STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)課堂的策略初探

龍肖媚

摘要：《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》指出：STEM教育是一種以項目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機地融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。用STEM教育理念指導(dǎo)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)，更多地強調(diào)學(xué)科之間的交叉融合，重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，促進學(xué)生全面發(fā)展和終身發(fā)展。本文結(jié)合執(zhí)教過《風(fēng)帆小車設(shè)計制作》為例，從課題的提出，實際問題的解決過程中，成果的展示與評價等方面，分享在小學(xué)科學(xué)課堂上融合STEM教育理念的一些策略。

關(guān)鍵詞：科學(xué)課堂;STEM教育;融合

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》指出：科學(xué)（science）、技術(shù)（technology）、工程（engineering）與數(shù)學(xué)（mathematics），即STEM，是一種以項目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的課程組織方式，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機地融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。用STEM教育理念指導(dǎo)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)，更多地強調(diào)學(xué)科之間的交叉融合，重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，促進學(xué)生全面發(fā)展和終身發(fā)展。本文結(jié)合執(zhí)教過的實踐課例，分享一下在小學(xué)科學(xué)課堂上融合STEM教育理念的一些策略，以供同行共同探討。

1 聯(lián)系生活，結(jié)合教材從生活中選擇

STEM教育是以項目學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，問題解決為導(dǎo)向而進行組織教學(xué)。我們可以引導(dǎo)學(xué)生對身邊的事物、發(fā)生的現(xiàn)象產(chǎn)生好奇心，從而提出一個學(xué)生們都感興趣的問題，確立研究課題。

如在小學(xué)高年級中我開展了一節(jié)《風(fēng)帆小車設(shè)計制作》的學(xué)習(xí)。課題的提出，來源于航海中的風(fēng)帆船。我在課前讓學(xué)生觀看海上運動項目——帆船比賽視頻，引導(dǎo)學(xué)生注意風(fēng)帆船的運行，學(xué)生對這現(xiàn)象很感興趣。風(fēng)帆船可以不依靠汽油、電等能源，僅靠風(fēng)力也能在海上自由航行。同學(xué)們很自然把這一理念遷移到陸地上的主要交通工具——車，如果車輛也能依靠風(fēng)力運行，則可以大大節(jié)約能源，并且更加環(huán)保。于是，同學(xué)們提出了在小車上裝上風(fēng)帆，是否也能像帆船一樣運行呢？繼而提出研究《風(fēng)帆小車的設(shè)計制作》課題。課題是同學(xué)們所提出的，也是他們感興趣的問題，作為老師，我們只要引導(dǎo)學(xué)生對身邊的事物產(chǎn)生興趣，然后讓學(xué)生帶著濃厚的興趣開展探究學(xué)習(xí)。

2 整合學(xué)科知識，提升科學(xué)素養(yǎng)

STEM教育的教學(xué)宗旨是讓學(xué)生掌握解決實際問題的能力，學(xué)生很多知識是在解決實際問題過程中不斷掌握、鞏固的。在課堂中，學(xué)生為了解決某個問題，以小團體的形式開展項目學(xué)習(xí)，圍繞作品設(shè)計的要求，進行設(shè)計、實驗、觀察、修改、討論、試驗等學(xué)習(xí)活動。教師通過學(xué)生設(shè)計作品過程中出現(xiàn)的問題，進行扶持引導(dǎo)。在此雙邊活動中，教師引領(lǐng)同學(xué)們綜合運用多門學(xué)科知識，并把這些知識進行整合，再加工，升華的過程。

在《風(fēng)帆小車設(shè)計制作》一課中，同學(xué)們要解決的核心問題是在有限的時間內(nèi)使用同一的實驗材料，先設(shè)計方案再制作風(fēng)帆小車。這個過程中經(jīng)歷了“提出問題—設(shè)計方案—進行交流—改進方案—制作測試”的工程技術(shù)流程。在各個環(huán)節(jié)中涉及到各學(xué)科知識，跨學(xué)科綜合運用。分析材料特性，思考帆的形狀、大小、材質(zhì)等因素可能與小車運動距離有關(guān)（科學(xué)（S））。掌握制作簡易帆的工序，不斷反思，改進，能夠根據(jù)風(fēng)的方向調(diào)整小車的運動方向和路程。（技術(shù)（T））。體會“提出問題——設(shè)計方案——進行交流——改進方案——制作測試”的工程技術(shù)流程（工程（E））。計算測量簡易帆的大小、比例，能夠利用工具正確測量小車的運動距離，并記錄實驗數(shù)據(jù)（數(shù)學(xué)（M））。學(xué)生在任務(wù)的驅(qū)動下開展活動，有把風(fēng)帆設(shè)計成三角形、長方形、梯形，甚至有學(xué)生用圓形卡片做出旋轉(zhuǎn)風(fēng)車……。學(xué)生的創(chuàng)意無限，科學(xué)素養(yǎng)全面提升。

