基于生活教育理念的小學(xué)科學(xué)STEM教學(xué)案例開發(fā)

摘? ? 要：生活教育理念即“生活是教育的本原，教育只有通過(guò)生活才能產(chǎn)生作用并真正成為教育”。STEM教育思想倡導(dǎo)從真實(shí)問(wèn)題出發(fā)，強(qiáng)調(diào)探究、設(shè)計(jì)和創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過(guò)程，最終使學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，解決真實(shí)問(wèn)題。兩者從本質(zhì)上來(lái)看追求是一致的。本文通過(guò)教學(xué)實(shí)例簡(jiǎn)單談?wù)勅绾位谏罱逃砟钤谛W(xué)科學(xué)教材中開發(fā)STEM教學(xué)案例。

關(guān)鍵詞：生活教育理念; STEM教學(xué)案例 ;小學(xué)科學(xué)

中圖分類號(hào)：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-624X（2019）27-0033-0

引? ? 言

陶行知先生倡導(dǎo)生活教育理念，即“生活是教育的本原，教育只有通過(guò)生活才能產(chǎn)生作用并真正成為教育”[1]。我們是社會(huì)的一員，在學(xué)習(xí)之前有自己的經(jīng)歷，學(xué)習(xí)后會(huì)反饋給日常生活，教育應(yīng)是以生活為本原的教育，真正的教育是能不脫離生活的。

當(dāng)今世界，STEM教育熱潮襲來(lái)。STEM課程是跨學(xué)科的整合性課程，涉及科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等具體學(xué)科，注重將相關(guān)具體學(xué)科組成有機(jī)的整體，倡導(dǎo)從真實(shí)問(wèn)題出發(fā)，強(qiáng)調(diào)探究、設(shè)計(jì)和創(chuàng)造的學(xué)習(xí)過(guò)程，并最終將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，解決真實(shí)問(wèn)題。STEM教育思想和生活教育理念從本質(zhì)上來(lái)看，其追求是一致的。《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》新增了技術(shù)與工程領(lǐng)域，明確提出了科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境目標(biāo)，科學(xué)課程中出現(xiàn)了很多STEM案例的身影。

一、STEM案例從生活來(lái)

陶行知先生主張教育與實(shí)際生活相聯(lián)系，反對(duì)死讀書，注重培養(yǎng)兒童的創(chuàng)造性和獨(dú)立工作能力[2]。他提出生活決定了教育，教育不能脫離生活。STEM案例導(dǎo)入常常會(huì)設(shè)置一個(gè)情境，但綜觀現(xiàn)在的課堂教學(xué)，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)有些STEM課堂教學(xué)為情境創(chuàng)設(shè)而創(chuàng)設(shè)情境，很是牽強(qiáng)。筆者主張?jiān)O(shè)置真實(shí)的生活情境，從生活實(shí)際出發(fā)更能激發(fā)學(xué)生的興趣。

例如，《種植我們的植物》是教科版三年級(jí)下冊(cè)第一單元第2課。種植活動(dòng)本身非常貼近學(xué)生生活，學(xué)生在日常生活中看到過(guò)植物的生長(zhǎng)變化，對(duì)此習(xí)以為常，但很少觀察過(guò)植物完整的生長(zhǎng)過(guò)程。本課從種子開始，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)種植技巧，種植并觀察植物的生長(zhǎng)變化，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)愛生命、愛護(hù)環(huán)境的情感，使學(xué)生掌握相關(guān)科學(xué)知識(shí)，形成勤動(dòng)手、善動(dòng)腦、樂(lè)參與、愛觀察的良好探究習(xí)慣。由于從種子到幼苗到開花結(jié)果需要經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間，學(xué)生需要堅(jiān)持管理、觀察和記錄植物生長(zhǎng)變化情況，對(duì)于三年級(jí)的小學(xué)生來(lái)說(shuō)很有難度。

