STEM教育理念下小学科学中高段跨学科融合教学的实施策略与效果研究

摘要：本文以STEM教育理念为指导，探讨小学科学中高段跨学科融合教学的实施策略及其效果。通过分析STEM教育的内涵、小学科学中高段学生的认知特点，提出相应的教学策略，并通过实践验证其实施效果。研究发现，跨学科融合教学能够有效提高学生的科学素养、创新能力和团队合作能力。

关键词：STEM教育；小学科学；跨学科融合；教学策略；效果研究

引言

STEM教育作为一种跨学科、综合性的教育模式，旨在培养学生的科学素养、技术能力、工程思维和数学能力。近年来，我国教育部门高度重视STEM教育的发展，将其纳入国家教育发展规划。小学科学中高段是学生科学素养形成的关键时期，如何在此阶段实施跨学科融合教学，提高学生的科学素养和创新能力，成为教育研究者关注的焦点。本文旨在探讨STEM教育理念下小学科学中高段跨学科融合教学的实施策略与效果。

一、STEM教育理念下小学科学中高段跨学科融合教学的内涵

（一）STEM教育的内涵

STEM教育融合了科学、技术、工程和数学四个学科的核心概念，构建了一个相互关联、互为支撑的教育体系。这种教育模式不仅关注各个学科领域内的知识，更强调它们之间的内在联系。STEM教育旨在培养学生的创新思维，提升其实践操作能力，并促进团队合作精神的形成，为未来社会的全面发展打下坚实基础。

（二）小学科学中高段跨学科融合教学的内涵

在小学科学中高段，跨学科融合教学以STEM教育理念为指导，将科学知识与语文、数学、艺术等其他学科知识相结合。这种教学方式通过项目式学习、探究式学习等方法，鼓励学生主动探索和动手实践，从而培养他们解决现实世界问题的能力。跨学科融合教学强调学科间的整合，鼓励学生跨学科思考，通过团队合作来完成任务，进而提升学生的综合素质和创新能力。

在这一教学模式中，教师不再是知识的传递者，而是学生探究活动的引导者和协助者。学生通过实际操作、讨论交流、成果展示等方式，不仅能够深化对科学知识的理解，还能培养跨学科的思维能力和团队协作能力。这种教学模式的实施，有助于学生在面对复杂问题时，能够综合运用多学科知识，形成解决问题的系统思维。

二、STEM教育理念下小学科学中高段跨学科融合教学的实施策略

（一） 明确教学目标

教学目标的明确化是确保教学有效性的关键。STEM教育的核心目标在于培养学生的科学素养、技术能力、工程思维和数学能力。这一目标需要与小学科学中高段学生的认知发展水平相结合，以制定出既符合学生实际情况又具有挑战性的教学目标。这些目标应当具体、可测量，并且能够反映出学生从知识掌握到能力提升的整个过程。

（二）优化课程设置

课程设置的优化是跨学科融合教学的重要组成部分。教师应当充分考虑学科之间的内在联系，设计出能够促进学生综合能力发展的课程体系。课程内容应当围绕学生的兴趣和需求展开，通过引入具有挑战性和实践性的项目，激发学生的主动探究精神和合作学习意愿。这种课程设置不仅能够增强学生的学习动力，还能够帮助他们将理论知识与实际应用相结合。

（三）创设情境教学

情境教学的创设对于STEM教育至关重要。教师需要设计出真实、有趣的教学情境，这些情境应当能够引起学生的兴趣，激发他们的好奇心，并促使他们主动参与其中。通过动手实践，学生可以在解决问题的过程中深化对科学概念的理解，同时培养他们的创新思维和解决问题的能力。

（四）融入信息技术

信息技术的融入为STEM教育提供了新的可能性。教师应当充分利用现代信息技术，包括互联网资源、多媒体工具和在线平台，来辅助教学活动。这些技术的应用不仅能够丰富教学手段，还能够提高教学效果，使学生在更加直观、互动的环境中学习。通过信息技术，教师可以更有效地传递知识，学生也可以更便捷地获取信息，从而促进教学双方的共同成长。

总的来说，STEM教育理念下的小学科学中高段跨学科融合教学，需要教师在明确教学目标、优化课程设置、创设情境教学和融入信息技术等方面下功夫。这些策略的实施将有助于提升学生的科学素养和综合能力，为他们的未来学习和生活打下坚实的基础。

三、STEM教育理念下小学科学中高段跨学科融合教学的效果研究

（一）研究方法

在STEM教育理念下，小学科学中高段跨学科融合教学的效果研究通过实验法进行了深入探讨。该研究选取了某小学五年级的两个班级作为研究对象，其中实验班采用了基于STEM教育理念的跨学科融合教学，而对照班则继续采用传统的教学方式。研究的目的是通过对比分析，评估跨学科融合教学对学生科学素养、创新能力和团队合作能力的影响。

（二）研究结果

研究结果表明，经过一个学期的教学实践，实验班学生在科学素养方面的提升尤为显著。具体数据表明，实验班学生在科学知识掌握程度上的平均得分比对照班高出15%左右，在科学思维能力和科学探究能力上的平均得分分别高出12%左右和10%左右。这些数据表明，跨学科融合教学能够有效提升学生对科学概念的理解和运用能力。

在创新能力方面，实验班学生的表现同样优于对照班。根据研究数据，实验班学生在问题解决方面的能力提升了14%左右，在创新设计方面的能力提升了11%左右。这表明跨学科融合教学有助于激发学生的创新思维，提升他们面对复杂问题时的解决能力。

团队合作能力的提升也是跨学科融合教学的一个重要成果。研究数据显示，实验班学生在团队合作中的沟通能力得分提升了13%左右，协作能力得分提升了9%左右。这表明跨学科融合教学不仅促进了学生的个体发展，还增强了他们在团队环境中的互动和协作能力。

四、结论

本文通过对STEM教育理念下小学科学中高段跨学科融合教学的深入分析，揭示了其在提升学生科学素养、创新能力和团队合作能力方面的显著效果。研究表明，跨学科融合教学有助于打破学科界限，促进知识整合，从而为学生提供一个全面发展的学习环境。因此，教师应当在教学实践中积极尝试跨学科融合教学策略，以此为学生奠定坚实的综合素质基础。这一教学模式的有效性得到了学术界的认可，并为未来教育改革提供了有益的参考。

参考文献

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课题项目：本文为2023一2024学年度陕西省汉中市教科研立德树人专项立项课题：STEM教育跨学科学习在小学科学中高段的实践与研究（课题编号：HZZXY--2024235）