春風(fēng)化雨?潤物無聲

【摘要】時(shí)代在進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越依靠科技的創(chuàng)新，技術(shù)與工程素養(yǎng)的重要性日益凸顯。STEM教育理念著重于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，尤其強(qiáng)調(diào)對學(xué)生創(chuàng)新能力和技術(shù)與工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，有利于激發(fā)學(xué)生的無限潛能。文章結(jié)合教師的實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從STEM教育的概念和策略兩個方面入手，闡述如何將STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)有機(jī)融合。

【關(guān)鍵詞】STEM教育理念；小學(xué)科學(xué)；核心素養(yǎng)

作者簡介：陳珊珊（1982—），女，江蘇省南京市百家湖小學(xué)。

STEM教育是一種全新的教學(xué)理念，將STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)相融合，能夠幫助學(xué)生在更好地理解科學(xué)學(xué)科知識的同時(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力和學(xué)科核心素養(yǎng)。經(jīng)過實(shí)踐探索，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生大多對小學(xué)科學(xué)教學(xué)的“動手做一做”環(huán)節(jié)保有較高的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，大多數(shù)學(xué)生能夠有目的、有恒心地完成科學(xué)探究項(xiàng)目?；诖耍P者以蘇教版小學(xué)科學(xué)教材為例，淺談將STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)有機(jī)融合的教學(xué)策略。

一、STEM教育理念概述

STEM分別對應(yīng)的是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Tech-nology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科。具體而言，科學(xué)教育可以讓學(xué)生對自然界進(jìn)行深入了解，并利用所學(xué)知識解決生活實(shí)際問題；技術(shù)、工程方面的教學(xué)有利于學(xué)生形成技術(shù)與工程素養(yǎng)；數(shù)學(xué)教育可使學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)思維能力［1］。

小學(xué)階段的STEM學(xué)習(xí)的一般過程為：了解需求→明確問題→前期研究→設(shè)計(jì)方案→制作改進(jìn)→評價(jià)反思。教師要結(jié)合小學(xué)生的年齡特點(diǎn)，以創(chuàng)新思維為核心，以需求為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動力，帶著學(xué)生真想、真做、真研究。

二、STEM教育在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

新編蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中融入了STEM理念，五年級下冊教材還專門設(shè)置了STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)活動。教師要以教材為基石，靈活運(yùn)用教學(xué)策略，在日常教學(xué)中滲透STEM教育理念。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，產(chǎn)生需求，將STEM教育理念與科學(xué)教學(xué)內(nèi)容融合

情境創(chuàng)設(shè)可以使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)需求，在任務(wù)的驅(qū)動下投入學(xué)習(xí)探究中。這是因?yàn)榍榫辰虒W(xué)法能夠營造濃厚的學(xué)習(xí)氛圍，調(diào)動學(xué)生的求知欲，從而促使學(xué)生快速投入教學(xué)活動中。為了更好地將STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)融合起來，教師可以利用情境教學(xué)法展開教學(xué)［2］。

例如，蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第二單元“仿生”的“我們來仿生”一課，該課的第四部分提出了錐形瓶與燒瓶清洗的問題，介紹了一種富有創(chuàng)意的仿生設(shè)計(jì)。為了調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生解決問題的動力，筆者在這個環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)了如下情境：上課前兩天，筆者特意挑選了一個瓶身大瓶口小的花瓶，插上幾枝鮮花，放在了講臺上。

教學(xué)時(shí)，筆者向?qū)W生展示臟了的花瓶，并展示一粗一細(xì)兩種不同刷頭的刷子。在這樣的情境下，學(xué)生立刻明確了學(xué)習(xí)任務(wù)，積極地展開了實(shí)踐探究，紛紛嘗試制作刷子清理花瓶。課后，有好幾個小組把他們自己仿生制作的刷子拿出來，幫助教師清理花瓶。

這一學(xué)習(xí)過程就是一個STEM項(xiàng)目的完整學(xué)習(xí)過程。整個教學(xué)過程中，教師沒有刻板地灌輸STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)的概念，或是直接透露項(xiàng)目學(xué)習(xí)步驟，而是引導(dǎo)學(xué)生在情境中明確任務(wù)要求，在任務(wù)驅(qū)動下一步一步地自主完成整個STEM項(xiàng)目，由此培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力。

由此可見，創(chuàng)設(shè)情境能夠讓學(xué)生自然而然地產(chǎn)生學(xué)習(xí)和探究的興趣，有助于在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念。