為了降低難度、增強(qiáng)趣味性，筆者對(duì)科學(xué)教材中原有活動(dòng)進(jìn)行了拓展，增設(shè)了“自制種植瓶”STEM教學(xué)案例。基于生活教育理念，課初，筆者提出“六一”兒童節(jié)學(xué)校需要在校門口擺放一批鳳仙花迎接兒童節(jié)，不同往日直接采購(gòu)，這一次需要學(xué)生親手制作鳳仙花種植瓶并完成種植到開花的培養(yǎng)工作，以供展示，同時(shí)希望學(xué)生能繼續(xù)種植到收獲果實(shí)，為來(lái)年做準(zhǔn)備。這樣的情境設(shè)置貼近真實(shí)生活，且最終可以實(shí)現(xiàn)。情境導(dǎo)入后，問(wèn)題隨之而來(lái)，如何種植呢？三年級(jí)的學(xué)生有較為豐富的生活經(jīng)驗(yàn)和經(jīng)歷，筆者沒(méi)有直接給予他們種植瓶的說(shuō)明書或教學(xué)PPT，而是先讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)鳳仙花種植瓶，從需要的材料入手，思考如何才能更好地種植鳳仙花，種植瓶應(yīng)具有什么優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生的第一代設(shè)計(jì)竟接近于“小學(xué)科學(xué)論壇”上好評(píng)如潮的“酒歌”老師的第一代鳳仙花種植瓶“可樂(lè)瓶去頂，瓶身裝土，頂部可再蓋上起到保濕作用”。筆者給予肯定后，告知學(xué)生有一位“酒歌”老師也是這么做的，出示論壇上“酒歌”老師帖子中的成果，學(xué)生看到鳳仙花開，紛紛表示羨慕和佩服，發(fā)揮了很好的榜樣作用。接著，筆者告知學(xué)生“酒歌”老師還改進(jìn)了第二代、第三代鳳仙花種植瓶，讓種植變得更高效、方便。此時(shí)學(xué)生對(duì)于“酒歌”老師非常崇拜，紛紛提出哪些方面需要改進(jìn)，如需要解決容易忘記澆水的問(wèn)題，如何保持濕潤(rùn)，提出了設(shè)計(jì)免澆水裝置等。筆者此時(shí)要做的只是給予肯定，再讓學(xué)生對(duì)自己的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，反復(fù)多次，不斷迭代，不斷展示并評(píng)價(jià)。最后，筆者向?qū)W生展示“酒歌”老師的二代、三代作品，提供借鑒并滿足學(xué)生的好奇心。

學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中明白了探索的精神是無(wú)止境的。有了設(shè)計(jì)種植瓶的環(huán)節(jié)，學(xué)生更加珍惜種植鳳仙花的機(jī)會(huì)了，之后全校三年級(jí)開展了“種植鳳仙花”活動(dòng)。通過(guò)對(duì)鳳仙花的種植、日常的管理、觀察，學(xué)生培養(yǎng)了熱愛綠色、熱愛生命的情感。鳳仙花種植瓶也成為校園里一道亮麗風(fēng)景線。

二、STEM案例解決實(shí)際問(wèn)題

陶行知先生曾說(shuō)“生活教育與生俱來(lái)，與生同去”[3]。也就是說(shuō)人從出生開始就在進(jìn)行啟蒙學(xué)習(xí)了，從牙牙學(xué)語(yǔ)到幼兒園、小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)，繼續(xù)深造，一直在學(xué)習(xí)路上。即使沒(méi)有進(jìn)入學(xué)堂，中途停止學(xué)業(yè)，人也一直處在學(xué)習(xí)中，生活中的為人處世、工作技藝等都是學(xué)習(xí)。因此，“生活即教育”是一種終身教育，與人生共始終的教育。小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的很多案例僅讓學(xué)生解決了當(dāng)堂的問(wèn)題，沒(méi)有讓學(xué)生帶著問(wèn)題出課堂。在教材原有基礎(chǔ)上開展STEM拓展教學(xué)，能很好地改善這一現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題。

