【摘要】把STEM教育理念融入到小学科学课程中不但给学生普及技术与工程领域方面的知识内容，还能让教师更好地实施跨学科教学。因此，教师需要在教学目标、探究活动以及展示评价等环节中贯彻落实STEM理念，这样才能在实际教学中更好地培育学生的科学素养。本文以科普课堂《走近伯努利原理》教学为例，基于 STEM 教育理念，从聚焦跨学科融合、搭建探究框架、创设真实情境、注重探究体验、展示汇报成果、开发评价量规等方面，展开教学实践。

【关键词】STEM 理念；小学科学；跨学科融合

STEM分别代表科学、技术、工程与数学；其核心是跨学科整合教学，即跨越科学、技术、工程、数学等学科的界限，将其理论知识和方法加以整合应用，解决实际问题。这种课程方法以创设真实的生活化情境为核心，以项目式学习、任务驱动为导向的课堂体验。本文以科普430课程《走近伯努利原理》为例，探讨STEM理念在小学科学教学中的应用。

一、跨越学科融合，统筹学习目标

2022年初，教育部颁布了新版《义务教育小学科学课程标准》，对课内外科学教育均提出了新标准和期望。在构思《走近伯努利原理》的教学活动时，应融入STEM教育的具体目标，适应五年级学生的认知特点，制定合适的教育目标，并构建适宜学生实践探索的活动。在制作吸尘器前，要求学生能借鉴生活中常见简易吸尘器的样式，确定小组自制吸尘器的设计图；要明确相关材料的用途，能小组合作发挥所长制作出具备吸尘功能的吸尘器；在测试时，能对照吸尘要求对其进行测试，及时改进。

二、搭建探究框架，理清活动流程

本课程作为科普430课程，将呈现自由探索的教学样态。因涉及知识理论性强，教学内容需要若干节课来完成。因此在实践过程中，采用一节理论课加一到两次实践课的操作形式，让学生慢慢地体验知识的生成过程与问题解决过程。例如，在活动三“DIY吸尘器”和活动四“优化吸尘器”中，设计体验活动时，需强调STEM课程的跨学科学习特点，活动流程通常涵盖六个关键步骤：确定任务目标、方案讨论、团队合作构建、系统调试与优化、成果展示与交流以及评价与反思。在制作吸尘器的体验活动过程中，遵循建构主义的核心理念，引导学生组内分工合作；同时进行头脑风暴，反复实验，不断优化的制作策略，成功制作出一个实用且美观的吸尘器，完成产品说明书的书写，最后进行综合评价。

三、创设真实情境，驱动学习任务

在导入阶段通过设置具有吸引性的问题，激发学生的兴趣，以此顺利引导之后的活动探究，让学生在观察、讨论、思考和实践的过程中，逐步掌握科学知识，并且将知识运用于解决生活中的实际问题。因此，在问题设计环节中，需要考虑的因素，分别是激发学生兴趣、符合学生的认识水平和将学生置于真实的情境中以及具有价值意义的可持续性。

伯努利原理是流体力学的核心，由丹尼尔·伯努利在1726年提出，即流体流速增加时压强降低，反之则增加。教学中，教师通过提出问题，引导学生思考。课后，学生可通过实验活动，亲身体验原理，以增强理解和学习兴趣。

四、注重探究体验，鼓励尝试创新

STEM 理念下的教学过程，注重创设探究活动的体验，让学生在合作探究中不断反思和修正，即使遇到问题也会积极思考应对的策略。例如，在活动三“DIY吸尘器”和活动四“优化吸尘器”中，学生在已学的伯努利原理基础上，通过了解吸尘器的构造和历史，进一步掌握其工作原理。通过吸管吸取液体的实验，学生初步理解气压概念，并应用于吸尘器设计。他们根据学习任务单，小组合作设计、制作并优化自己的吸尘器模型，发现并解决实际问题。学生在动手实践中学习，制作实用美观的吸尘器，为科技节的“吸尘器秀”积极准备。整个活动中，学生分析与解决问题能力、操作能力、制作设计能力、交流表达能力以及合作能力都得到培养和提升。

五、展示汇报成果，持续优化作品

在小学科学课程中，实验后的汇报和展示环节同样关键。学生在此阶段能够通过讲解、演示和分享他们的实验经历，来加强他们的锻炼语言表达能力和逻辑能力。学生自主组成四人一组的团队，并在组内选出一名发言人来负责讲解和展示小组工作，之后由该发言人在全班面前进行成果汇报。

在展示环节中，部分小组表现出色，成功完成了任务，他们制作的吸尘器成功工作，并且提出可行的改进方法；但是有的小组却遇到了一些问题，比如，吸尘器吸不了尘土或纸屑、吸尘器功率太小和吸尘器制作不成功等。学生在演示中发现的问题，教师要给予有针对性的指导，让组内学生经历“试错—讨论—优化”的科学探究过程，引导学生在下一阶段的探究实践中进一步完善吸尘器。

六、开发评价量规，激发探究热情

在基于 STEM 理念的教学评价，教师应更加突出学习过程的形成性评价，结合课程流程设计，采用适合学生的多元量规进行评价。例如，在“DIY吸尘器”课程中，评价量表涵盖设计、讨论、合作、功能、优化和展示等方面，设定详细标准和分值。学生需理解评价标准，以指导任务完成。通过评价得分，选出最佳小组，激励探究热情。评价量表展现多元评价，关注学生态度、体验和效果。奖项设置包括有科技小明星、小小发明家、最认真的星、最强记录员等，目的在于肯定学生的亮点增强学生的自我效能感。

总而言之，教师在小学科学课程的教学过程中，融入STEM教育思想，通过设计真实的学习情境作为课程的开端，采用任务驱动教学法，引导学生亲自参与模型的构建过程，并为他们提供实际操作和展示成果的机会。让学生在情境化学习中与小组成员逐步完成探究体验活动，体验科学探究的趣味性，亲历用知识分析、解决实际问题的过程，从而有效培养科学思维和发展科学核心素养。

【本文系广东省教育科学规划2025年度中小学教师教育科研能力提升重点项目“基于教师队伍整体提升的小学教师专业发展动力机制体系的构建研究”（课题编号：2025ZQJK247）研究成果】

参考文献：

［1］毕晓霖．伯努利原理及其应用［J］．中学物理教学参考，2020，49（10）：61-63．

［2］陈华珠．基于STEM理念的小学科学课堂教学实践—以教科版二年级上册《做一顶帽子》教学为例［J］．福建基础教育研究，2021（3）：125-127．