巧借STEM課程載體，助力核心素養(yǎng)發(fā)展

葉梅鳳

【摘 要】《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》明確提出實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)具體體現(xiàn)在勞動(dòng)意識(shí)、問題解決、技術(shù)應(yīng)用。STEM課程引入小學(xué)科學(xué)課程體系，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生“像工程師一樣思考”，提高他們的核心素養(yǎng)，具有有積極影響。

【關(guān)鍵詞】驗(yàn)證;探究;制造;創(chuàng)新

【中圖分類號(hào)】G42 ??????【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2019）11-0277-01

2016年，教育部課題組發(fā)布了《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》，明確提出我國學(xué)生應(yīng)具備的必備品格和關(guān)鍵能力，實(shí)踐創(chuàng)新素養(yǎng)具體體現(xiàn)在勞動(dòng)意識(shí)、問題解決、技術(shù)應(yīng)用?！读x務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出：小學(xué)科學(xué)課程是一門基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力具有很大作用。新課程標(biāo)對(duì)小學(xué)科學(xué)課程內(nèi)容進(jìn)行了重構(gòu)，新增技術(shù)與工程領(lǐng)域內(nèi)容，凸顯了“技術(shù)與工程”在小學(xué)科學(xué)教育中的地位。

STEM課程將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機(jī)的融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。STEM課程可分為驗(yàn)證型課程、探究型課程、制造型課程、創(chuàng)新型課程。

一、巧借驗(yàn)證型課程，助力批判質(zhì)疑素養(yǎng)發(fā)展

驗(yàn)證型STEM課程是通過教師引導(dǎo)，學(xué)生搜尋證據(jù)，驗(yàn)證定律或現(xiàn)象。此類課程的重點(diǎn)并不是這些定律或現(xiàn)象，而是驗(yàn)證過程和技巧。驗(yàn)證型STEM課程流程基本為：明確內(nèi)容——尋求證據(jù)——分析數(shù)據(jù)——分享反思

案例：驗(yàn)證牛頓第一定律

①明確內(nèi)容：牛頓關(guān)于“蘋果為什么會(huì)落地”的解釋：是某種看不見的力使其他東西掉下來時(shí)，也都落到地面，這個(gè)力來自于地球。它使地球上的萬物都受到垂直向下的重力。學(xué)生提出質(zhì)疑。②尋求證據(jù)：通過小組討論，確定實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：做和重力“賽跑”的游戲——抓尺子;向上拋物體;人向上跳等實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)明確小組分工，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。③分析數(shù)據(jù)：學(xué)生通過觀察現(xiàn)象：向上拋物體和向上跳，最終都落回地上，方向垂直向下;尺子若沒被抓住，最終也是落回地面，且方向垂直向下。④分享反思：學(xué)生依據(jù)整堂課的各個(gè)環(huán)節(jié)做相應(yīng)的反思，反思本驗(yàn)證方法的可行性及可改進(jìn)性，驗(yàn)證牛頓第一定律是正確的。

巧借驗(yàn)證型課程，在遇到名人得出的定律或已有現(xiàn)象，學(xué)生敢提出質(zhì)疑，并在質(zhì)疑中尋求證據(jù)，驗(yàn)證真假，批判質(zhì)疑素養(yǎng)得到了一定的提升。

二、巧借探究型課程，助力勇于探究素養(yǎng)發(fā)展

探究型STEM課程是指在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，綜合運(yùn)用STEM知識(shí)探尋未知的現(xiàn)象。此類課程的重點(diǎn)是探究過程和結(jié)果。探究型STEM課程流程基本為：發(fā)現(xiàn)問題——設(shè)計(jì)方案——評(píng)估方案——實(shí)施方案——分析數(shù)據(jù)——分享反思

案例：探究一杯熱水變量過程

①發(fā)現(xiàn)問題：一杯熱水會(huì)變涼，隨后提出問題：一杯熱水變涼的過程有什么規(guī)律？②設(shè)計(jì)方案：通過小組討論，確定實(shí)驗(yàn)方法：每2分鐘測量一次溫度，繪制曲線圖;明確小組分工：操作、計(jì)時(shí)、記錄;明確注意事項(xiàng)：正確使用溫度計(jì)，正確測量各時(shí)段溫度。③評(píng)估方案：生生交流、師生交流，共同評(píng)估方案實(shí)施的可行性。④實(shí)施方案：根據(jù)完善后的方案，有的放矢的開展探究實(shí)驗(yàn)。⑤分析數(shù)據(jù)：融入數(shù)學(xué)知識(shí)，記錄原始數(shù)據(jù)，繪制曲線圖，觀察分析熱水降溫過程是先快后慢。⑥分享反思：方案實(shí)施的優(yōu)缺點(diǎn)，如若改進(jìn)，可怎樣調(diào)整？學(xué)生在探究過程中掌握的技能。

