STEM教育理念下小學(xué)多學(xué)科融合教學(xué)模式初探

王瓊 曾昭明

◆摘? 要：STEM教育理念作為近些年新提出的一種教育理念，更加注重多學(xué)科的相互融合教育。目前國(guó)內(nèi) STEM 教育相關(guān)的項(xiàng)目和研究遍地開花。本文將基于STEM教學(xué)理念對(duì)小學(xué)多學(xué)科融合的教學(xué)模式進(jìn)行初步探究。

◆關(guān)鍵詞：STEM;多學(xué)科融合;教學(xué)模式;項(xiàng)目式學(xué)習(xí)

STEM 教育理念作為近些年新提出的一種教育理念，更加注重多學(xué)科的相互融合教育。目前國(guó)內(nèi) STEM 教育相關(guān)的項(xiàng)目和研究遍地開花。STEM如何本土化、如何多學(xué)科融合等研究正在進(jìn)行。本文將基于STEM教學(xué)理念，以人教版六年級(jí)上冊(cè)《位置》為例，對(duì)小學(xué)多學(xué)科融合的教學(xué)模式進(jìn)行初步探究。

一、小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)與信息技術(shù)學(xué)科的課程目標(biāo)

1.小學(xué)數(shù)學(xué)課程目標(biāo)

在《全日制義務(wù)教育數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) （實(shí)驗(yàn)稿）》中提出“在本學(xué)段中，學(xué)生將了解一些簡(jiǎn)單幾何體和平面圖形的基本特征，進(jìn)一步學(xué)習(xí)圖形變換和確定物體位置的方法，發(fā)展空間觀念。在教學(xué)中，應(yīng)注重使學(xué)生探索現(xiàn)實(shí)世界中有關(guān)空間與圖形的問(wèn)題;應(yīng)注重使學(xué)生通過(guò)觀察、操作、推理等手段，逐步認(rèn)識(shí)簡(jiǎn)單幾何體和平面圖形的形狀、大小、位置關(guān)系及變換;應(yīng)注重通過(guò)觀察物體、認(rèn)識(shí)方向、制作模型、設(shè)計(jì)圖案等活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的空間觀念?！?/p>

2.小學(xué)科學(xué)課程目標(biāo)

小學(xué)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨，涵蓋科學(xué)知識(shí)，科學(xué)探究，科學(xué)態(tài)度，科學(xué)、技術(shù)……每個(gè)方面分為總目標(biāo)和學(xué)段目標(biāo)。小學(xué)科學(xué)課程內(nèi)容以學(xué)生能夠感知的物質(zhì)科學(xué)、……技術(shù)與工程中一些比較直觀、學(xué)生有興趣參與學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容為載體，重在培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣、正確的思維方式和學(xué)習(xí)習(xí)慣。

3.小學(xué)信息技術(shù)課程目標(biāo)

《中小學(xué)信息技術(shù)課程指導(dǎo)綱要（試行）》指出，中小學(xué)信息技術(shù)課程的主要任務(wù)是“讓學(xué)生了解和掌握信息技術(shù)基本知識(shí)和技能，了解信息技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用對(duì)人類日常生活和科學(xué)技術(shù)的深刻影響。通過(guò)信息技術(shù)課程使學(xué)生具有獲取信息、傳輸信息、處理信息和應(yīng)用信息的能力，……要注意培養(yǎng)學(xué)生利用信息技術(shù)對(duì)其他課程進(jìn)行學(xué)習(xí)和探討的能力。努力創(chuàng)造條件，積極利用信息技術(shù)開展各類學(xué)科教學(xué)，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?！?/p>

二、確立學(xué)科課程目標(biāo)的共同點(diǎn)和立足點(diǎn)

（一）由生活實(shí)踐活動(dòng)的需求確定立足點(diǎn)

數(shù)學(xué)課程目標(biāo)中不能僅僅停留在書本上的知識(shí)講解，紙筆寫畫的練習(xí)，數(shù)學(xué)課程目標(biāo)更應(yīng)結(jié)合信息技術(shù)來(lái)完成對(duì)學(xué)生的知識(shí)技能的傳遞與實(shí)踐。

小學(xué)科學(xué)課程目標(biāo)提出學(xué)生的學(xué)習(xí)倡導(dǎo)以探究式學(xué)習(xí)為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)，小學(xué)科學(xué)課程四個(gè)維度里的科學(xué)技術(shù)目標(biāo)，與信息技術(shù)的結(jié)合更有利于學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)學(xué)習(xí)與探究。

（二）由課程目標(biāo)的需求確定共同點(diǎn)