（二）激發(fā)學(xué)生好勝心，將STEM教育理念與

科學(xué)教學(xué)內(nèi)容融合

每個學(xué)生都有一定的好勝心，巧妙利用他們的好勝心，可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動性和積極性。以蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第四單元“簡單機(jī)械”的“撬重物的竅門”一課為例，這節(jié)課設(shè)置了一個“動手做一桿小桿秤”的活動。桿秤對于五年級的學(xué)生來說，幾乎是一個完全陌生的東西。為了讓學(xué)生能在實(shí)踐探究的同時(shí)，加深對該課知識的印象，培養(yǎng)基本的科學(xué)素養(yǎng)，筆者采取了激發(fā)學(xué)生好勝心的策略，激發(fā)他們“要做一桿完美的小桿秤”的欲望。

課堂上，筆者先是播放了一段介紹桿秤的簡短視頻，然后拿出了一桿學(xué)生自制的小桿秤。其中，秤桿是一次性筷子做的，而用來做秤盤的則是一次性塑料杯，秤砣是細(xì)線吊著的一卷透明膠帶，秤心是用圓珠筆在一次性筷子上標(biāo)注的一道道小豎線。

筆者向?qū)W生介紹，這是隔壁班某位同學(xué)課后自制的桿秤，并使勁兒夸這桿秤雖然看起來普通，但非常精準(zhǔn)。此時(shí)，筆者拿起一個20克的鉤碼放進(jìn)秤盤，驗(yàn)證小秤的準(zhǔn)確性。氣氛渲染足了，筆者適時(shí)拋出任務(wù)：“桿秤的原理是什么？桿秤怎么做？有沒有人能做出一桿更完美的小秤打敗他？”

就這樣，在好勝心的驅(qū)使下，學(xué)生分小組順著“了解需求→明確問題→前期研究→設(shè)計(jì)方案→制作改進(jìn)→評價(jià)反思”的實(shí)踐過程展開桿秤的制作。下一節(jié)課上，每個小組都展示了他們組制作的“完美桿秤”，筆者還組織小組與小組展開互評，提出修改建議。

同樣的，整個教學(xué)過程中，教師沒有直接進(jìn)行理論灌輸，而是讓學(xué)生在好勝心的驅(qū)動之下，自行開展并完成了整個STEM項(xiàng)目。由此可見，適當(dāng)利用學(xué)生的好勝心，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。

（三）利用微課視頻，將STEM教育理念與科學(xué)教學(xué)內(nèi)容融合

微課視頻是現(xiàn)代教育技術(shù)的體現(xiàn)，其具有短小精悍的特點(diǎn)，學(xué)生可以利用微課開展自主學(xué)習(xí)，加深對教學(xué)內(nèi)容的理解，提高學(xué)習(xí)效率，因此教師可充分發(fā)揮微課視頻的優(yōu)勢和作用，以提高課堂教學(xué)效率。

例如，以蘇教版小學(xué)科學(xué)二年級下冊第二單元“玩磁鐵”的“自制指南針”一課為例，該課的教學(xué)重點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)活動—做一個指南針。這個實(shí)驗(yàn)具有一定的難度，而利用微課視頻，可使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡單化，便于學(xué)生理解和模仿。

筆者搜集了互聯(lián)網(wǎng)上的相關(guān)教學(xué)資源，將指南針南北方向的指示原理、制作過程等內(nèi)容匯集起來，制作成一個簡單易懂的微課視頻，突出實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生通過觀看視頻初步了解了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟等。

播放完微課視頻后，筆者提出了如下問題：“你們在微課視頻中了解到哪些知識？如果現(xiàn)在給你一些材料，你能制作一個指南針嗎？”接著，筆者將事先準(zhǔn)備好的材料展示出來，引導(dǎo)學(xué)生利用這些材料制作指南針。

在整個教學(xué)活動中，學(xué)生主動思考、探討、設(shè)計(jì)指南針制作方案，深入理解并掌握了相關(guān)知識，完善了個人知識體系，鍛煉了科學(xué)探究能力和動手實(shí)踐能力。

在教學(xué)活動中，利用微課視頻可在一定程度上降低實(shí)驗(yàn)難度，使學(xué)生在探究思考的同時(shí)，形成較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力和動手能力，為教學(xué)質(zhì)量的提高奠定良好的基礎(chǔ)。

（四）充分利用科學(xué)探究手段，將STEM教育理念與科學(xué)教學(xué)內(nèi)容融合

有一些問題無法通過觀察或?qū)嶒?yàn)得出結(jié)果，學(xué)生就需要通過查找資料和收集證據(jù)來驗(yàn)證自己的猜想。提出問題→作出假設(shè)→查閱資料→設(shè)計(jì)方案→搜集證據(jù)→處理信息→得出結(jié)論→分享交流，這一研究過程就是STEM項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊的專項(xiàng)學(xué)習(xí)“像科學(xué)家那樣……”為例，教材中，學(xué)生討論道：“為什么現(xiàn)在很難見到螢火蟲了？是螢火蟲的數(shù)量減少了嗎？”針對此，筆者引導(dǎo)學(xué)生以這一現(xiàn)象為探究活動的主題，通過設(shè)計(jì)方案、查閱文獻(xiàn)來尋找問題的答案。