例如，《聲音是怎樣產(chǎn)生的》是教學(xué)教科版四年級(jí)上冊(cè)第三單元第3課。教材上的實(shí)驗(yàn)是利用器材使物體發(fā)出強(qiáng)弱、高低不同的聲音，并對(duì)聽到的聲音進(jìn)行描述，介紹物體在發(fā)出不同聲音時(shí)的振動(dòng)狀態(tài)，把物體的振動(dòng)狀態(tài)和發(fā)出聲音的不同聯(lián)系起來(lái)。實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生對(duì)聲音產(chǎn)生的原理有了一定了解，但對(duì)于分辨物體發(fā)出聲音的高低區(qū)別仍存在難度。

知識(shí)源于生活，應(yīng)用于生活，對(duì)于科學(xué)的探索應(yīng)是無(wú)止境的。筆者在教學(xué)書本實(shí)驗(yàn)后增加了“自制樂(lè)器”STEM案例教學(xué)，向?qū)W生提供一些材料和工具，如粗吸管、剪刀、熱熔槍等，讓學(xué)生嘗試自己制作樂(lè)器。首先，學(xué)生根據(jù)課本知識(shí)，嘗試吹奏吸管使其發(fā)出強(qiáng)弱不同的聲音。他們很容易找到堵住吸管一端用不同大小的力吹氣的方法，并能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解釋，吹奏時(shí)力的不同，能引起吸管中空氣的振動(dòng)幅度不同，振動(dòng)的幅度決定了聲音的強(qiáng)弱。接著，學(xué)生使吸管發(fā)出高低不同的聲音，探究不同長(zhǎng)度的吸管發(fā)出的聲音高低的區(qū)別。通過(guò)吹不斷剪短的吸管，學(xué)生發(fā)現(xiàn)空氣多（空氣柱長(zhǎng)）振動(dòng)慢聲音低，空氣少（空氣柱短）則振快聲音高。之后，學(xué)生分組設(shè)計(jì)樂(lè)器模型，分工合作制作樂(lè)器，不斷調(diào)整吸管長(zhǎng)度，嘗試用熱熔槍使各吸管連在一起，形成排簫狀，并用熱熔膠堵住吸管一端，方便吹奏。最后，學(xué)生還自學(xué)樂(lè)譜，演奏了《兩只老虎》樂(lè)曲，展示了他們的研究成果。

教育為改造生活服務(wù)，在改造生活的實(shí)踐中發(fā)揮積極作用。恰當(dāng)?shù)貙?duì)書本內(nèi)容進(jìn)行改編和拓展能更有效地完成教學(xué)任務(wù)。學(xué)生通過(guò)自制樂(lè)器活動(dòng)，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活實(shí)踐中，教室內(nèi)響起了一陣陣歡快的樂(lè)曲聲。

三、STEM案例讓生活更美好

生活即教育理論要求小學(xué)科學(xué)教育在教材內(nèi)容的選擇和組織上，應(yīng)避免像以往一樣從知識(shí)體系出發(fā)的做法，要從便于學(xué)生進(jìn)行的探究性學(xué)習(xí)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題。STEM案例讓學(xué)生經(jīng)歷了“提出問(wèn)題—考慮方案—作出計(jì)劃—開始實(shí)施—進(jìn)行改進(jìn)”的循環(huán)過(guò)程，直到解決問(wèn)題。在這一過(guò)程中學(xué)生的思考能力、動(dòng)手能力、與人合作的能力、表達(dá)交流能力等都得到了提升。