無(wú)論從小學(xué)數(shù)學(xué)、科學(xué)還是信息技術(shù)出發(fā)，共同的課程目標(biāo)都是培養(yǎng)學(xué)生能夠利用所學(xué)知識(shí)來(lái)解決自己生活中的實(shí)際問(wèn)題能力。

三、學(xué)科融合教學(xué)目標(biāo)的確定

六年級(jí)數(shù)學(xué)課關(guān)于位置的教學(xué)目標(biāo)是：通過(guò)解決問(wèn)題，體會(huì)確定位置在生活中的應(yīng)用，了解確定位置的方法;學(xué)會(huì)通過(guò)測(cè)量描述物體在平面圖上的具體位置，并會(huì)根據(jù)描述在平面圖上畫出物體的具體位置。

六年級(jí)信息技術(shù)位置的相關(guān)內(nèi)容，一是在Excel的電子表格的單元格，二是logo海龜編程的教學(xué)內(nèi)容。Excel中單元格的教學(xué)目標(biāo)是：知道單元格的地址的表示方法;掌握單元格的選取。Logo海龜坐標(biāo)系中定位的教學(xué)目標(biāo)：了解logo平面直角坐標(biāo)系;嘗試?yán)米鴺?biāo)定位方法繪制圖形。

小學(xué)科學(xué)（5-6年級(jí)）階段目標(biāo)是：了解人類的好奇和社會(huì)的需求是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，技 的發(fā)展和應(yīng)用影響著社會(huì)發(fā)展。

根據(jù)三個(gè)學(xué)科的的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)科課程目標(biāo)，找到三個(gè)學(xué)科教學(xué)目標(biāo)的共同點(diǎn)，確定本課《位置》的教學(xué)目標(biāo)：

1.認(rèn)識(shí)方位。

2.認(rèn)識(shí)地圖。小組合作探究，在地圖中規(guī)劃行動(dòng)路線。

3.認(rèn)識(shí)坐標(biāo)。知道兩個(gè)軸表示位置。

4.能利用直角坐標(biāo)系解決生活中位置問(wèn)題。

四、學(xué)科融合下教學(xué)模式的確定

（一）STEM教育下教學(xué)模式的特點(diǎn)

STEM教育下的教學(xué)模式是以學(xué)生為主，教師是引導(dǎo)者、輔助者、觀察者。在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題，及時(shí)利用問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生理解掌握知識(shí)技能。學(xué)習(xí)的情景創(chuàng)設(shè)來(lái)源于實(shí)際生活，問(wèn)題的創(chuàng)立源于實(shí)際生活。著重培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活解決問(wèn)題的思考方式、動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力。

（二）常規(guī)教育下的教學(xué)模式的特點(diǎn)

在以往的常規(guī)教育下，教學(xué)模式具有比較統(tǒng)一的模式：學(xué)生和教師的主體地位固定，以教師為主導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)技能，學(xué)生的學(xué)習(xí)大部分時(shí)間為被動(dòng)學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)內(nèi)容雖有聯(lián)系生活，但是創(chuàng)設(shè)的情景為理想狀態(tài)，學(xué)習(xí)的知識(shí)技能也基于這個(gè)基礎(chǔ)理想化完成。比如本案例在常規(guī)教育的教學(xué)模式下創(chuàng)設(shè)的情景往往如下：小明同學(xué)要去學(xué)校，學(xué)校在小明家的東邊300米等等。

（三）多學(xué)科間教學(xué)模式的共同點(diǎn)與立足點(diǎn)

以《位置》為例，無(wú)論是小學(xué)數(shù)學(xué)，還是科學(xué)，或者信息技術(shù)，都是為了培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。根據(jù)這個(gè)共同點(diǎn)，在融合多學(xué)科的模式中，確定情景的創(chuàng)設(shè)，以學(xué)生的角度引入知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，老師作為引導(dǎo)者、觀察者、輔助者將課堂中知識(shí)的學(xué)習(xí)有機(jī)的融合。

（四）本案例學(xué)科融合的教學(xué)模式的確定

在以往的多學(xué)科的融合教學(xué)中，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都單獨(dú)的用一個(gè)實(shí)際情景來(lái)解決問(wèn)題，就沒(méi)有整體性，而STEM教育理念下每個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程都是根據(jù)學(xué)生實(shí)際生活中的問(wèn)題來(lái)聯(lián)系起來(lái)，將知識(shí)有機(jī)融合在一個(gè)整體環(huán)境里，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）方式很好解決了這一問(wèn)題。

