摘要：于现今迅速演变的教育界，STEM（科学、科技、工程与数学）教育已成为促进创新型人才培育的关键引擎。小学科学课室，作为塑造学生科学素养与探索精神的温床，通过吸纳STEM教育理念，既呼应了时代发展的迫切要求，亦是对过往教育模式的深入革新。

关键词：STEM教育；小学科学；创新融合

引  言：

STEM教育着重跨学科学习整合，提倡学生通过解决实际问题获取知识，此理念与小学科学课程侧重实践与探索的特性高度契合。研究显示，参与STEM教育的学生在创新思考、问题解决及团队合作能力方面展现出明显优势，为他们未来社会竞争力的构建提供了稳固基础。

一、STEM教育融合在小学科学课堂中的意义

STEM教育，科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）与数学（Mathematics）的整合教学模式，在小学科学课堂中的应用，不仅拓展了教学内容的广度与深度，还从根本上重塑了传统教育方法。通过这种融合，STEM教育成功地消除了学科间的界限，鼓励了知识的跨界整合与交流，为学生营造了一个更加全面且深入的学习环境。研究数据表明，实施STEM教育有助于显著增强学生的创新思维与问题解决技能，使其在处理复杂挑战时能有效地运用跨学科知识进行综合思考与策略制定。

此STEM教育亦重实践及创新，促动学童亲自动手，将理论用于解实问题。STEM 教育旨在启导好奇与求知之欲，引领学生主动探索未知，培育创新精神与实践能力。于小学校园之自然科学课堂，此实践与创新之精神得以全面展现与弘扬。

二、STEM教育融合小学科学课堂中面临的挑战

（一）学科整合难度及教师素质提升需求

在STEM教育融合小学科学课堂的实践中，学科整合难度成为一个不可忽视的障碍。STEM 教育着重于科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）与数学（Mathematics）的跨学科融合，这要求教师不仅需深入掌握各自专业领域，还需具备将这些领域知识无缝连接的能力。依据一项针对小学科学教师的调查数据显示，逾七成教师在推行 STEM 项目时遭遇了学科整合挑战，主要问题在于难以寻觅各学科间的关联点，以及如何在教学过程中均衡各学科的比重。

（二）学生跨学科技能培养的困境

在STEM教育融入小学科学课堂的过程中，学生跨学科技能的培养遭遇显著难题。此挑战不仅涉及学生难以整合不同学科知识，更关键的是，他们缺乏在实际情境下灵活运用多学科知识以形成综合性解决方案的能力。根据一项面向小学生的STEM素养调查，逾60%的学生在处理跨学科问题时显现出明显的局限性。这些学生通常仅能孤立地运用某一学科的知识，而非形成全面且整合性的应对策略。

（三）实践资源与设备不足的制约

在STEM教育融入小学科学课堂时，实践资源与设备短缺构成显著障碍。依据全国小学STEM教育资源现状调研，超六成学校在推行STEM教育时遭遇资源匮乏，特别表现在实验设备与教学资料不足。此类资源缺口不仅限定了实验种类与深度，还对培养学生动手能力及创新思维产生负面影响。

三、应对STEM教育在小学科学课堂融合过程中所面临的挑战的策略

（一）加强教师培训与学科整合能力

在STEM教育融入小学科学课堂的过程中，强化教师培训与提升学科整合能力成为核心环节。目前，众多小学科学教师遭遇跨学科知识整合难题，他们不仅需精通自身学科，还须掌握将科学、技术、工程与数学（STEM）各部分知识有效结合的技能。因此，应建立全面的教师培训框架，通过定期举办工作坊、研讨会及线上课程，为教师提供跨学科知识更新及教学法创新的渠道。根据一项针对美国小学科学教师的调查，参与跨学科培训的教师，其课堂教学成效明显提高，学生解决跨学科问题的能力平均提升了20%。

综上所述，强化教师培训与增强学科综合能力乃STEM教育融入小学科学课堂的关键支撑。借助全面的培训、跨学科教研小组的组建以及新科技的引入与实施，能够显著提高小学科学教师的STEM教育专业水平及跨学科学习指导能力，从而为培育具备创新意识与实践技能的未来栋梁之材打下稳固根基。

（二）创新教学方法，促进学生跨学科技能发展

在STEM教育融合小学科学课堂的实践中，创新教学方法是促进学生跨学科技能发展的关键。一种有效的教学策略是采用项目式学习（PBL），它鼓励学生围绕真实世界的问题或挑战，综合运用科学、技术、工程和数学（STEM）知识来解决问题。例如，在“设计并制作一个环保垃圾桶”的项目中，学生不仅需要掌握垃圾分类的科学知识，还需运用工程设计思维来优化垃圾桶的结构，同时考虑材料成本和技术可行性，这无形中促进了学生跨学科知识的整合与应用。

在STEM教育的创新教学方法下，学生的好奇心被充分激发，他们乐于探索未知，勇于尝试新事物，这种积极的学习态度正是跨学科技能培养的重要基石。通过不断实践和创新，学生将逐渐成长为具备综合素养和创新能力的未来人才。

（三）拓展实践资源，优化设备配置与利用

在STEM教育融入小学科学课堂时，扩充实践资源与优化设备配置与应用成为关键环节。为增强学生实践操作能力与创新意识，学校需主动搜寻多样化的实践资源，并持续优化设备配置，以适应STEM教育要求。以某一小学为例，其实施“智能实验室”计划，不仅装备了高端科学实验仪器，还引入了3D打印技术、机器人编程工具等现代科技设备，大幅增加了实践资源。此举不仅提高了学生学习兴趣，亦为他们提供更多探索科学之谜的平台。

在STEM教育融入小学科学课堂的过程中，拓展实践资源与优化设备配置及使用至关重要。此举旨在激发学生学习热情、唤醒其探索欲望并激励他们向科技高峰攀登。唯有如此，方能培养具备创新精神与实践能力的人才，为国家未来贡献价值。

总结语：

在深入探索STEM教育在小学科学课堂的创新融合过程中，我们的研究发现，通过跨学科整合的教学模式，学生的科学素养、创新思维及问题解决能力均得到了显著提升。STEM教育在小学科学课堂中的创新融合，不仅提升了学生的科学素养和跨学科技能，还促进了教育资源的优化配置和教学模式的革新。面对未来，小学科学教育应继续深化STEM教育的融合与创新，加强教师培训，提升教师的跨学科整合能力和信息技术应用能力；同时，积极拓展实践资源，优化设备配置与利用，为学生提供更多元化、更富有挑战性的学习机会。只有这样，我们才能培养出更多具备创新精神和实践能力的未来科学家和工程师，为社会的可持续发展贡献力量。

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