例如，《我們的太陽(yáng)能熱水器》是教科版五年級(jí)上冊(cè)第二單元第8課。筆者在開發(fā)適用于本課的STEM教學(xué)案例時(shí)，考慮到的是如何讓我們的生活更美好。生活中很多時(shí)候我們會(huì)遇到出門在外想喝熱水，但附近沒(méi)有電水壺可供使用，也沒(méi)有鍋?zhàn)拥任锲房梢约訜幔@樣的切身體會(huì)很容易會(huì)引起學(xué)生的共鳴，他們自然而然地提出“要是有一個(gè)能自己加熱的杯子該有多好”。那么，如何自制一個(gè)太陽(yáng)能熱水杯呢？首先，生活中已經(jīng)有了太陽(yáng)能熱水器，筆者通過(guò)圖片讓學(xué)生認(rèn)識(shí)太陽(yáng)能熱水器的主要組成部分，了解其工作原理后，再讓學(xué)生思考如何制作太陽(yáng)能熱水杯，逐步推進(jìn)，降低難度。接著，學(xué)生分組活動(dòng)展開頭腦風(fēng)暴，思考需要的材料和工具。筆者提示學(xué)生思考可選材料塑料瓶、盒子、黑卡紙、錫紙、塑料薄膜、泡沫塑料等的作用是什么。如何得到更多的光和熱。如何使用材料和組裝才能達(dá)到保溫、加熱的效果。學(xué)生分組畫一畫太陽(yáng)能熱水杯的設(shè)計(jì)圖，之后全班一同討論每組設(shè)計(jì)的合理性，提出改進(jìn)意見。然后，小組內(nèi)分工動(dòng)手制作，作品完成后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)試升溫效果。筆者評(píng)比選出最佳作品，再引發(fā)新的思考，如何再次改進(jìn)，使太陽(yáng)能熱水杯達(dá)到更優(yōu)效果。最后，再次經(jīng)歷設(shè)計(jì)、制作、測(cè)試的過(guò)程，不斷提高太陽(yáng)能保溫杯的保溫、升溫效果。在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，學(xué)生自制的太陽(yáng)能熱水杯很好地達(dá)到保溫效果，且能使礦泉水加熱升溫，避免了喝涼水的困擾。

當(dāng)然，我們的太陽(yáng)能熱水杯目前只能加入礦泉水，因?yàn)閷?duì)于小學(xué)生來(lái)說(shuō)，尚無(wú)法解決生活中身邊無(wú)傳統(tǒng)加熱裝置的問(wèn)題，僅需帶一個(gè)太陽(yáng)能熱水杯目前不能喝到沸騰過(guò)的熱水，所以不建議使用自來(lái)水。但這樣的STEM案例教學(xué)，在學(xué)生心中埋下了一顆創(chuàng)新發(fā)明的種子，他們將來(lái)的生活一定會(huì)更加美好。

結(jié)? ? 語(yǔ)

綜上所述，基于生活教育理念的STEM教學(xué)案例的實(shí)施，能讓學(xué)生受益匪淺，面對(duì)今后生活中的各種問(wèn)題，他們會(huì)思考、提問(wèn)、探究、改造、解決。作為一線小學(xué)科學(xué)教師，我們應(yīng)在教學(xué)中用心挖掘，如本文所述的基于生活教育理念從小學(xué)科學(xué)教材中開發(fā)STEM教學(xué)案例的例子還有很多，讓我們一起努力開發(fā)，從生活出發(fā)，尋找適用于教材拓展的STEM案例，用STEM案例解決生活中的難題，通過(guò)STEM案例讓生活更美好。

[參考文獻(xiàn)]

陶行知.陶行知全集（第一卷）[M].成都：四川教育出版社，2005.

宋俊.小學(xué)科學(xué)課教學(xué)生活化的探究[J].寧夏教育科研，2013（03）：63-64.

許詠.生活和教育密不可分[J].小學(xué)科學(xué)（教師版）， 2016（05）：148.

作者簡(jiǎn)介：曹文佳（1985.10—），女，江蘇蘇州人，現(xiàn)任蘇州市相城區(qū)珍珠湖小學(xué)教技室副主任，一級(jí)教師，相城區(qū)小學(xué)科學(xué)學(xué)科帶頭人，陽(yáng)澄湖教育青年拔尖人才。