項(xiàng)目式學(xué)習(xí)起源于杜威的做中學(xué)而來(lái)，學(xué)習(xí)以學(xué)生體驗(yàn)為主，學(xué)習(xí)內(nèi)容都圍繞著核心知識(shí)展開，將知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)融入到真實(shí)生活項(xiàng)目里，讓學(xué)生真正做到在動(dòng)手中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中理解，在理解后掌握解決問(wèn)題的方法。

五、具體教學(xué)模式流程

（一）情景設(shè)置

根據(jù)教學(xué)目標(biāo)選擇真實(shí)的情景，讓學(xué)生從真實(shí)的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，提出具有探究性的問(wèn)題，小組合作圍繞這些問(wèn)題來(lái)探究，形成小組初步的共識(shí)。

（二）知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)

結(jié)合本案例《位置》多學(xué)科的知識(shí)點(diǎn)，提取學(xué)生身邊真實(shí)的問(wèn)題來(lái)讓學(xué)生解決，在解決這些真實(shí)問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生完成知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，根據(jù)學(xué)生的真實(shí)水平分層設(shè)置問(wèn)題，層層遞進(jìn)，讓知識(shí)滲透到每個(gè)問(wèn)題中，讓學(xué)生學(xué)習(xí)沒(méi)有更大的負(fù)擔(dān)。如：本課案例中這個(gè)環(huán)節(jié)中設(shè)計(jì)：

1.汽車導(dǎo)航指引路線方向的認(rèn)識(shí);

2.紙質(zhì)地圖指引路線方向的認(rèn)識(shí);

3.指明圖書館借書位置;

4.指明朋友家里位置;

5.國(guó)際象棋縱橫軸確定格子的位置。

這幾個(gè)環(huán)節(jié)從實(shí)際生活問(wèn)題中的位置過(guò)渡到地圖找家，為理解國(guó)際象棋中格子的縱橫軸的位置做了基礎(chǔ)保障。

（三）思維能力培養(yǎng)

根據(jù)培養(yǎng)思維能力的要求，在本案例《位置》中分別設(shè)計(jì)了：

1.幫助老師給同學(xué)排座位;

2.制作學(xué)校地圖，規(guī)劃路線;

3.標(biāo)明學(xué)校地圖中建筑物的坐標(biāo)。

（四）STEM天地

本教學(xué)環(huán)節(jié)里，結(jié)合生活中曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的事件，介紹相關(guān)工程技術(shù)方面的拓展內(nèi)容，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)際解決問(wèn)題的能力。在此環(huán)節(jié)里設(shè)置一個(gè)完整的項(xiàng)目：根據(jù)我國(guó)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行地震災(zāi)后的救援行動(dòng)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)項(xiàng)目工程的過(guò)程：

了解災(zāi)情地圖：學(xué)生通過(guò)災(zāi)情獲得災(zāi)區(qū)地圖，獲取相關(guān)災(zāi)區(qū)坐標(biāo)。這個(gè)環(huán)節(jié)里體現(xiàn)信息技術(shù)學(xué)科培養(yǎng)學(xué)生的獲取信息能力和信息整理能力。

裝箱打包物質(zhì)：學(xué)生根據(jù)災(zāi)情合理安排救災(zāi)物質(zhì)，救災(zāi)物質(zhì)分層擺放，盡可能放入最需要的救災(zāi)物質(zhì)，體現(xiàn)了數(shù)學(xué)最優(yōu)思想。

空投救災(zāi)物質(zhì)：結(jié)合交通工具的特性來(lái)讓學(xué)生了解北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在領(lǐng)土上空的坐標(biāo)位置和飛行方式，結(jié)合logo編程語(yǔ)言的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。

完成任務(wù)：結(jié)合科學(xué)和工程思維，設(shè)計(jì)短時(shí)間內(nèi)救災(zāi)任務(wù)，讓學(xué)生進(jìn)一步學(xué)會(huì)解決實(shí)際問(wèn)題的優(yōu)化思想。

（五）總結(jié)與評(píng)價(jià)

在學(xué)習(xí)完成后，有共同分享或TED演講，培養(yǎng)學(xué)生分享作品和自己的想法，在分享過(guò)程中讓學(xué)生階段性評(píng)價(jià)和總結(jié)評(píng)價(jià)。

在本案例中，以學(xué)生體驗(yàn)為主，學(xué)生為主體，以項(xiàng)目式學(xué)習(xí)教學(xué)模式，讓學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做，將知識(shí)技能和道德培養(yǎng)有機(jī)融合在每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)里，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。在教學(xué)中融入STEM教學(xué)理念能夠提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維與知識(shí)應(yīng)用能力。

參考文獻(xiàn)

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