親歷探究過程，綜合運(yùn)用STEM知識(shí)，有助于幫助學(xué)生尋找正確答案，發(fā)展學(xué)生勇于探究的科學(xué)素養(yǎng)，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求。

三、巧借制造型課程，助力問題解決素養(yǎng)發(fā)展

制造型STEM課程是指老師提供相應(yīng)材料，學(xué)生綜合運(yùn)用STEM知識(shí)完成一項(xiàng)物品的制造或改進(jìn)。此類課程的重點(diǎn)是培養(yǎng)工程實(shí)踐能力。制造型STEM課程流程基本為：情景引入——材料介紹——初次制造——產(chǎn)品評(píng)估——協(xié)同改進(jìn)

案例：鄭愛月老師執(zhí)教的《車輪》

①情景引入：車輪的發(fā)展，引出：今天我們也來制作車輪。②材料介紹：出示制作車輪的主要材料：牙簽、木棒、超輕黏土。③初次制造：小組學(xué)生根據(jù)已有材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，并根據(jù)實(shí)際圖進(jìn)行制造。這一環(huán)節(jié)，教師可放開讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)制造，讓感受制造帶來的快樂。④產(chǎn)品評(píng)估：評(píng)估小組學(xué)生制作的車輪可行性：如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料使用量、車輪滾動(dòng)快慢。借助實(shí)驗(yàn)測試，引入數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)分析，更清晰的展現(xiàn)各組車輪產(chǎn)品的可行性高低。⑤協(xié)同改進(jìn)：在數(shù)據(jù)分析及師生評(píng)價(jià)后，學(xué)習(xí)者了解了本組設(shè)計(jì)的車輪產(chǎn)品的性價(jià)比，通過生生互助，教師協(xié)助，對(duì)原有車輪進(jìn)行合理改進(jìn)，制造出更有價(jià)值的作品。

通過制造車輪，學(xué)生將形狀與結(jié)構(gòu)和工程學(xué)有力結(jié)合在一起，學(xué)生在制作過程中體會(huì)學(xué)習(xí)的樂趣，這極大地激發(fā)了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探索的熱情。

四、巧借創(chuàng)造型課程，助力技術(shù)應(yīng)用素養(yǎng)發(fā)展

創(chuàng)造型STEM課程是在老師的創(chuàng)意引導(dǎo)下，學(xué)生綜合運(yùn)用STEM知識(shí)設(shè)計(jì)和制造一個(gè)創(chuàng)新物品。此類課程的重點(diǎn)是創(chuàng)新的設(shè)計(jì)。創(chuàng)造型STEM課程流程基本為：情景引入——協(xié)同設(shè)計(jì)——制造驗(yàn)證——應(yīng)用改進(jìn)——分享反思

案例：盧偉平老師執(zhí)教的《讓小車跑起來》

①情景引入：出示無動(dòng)力的小車，以及生活中隨手可得的簡易材料：吸管、氣球、一次性杯子，螺旋槳。引出問題：如何讓小車跑起來？②協(xié)同設(shè)計(jì)：教學(xué)目的就是讓學(xué)生為小車設(shè)計(jì)一個(gè)動(dòng)力裝置。小組討論設(shè)計(jì)，完成簡易設(shè)計(jì)圖，從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、環(huán)境效益等方面進(jìn)行可行性分析。③制造驗(yàn)證：設(shè)計(jì)方案經(jīng)推敲后，小組學(xué)生可以開始進(jìn)行小車動(dòng)力裝置的制造過程。在驗(yàn)證過程中，老師再次引導(dǎo)：如何讓小車走的更穩(wěn)、更遠(yuǎn)？④應(yīng)用改進(jìn)：全班交流，對(duì)本小組作品及其他小組作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，并給與相應(yīng)建議。各小組再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。

該課程選材很好，教師能根據(jù)目前汽車使用率高，排放大量有害氣體的現(xiàn)狀，引出讓學(xué)生創(chuàng)造空氣動(dòng)力裝置?？梢哉f不管是從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，還是環(huán)境效益方面都有很可觀的研究價(jià)值。學(xué)生在此創(chuàng)造型課程中，體會(huì)到了“小小工程師”的自豪。

總之，STEM課程將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機(jī)的融為一體，通過把學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的困難點(diǎn)引入項(xiàng)目，以問題引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以項(xiàng)目式教學(xué)帶動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。巧借STEM課程載體，助力學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]傅騫，劉鵬飛.從驗(yàn)證到創(chuàng)造——中小學(xué)STEM教育應(yīng)用模式研究.中國電化教育，2016，4.