3 注重創(chuàng)作過程，提升綜合素養(yǎng)

STEM教育注重過程的培養(yǎng)，小團體為了完成同一個任務(wù)或者達到同一個目標，可以用不同設(shè)計、方案、步驟，錯了也沒關(guān)系，關(guān)鍵是能對過程進行反思和改進。這個過程能促進團體合作能力，解決問題能力、動手創(chuàng)新能力、交流表達能力等，提升學(xué)生綜合素養(yǎng)。

學(xué)生完成完成并完成設(shè)計圖后，選擇材料制作風(fēng)帆。小組內(nèi)分工，有裁剪卡紙、有捆綁桅桿、有固定桅桿。每位成員各司其職，在制作過程中遇到問題，相互討論或者尋找老師的技術(shù)指導(dǎo)。有小組提出帆難固定在桅桿上，同學(xué)們幫忙使用雙面膠;有小組覺得桅桿與小車容易松動，同學(xué)們提出用棉線上下前后固定……。在制作過程中，問題不斷層現(xiàn)，但均能一一化解，在探究中產(chǎn)生問題，又在探究中解決問題，同學(xué)們在此過程中，提升了自我的綜合素養(yǎng)。

4 成果展示評價，提升交流能力和評價能力

STEM教育是一任務(wù)學(xué)習(xí)為驅(qū)動力的教學(xué)，注重過程的培養(yǎng)，但對作品成果的評價也很重要。學(xué)生經(jīng)歷一番的努力，對自己的作品很有期待，是否能達到要求，甚至超出想象力呢？此時，教師組織大家進行成果展示，評價改進，分析作品成功之處和須改進的地方。同學(xué)們在此環(huán)節(jié)中，能客觀評價，學(xué)會尊重自己和他人的勞動成果，更是我們的情感、態(tài)度、價值觀教育正效應(yīng)的展現(xiàn)。

同學(xué)們經(jīng)過一番努力后，擁有了屬于自己小組的一臺風(fēng)帆小車，可手中這“寶貝”性能怎樣呢？看到同學(xué)們充滿興奮而又疑惑眼神，我適時拿出吹風(fēng)機——創(chuàng)設(shè)一個有風(fēng)的情景，看誰的小車中跑得快。同學(xué)們躍躍欲試，齊心協(xié)力布置了一條比賽的賽道，把自己的小車拿到賽道上比。接下來，我又布置了一項任務(wù)，在風(fēng)力相同的情況下，測量小車的運動距離，并記錄下來，作為評價的一個內(nèi)容，決出勝負之后，探討自己的小車成功之處和尚需改進的地方，分析其他小組的作品，值得借鑒的地方。同學(xué)們對這處活動環(huán)節(jié)非常投入，興奮異常，把這項活動推向了高潮。這時我引導(dǎo)學(xué)生感知風(fēng)帆小車的運動距離可能與帆的形狀、大小、材質(zhì)等因素有關(guān)，讓同學(xué)們帶著這個問題把這個活動延伸到課外，繼續(xù)拓展、深入探究風(fēng)帆小車更加優(yōu)化的設(shè)計方案與制作工藝。

綜上所述，將STEM教育融入到小學(xué)科學(xué)課堂，將多種學(xué)科的知識融入到與生活息息相關(guān)的問題中，引領(lǐng)學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)，在改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式的同時，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和綜合素養(yǎng)，從而培養(yǎng)學(xué)生終生學(xué)習(xí)意識、學(xué)習(xí)習(xí)慣。

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（作者單位：廣州市白云區(qū)棠涌小學(xué)）