”为例 —— 科学层面,引导学生探究“不同土壤的渗水速度”,明白“黏土和沙土需不同灌溉方式”;技术层面,教学生使用“卷尺测量农田面积、手机查灌溉技术资料”;工程层面,指导学生“用 PVC 管、塑料桶设计灌溉管道,考虑如何控制水流大小”;数学层面,让学生“计算每亩农田需水量、管道长度与坡度的关系”。每个环节都围绕“灌溉”这一核心,知识自然整合,学生不会觉得“学得多、压力大”。

(三)提供资源支持,保障项目实施

乡村小学需“巧用现有资源、争取外部支持”:内部挖掘方面,引导学生利用“废旧材料”—— 用塑料瓶做容器、用木棍做支架、用旧电线做简易电路;外部争取方面,联系当地农技站获取“农业知识手册”、申请公益项目捐赠“基础实验工具”、利用“国家中小学智慧教育平台”获取科普视频和教案;还可邀请“乡村工匠(木匠、电工)”进校园,指导学生使用工具、解决技术难题,让乡村的“本土资源”成为项目实施的“助力”。

结语

新课标背景下,STEM 项目化教学为乡村小学科学教学“打开了一扇新窗”—— 它让乡村学生能用“自己的双手做科学、用家乡的资源学科学、用科学的能力改家乡”,既解决了资源匮乏、师资薄弱的现实困境,又培养了学生的综合素养与创新能力。未来,乡村小学需持续探索“更贴合乡村实际的STEM 项目”,比如结合“乡村非遗”设计“竹编工艺中的科学原理”项目、结合“乡村旅游”设计“家乡景点导览牌制作”项目,让科学教学真正扎根乡村、服务乡村,为乡村学生的成长注入“科学的力量”,为乡村的发展培育“创新的种子”。

参考文献:

[1] 基于生本理念的小学科学项目化教学模式探究 . 金凌怡 . 新智慧 ,2024(33)

[2] 新课标视域下小学科学项目化教学的实践探索 . 练惠鋆 . 读写算 ,2025(04)