在STEM课程理念下的科学学习中有效培养低年段学生科学思维能力

《小学科学课程标准》中提出把培养学生的核心素养作为主要目标，代替以学科知识、技能为目标的传统评价体系。科学思维既是核心素养的重要组成部分，也是学生科学素养的关键组成。

融合了科学、技术、工程和数学四门学科的STEM教育倡导跨学科思维的培养，旨在运用多学科知识和不同学习方式相融合的教学方式，使学生体会到学科之上的思维方式，包括因果思维、结构性思考、系统化思维、模式化解决、规模比例与数量思维等。STEM课程的评价标准将学科的核心理念与科学研究的内容或工程技术相结合，进而转化为学生的能力与素养的评定，并将培养或提升学生科学思维能力放在核心地位。STEM理念下的小学科学学习是开展各类科学探究和工程实践的过程，也是低年段学生科学思维的形成和发展的有利途径。

大量的实践表明低年段学生的思维能力的基础特点是：主要以直观形象思维能力为主，抽象概括能力较差；自控能力较差，注意力不稳定，导致有效思维的时间短；模仿能力较强，但思维缺乏灵活变换，浅显不深入。因此，在小学阶段培养学生的科学思维能力，需要从以具体形象思维为主要形式逐步过渡到以抽象逻辑思维为主要形式，而抽象逻辑思维的建立与小学生的感性经验积累和动手操作实践感受有密切联系。另外，也需要注重学生日常经验事实的归纳和总结，开展科学探究过程的分析和推理，以及对科学事实和科学推理进行质疑和批判。

小学科学的STEM项目学习是基于真实问题解决的探究学习、基于工程设计的实践学习，强调发展学生的设计能力与问题解决能力，促进学生科学思维能力的发展。学生有大量的机会通过摸索、探究、决策来验证他们认为有创造性、能解决问题的方案，他们在解决问题的过程中通过犯错、分析失误、改进，使能力得到提升。让学生掌握知识与技能，进行灵活迁移应用、解决实际问题，重点培养学生的科学素养、创新思维和实践能力。

基于STEM理念开展的项目学习是一个学生亲身体验知识内容获取、技能掌握、技巧锻炼的过程。从探究内容的选择、项目产品的设计制作、产品检测评价等环节中，教师可从激发动机、引发认知冲突、改进技术、拓展延伸等方面调动学生的知识和技能储备，使学生的思维碰撞出火花，形成创意并付诸实践。低年段学生认识事物的过程是由低级到高级，由简单到复杂，由量变到质变的过程。所以，教师要根据学生掌握知识的规律对学生进行由浅入深的训练。学生在低年级的科学学习中形成的探索、思考和创造能力将会对未来的成长打下坚实的基础，良好的科学思维能力和科学素养基础也将促使其更好地开展各类型学习活动和社会实践活动。