STEM視野下小學科學實驗課小組合作學習的途徑

王建軍

摘 要：隨著科技的興起，創新能力成為各國人才培養的重點。由此，STEM教育便誕生了，旨在打破學科壁壘，把握學科核心素養，綜合運用跨學科知識解決實際問題，培養符合時代需求的復合型創新人才。小學科學是小學階段培養學生科學素養和科學興趣的主要平臺，實驗探索是科學教育的主要方式。在小學科實教學中建立基于STEM教育的集體合作學習活動，既要提高科實教學質量，又要求培養創新型人才。

關鍵詞：小學;科學;STEM教學

“STEM”是科學、技術、工程和數學英文單詞的首字母，STEM教育的核心是跨學科整合，在STEM視野下小學科學實驗課團隊合作學習活動的過程中，我們設計的教學任務是綜合性的。具有導向性，學生可以自主尋求興趣。那么，在小學學科小組的實驗教學過程中，怎樣才能達到這門課程的構建目標呢？下面以“蝸牛觀察”的實驗教學為例，對這一問題進行具體闡述。

1.探索情況，創設引進項目問題

STEM集成教學強調解決實際問題，在小學科學實驗教學課堂中創造適當情況的方法可以創造多維的科學需求空間，有助于更加符合現實的生活需求情境，探索學生自主激情活動和課堂綜合性實驗探索任務設計。

因此，在“蝸牛觀察”的實驗教學過程中，我首先在媒體上展示了蝸牛的相關視頻。影片拍攝了小孩蹲下觀察蝸牛，懷著好奇心觸摸蝸牛觸角的場面。然后，我對學生說：“大家都做過這樣的事嗎？”學生回答：“做過。”我又問：“觸角是它的眼睛嗎？蝸牛的身體結構是什么樣的？它們是如何走過去的？它們有什么樣的生活習慣呢？這些可以通過實驗觀察嗎？怎樣才能更好地觀察蝸牛呢？你能自主設計蝸牛的觀察實驗嗎？”我一邊提問，一邊展示事先準備好的蝸牛、玻璃瓶、細線、白紙、面包、蔬菜、細沙、水、擴大環境等材料，讓學生以小組為單位自主探索。

在這個學習過程中，我以視頻教學和問題引導的方式，引進了以科學探索為主融合工程知識的項目問題，為項目探索活動的開展提供了目標支持。

2.小組合作，開展項目探索

項目問題探究性教學以學生探究活動為主，主要由各實驗探究小組以分工合作的形式完成。在該項目的探索過程中，各小組成員要根據實驗任務制訂實驗計劃，安排實驗時間，決定實驗探索方式，合理分配小組任務。

例如，在“蝸牛觀察”小組實驗活動的推進過程中，學生在更好地觀察蝸牛這一項目任務的指導下，討論蝸牛觀察方式，制定屬于自己的實驗計劃，并付諸實踐。某小組的一個項目探索如下：

該組決定用白紙折成各種圖案，融合玻璃瓶、細線、干濕兩種細砂等材料建立蝸牛研究基地，通過觀察蝸牛的行為，探討蝸牛的身體特征和生活習慣。小組長根據蝸牛的特點將折紙橋、記錄觀察、蝸牛爬行、繪畫誘導等任務分給了同伴。

3.小組分析討論并編寫項目報告

項目搜索實驗過程是一個動態變化的過程，在項目搜索過程中，學生可能遇到各種各樣的實驗問題。例如，一組學生實驗觀察中發現自己的蝸牛一直躲在殼里，觀察不到蝸牛的變化。能否準確、及時、快速地處理這些問題，將考慮各小組成員的對應能力和成員之間的合作能力。

同時，實驗觀察得到的材料是表現性材料，為了使這些材料得出符合項目任務的實驗結論，學生們有必要對實驗觀察得到的信息進行小組討論分析。因此，在“觀察蝸牛”科學實驗的探索過程中，我為了確保學生之間的合作探索和實驗過程的完整性，給學生分配了實驗報告的編寫任務。這項任務的參與，幫助觀察不是課堂探索的重點，而是讓學生自覺、自主地進一步優化個人科學實驗的觀察結論，為其奠定基礎，發展學生的思維嚴密性，使學生掌握最基本的科學探索成果表達方式。

4.組織項目評價，優化研究成果

項目評價是項目式學習過程的最后一環，也是學生實驗探索經驗的硬化過程和學生實驗探索成果的完善過程。沒有項目評價的項目探索學習活動不完善。

在“觀察蝸牛”小組實驗教學過程中，我謹以學生群體代表性發言方式，通過多媒體手段簡要論述各群體的探索過程和探索結論，對我與班級學生群體間的實驗設計、實驗過程、合作情境、結論完整性等進行深入分析與評價，幫助學生明確各自的優勢和不足，根據教育評價調整各自的探索問題，優化各自的探索成果。

這個教學評價過程不僅是學生項目式學習成果的檢驗過程，也是教師教育狀況的反思過程。通過學生的自我解釋和學生的表現狀態，我們可以清楚地理解教室指導措施的實效性，并獲得第一手教學反思素材。這為我們今后改善以項目為基礎的教育過程，提高我們以項目為基礎的教育能力奠定了基礎。

綜上所述，STEM視野下小學科學實驗教室應具有綜合性、真實性、合作性和探索性特點，充分激發小學生的自主探索和自主思維欲望。小學科學實驗教學過程中要想引入STEM教學理念，就必須根據現實生活狀況，推進小組實驗引導，向學生提供整個實驗。

參考文獻：

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浙江省磐安縣文溪小學? 322300