在處理信息、搜集證據(jù)的過程中，學(xué)生學(xué)會對文獻(xiàn)資料中的文字、圖片、數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行梳理和整合，并運(yùn)用數(shù)學(xué)學(xué)科中的概念圖、統(tǒng)計(jì)圖、表格、柱狀圖等圖表來處理信息。在這一過程中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、信息整理能力能夠得到培養(yǎng)。

在最后的分享交流環(huán)節(jié)，筆者還特意提出讓學(xué)生舉辦研究成果展，目的是提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，使學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力得到鍛煉。

看似普通的科學(xué)探究活動，實(shí)際上包含了科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)、工程等各方面的核心素養(yǎng)要素，能有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，讓學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法。

（五）充分發(fā)揮小組合作的力量，將STEM教育理念與科學(xué)教學(xué)內(nèi)容融合

小學(xué)階段，學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)有限，各項(xiàng)能力處于發(fā)展之中，各個學(xué)生的個人能力也各不相同。在這些因素的影響下，學(xué)生之間存在較大的差異。對此，教師要充分尊重學(xué)生的個體差異，根據(jù)每一層級學(xué)生的具體情況開展針對性教學(xué)，確保學(xué)生在課堂教學(xué)中都能有所收獲。小組合作學(xué)習(xí)可以拉近學(xué)生與學(xué)生之間的距離。因此，教師可在教學(xué)活動中利用合作學(xué)習(xí)模式開展教學(xué)，滲透STEM理念。

例如，在教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級下冊的STEM學(xué)習(xí)單元“立體小菜園”時(shí)，筆者便選用了小組合作學(xué)習(xí)這一模式引導(dǎo)學(xué)生展開探究。

首先，筆者搜集、了解學(xué)生的具體情況，包括學(xué)生的基礎(chǔ)知識掌握情況、學(xué)習(xí)能力、對小學(xué)科學(xué)學(xué)科的興趣等。隨后，筆者按照同組異質(zhì)及異組同質(zhì)的原則將學(xué)生劃分為若干個小組，并讓學(xué)生推選出各組的小組長，為實(shí)驗(yàn)活動的順利開展提供保障。

其次，筆者讓學(xué)生通過閱讀資料了解當(dāng)下全球面臨的人口激增和耕地有限的糧食緊缺問題。在這樣的情境中，筆者提出了一個挑戰(zhàn)性任務(wù)—建造一個立體小菜園，并明確了任務(wù)標(biāo)準(zhǔn)和限制條件。

再次，筆者讓各小組討論以下問題：哪些蔬菜適合種在陽臺？如何選擇陽臺種植的土壤？如何進(jìn)行立體小菜園的造型設(shè)計(jì)和選材？

在小組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過程中，教師需要適當(dāng)走近學(xué)生，在了解各小組學(xué)習(xí)進(jìn)度的同時(shí)適當(dāng)予以引導(dǎo)，確保每個小組都可以通過實(shí)驗(yàn)獲得一定的成果。

完成立體小菜園的建造需要小組的通力合作，小組成員要利用課后時(shí)間共同協(xié)作完成。最后，筆者要求各個小組匯報(bào)合作成果，他們分別展示了小組建造的立體小菜園的過程性圖片以及成果圖片，并開展了一場關(guān)于立體小菜園的建造成果、經(jīng)驗(yàn)的交流大會。

在小組匯報(bào)的過程中，筆者要求沒有匯報(bào)的小組認(rèn)真傾聽其他小組的成果和經(jīng)驗(yàn)，倘若有不明白的地方，可以在匯報(bào)的學(xué)生說完之后舉手提問。同時(shí)，如果小組有需要補(bǔ)充的地方，也需要在該組學(xué)生闡述完后舉手補(bǔ)充。

通過完成小組合作探究活動，學(xué)生可以清楚認(rèn)識到合作在學(xué)習(xí)和生活中的作用、價(jià)值，了解到合作能力的重要性。小組合作學(xué)習(xí)形式可以充分凸顯學(xué)生的主體地位，確保每個學(xué)生都能夠在學(xué)習(xí)活動中發(fā)揮自己的優(yōu)勢，并有所收獲，這既有利于在小學(xué)科學(xué)課堂中落實(shí)STEM教育理念，又可以確保學(xué)生綜合能力的提升。

【參考文獻(xiàn)】

［1］賈洪波.STEM教育視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式［J］.江西教育，2021（21）：90.

［2］顧榮.小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM活動的推進(jìn)策略［J］.新智慧，2021（17）：27-28.