STEM模式在科學教學中的實踐應用

徐桂梅

一、引言

習近平總書記一直把創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置，高度重視科技創(chuàng)新，提出了一系列新思想、新論斷、新要求。創(chuàng)新是一個民族保持強大生命力的靈魂源泉，更是一個國家不斷前進的動力。中國是世界上最大的發(fā)展中國家，發(fā)展是解決中國所有問題的關(guān)鍵。要發(fā)展就必須充分發(fā)揮科學技術(shù)第一生產(chǎn)力的作用。創(chuàng)新就凸顯了其存在的必要性。知識就是力量，人才就是未來。我國要建設(shè)創(chuàng)新型的科技大國，必然對創(chuàng)新型人才有著迫切需求和提出了更高要求。基于此，我國引入了STEM模式展開教學活動。筆者將以教科版六年級《污水和污水處理》為教學研究案例，針對STEM模式在小學科教學中的實踐應用展開初步分析，以此希望為廣大教師帶來一些啟發(fā)。

二、STEM模式的內(nèi)涵

STEM是科學、技術(shù)、工程、數(shù)學這四門學科的合稱，其并不是簡單地將這四門學科拼湊在一起，而是立足這四門學科的特征和規(guī)律，以交叉和相互滲透的形式將這四門學科巧妙地融合在一起。科學是認知世界的自然規(guī)律;技術(shù)是改造世界的經(jīng)驗和方法;工程是圍繞具體的主題制定的一系列方案和計劃;數(shù)學是描述世界和解決問題的基礎(chǔ)應用工具。這四門學科通過跨界形式重新組合在一起，模糊了各學科的邊界，擴展了學生的認知視野，全方位地提升了學生的綜合素養(yǎng)。

綜上所述，STEM模式立足在學生的未來發(fā)展和長遠趨勢，其豐富的內(nèi)涵就是不再將教育視角局限在學生的理論知識掌握層面，而是注重學生的思考過程和實踐過程，從知識與技能、過程與方法、情感與態(tài)度三個維度考察學生的受教情況，將知識的獲取方法、獲得知識的使用工具和創(chuàng)新過程進行有機統(tǒng)一，具有動態(tài)性、一體性、多元性、綜合性等特點。

三、STEM模式在小學科學教學應用中的策略

（一）學科交互巧設(shè)問題

設(shè)置問題是STEM教學模式中的第一個步驟，也是承接后面教學活動的橋梁。部分教師沒有充分把握STEM模式的本質(zhì)內(nèi)涵，盲目地將這四門學科的知識內(nèi)容安排在一起，隨意地設(shè)定科學探究主題，提出一些無關(guān)痛癢的科學問題，這樣不僅會大大地降低學生的學習效率，而且還會將STEM模式流于形式。教師應該結(jié)合具體的教學目標有針對性、目的性和計劃性地導入包含科學、技術(shù)、工程和數(shù)學這四門學科知識的內(nèi)容，按照明確的指示性方向和學科交互原則巧妙地設(shè)置科學問題，以便為接下來高質(zhì)量的科學探究活動奠定扎實基礎(chǔ)。

《污水和污水處理》中涉及的科學知識是認清污水的來源及其對人類的危害;技術(shù)知識的包含內(nèi)容是掌握污水處理的原理和方法;工程知識需要學生制定污水處理的解決方案和操作步驟;數(shù)學知識則涉及在處理污水過程中使用的工具。我在詳細了解了這四門學科的交集之后，先導入了一個關(guān)于水故事的動畫片，以此為依據(jù)設(shè)置具體的問題：污水是從哪里來的？污水會對人類會造成什么樣的影響？我們應該怎樣處理污水呢？從而激發(fā)學生探究的好奇心。

（二）小組合作探究問題

STEM模式中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是學生探究問題的過程。有些教師擔心小學生會出差錯，導致他們不能得心應手地開展科學探究活動，這部分教師便牢牢地把控學生科學探究的流程，這樣既會弱化學生的問題意識和科學探究能力，同時又會失去STEM模式的教學價值。STEM模式注重學生在親身實踐的過程中感受到動手操作的樂趣，以便樹立他們的科學意識和深化其科學思維模式。因此，教師要給予學生充足的話語權(quán)，構(gòu)建學生小組合作模式，并以啟發(fā)性的方式指導各小組展開科學探究活動，從而最大限度地發(fā)揮STEM模式的教學功能。

我將學生分成三到五人的單位小組，各組針對第一部分中提出的問題進行討論，可以通過翻閱教材和教輔、查找互聯(lián)網(wǎng)資料、詢問教師等途徑尋找答案。各組自行設(shè)計探究方案和探究步驟，不僅要記錄他們的探究實踐過程和所使用的工具，而且還要有理有據(jù)地闡明各自的結(jié)論，可以借助視頻或者圖片的形式加以輔助。我利用QQ、微信等線上或者線下互動方式給予學生一定的正確指引，從而幫助他們順利解決問題。

（三）學生展示探究成果

當科學探究活動完成之后，學生需要展示他們的探究成果。但有的教師認為學生只要得出最終的正確結(jié)論即可，有意將評價關(guān)系限定在教師對學生的單向評價層面，造成學生被動學習的局面。STEM模式改變了傳統(tǒng)的師生、生生關(guān)系，將教學評價延伸在了教師與學生、學生與學生的多維關(guān)系層面，充分地滿足了學生的個性化自由。學生先互相分享和交流彼此的探究經(jīng)驗，教師再反饋他的意見，由此及彼地將理論知識順利導入到學生的腦海之中，既可以拉近師生和生生之間的距離，同時又能釋放學生的潛能。

各組學生展現(xiàn)他們針對污水來源、污水危害以及污水處理方案進行探究的成果，我將課堂發(fā)言權(quán)全權(quán)授予學生，學生各抒己見、暢所欲言，我則負責維護課堂秩序。等時間差不多了，我再結(jié)合學生的發(fā)言情況進行相應講解和說明，從而幫助學生充分認識污水和掌握污水處理技術(shù)。

四、結(jié)語

隨著我國教育改革深化的推進，STEM模式會成為未來教育的主要側(cè)重方向。因為其不僅符合當代社會的發(fā)展，而且還契合了現(xiàn)代化的教育理念，為學生學習帶來了極大的便利條件。還希望廣大教師不斷完善STEM教學模式中的不足之處，結(jié)合學生的個性化特征制定因材施教的教學策略，以便加強我國科學教育質(zhì)量，從而培養(yǎng)更多有素養(yǎng)、有創(chuàng)造力和有文化的棟梁之材。

【作者單位：廣州市天河區(qū)匯景實驗學校? ?廣東】