基于STEM教育視角的小學科學教育案例分析

（貴州省遵義市湄潭縣實驗小學，貴州 遵義 564100）

引言：STEM教育最早是由美國國家科學委員會提出的一種教育理念，在STEM理念的引導下，科學、技術、工程、數學四門學科的內容進行了相互的融合并最終形成了一個整體。該教育理念主張從綜合的角度去解決所面對的實質性問題，引導學生從實際生活出發，培養自身的創新精神與實踐能力。下文圍繞杭州市春芽實驗學校校長劉晉斌老師的《擺的秘密》教學視頻為例，就STEM教育理念在課堂中的應用展開分析。

一、形成問題——STEM的融合性

形成一個問題是課堂導入的重要環節，劉教師通過與學生之間的交流去啟發學生的思考，讓學生逐步的認識“擺”，同時向學生拋出以下兩個問題。

同樣的時間內，同一個擺，為什么擺動的次數是一樣的。第二，同樣的時間，不同的擺，為什么擺動的次數有所不同？這跟什么因素有關系？

在這一環節的設計中，老師充分的調動了學生的積極性和自主性，這也為之后的教學工作打下了堅實的基礎。在后續的實驗過程中，由教師完成演示擺的工作，而由學生進行計數和計時。通過這樣的互動參與，保證了學生的積極性和參與感。

二、作出推測、設計實驗證明——STEM的實踐性

（一）做出推測

在上一環節的教學中，教師所拋出的“同樣的時間，不同的擺，為什么擺動的次數有所不同？這跟什么因素有關系？”問題，在這一環節中也要進行大膽的推測和嘗試。此時學生們提出了各種各樣的看法。例如“跟物體的重量以及所處的高度有關系”“跟物體的重量、繩子的長短有關系”等看法不絕如縷。最后劉老師將學生們的觀點進行總結：擺錘、擺線，同時組織學生自主的設計實驗步驟，并有序的展開實驗。

自主探索是新式教學工作的重要要求，這與STEM教育所提倡的方向不謀而合。STEM教育審視傳統教育模式的不足，弱化學生在知識記憶方面的培訓，強調和重視學生對于概念的理解與掌握。所以“研究”無疑是STEM教育最為重要的教學方法。

（二）設計實驗證明

在對學生的推測進行了總結之后，劉老師便緊接著引導學生設計實驗。在這個過程中劉老師就影響實驗的相關因素與學生進行了充分地交流，同時也為學生自身想法的表達提供了充分的空間。

在這一環節的設計中，實際上也是對傳統師生關系的一種顛覆。通過師生間平等的對話，引導學生逐步的展開實驗活動，這樣的方式通過提高學生在課堂上的參與感來進一步提高學生的學習積極性。但是從STEM教育的角度進行分析，這樣的教學設計同樣存在一定的提升空間。因為STEM教育所提倡的教學方式一種是整合性的探索，一種是一般性的探究。二者都將學生自身放在了“探究”的重要位置上。所以學生所涉及方案的優劣，只有在實驗之后才能夠知曉，教師在這個過程中扮演著為學生提供服務的角色。

除此之外，在這一環節中，很多同學能夠提出一些具有深度的問題，但是劉老師在肯定其想法之后，沒有圍繞學生所提出的“幅度”問題進行進一步的講解。這樣的方式顯然也是不符合STEM教育的理念的。STEM教育中融合、動態特點實際上就是打破課堂的固定化，不斷融入新的內容，為學生帶來新的體驗和挑戰。

三、實驗驗證得出結論——STEM的動態性

在分組實驗之后，學生們需將自己的實驗結果與同學們進行分享。這時候難免會出現一些不一樣的聲音。這個時候劉老師的處理也存在一定的不足。劉老師沒有很好的把握住這樣關鍵契機，例如在實驗結束之后，劉老師向學生們問道“同學們想說點什么呢？”這個時候如果能夠給學生提供一個平臺，讓學生去對實驗裝置或是實驗過程進行反思，無疑會養成學生回憶總結以及數據整理的好習慣。但是在教學視頻中我們發現，當有學生提出了不同的結論時，劉老師直接否定了他們的觀點。試想如果此時劉老師引導這位學生再一次展示一下擺的過程，分析實驗中的漏洞與不足，無疑會更好地加深學生的印象。

四、運用科學——STEM的融合性

本環節教學中劉老師將“擺”延伸到了學生的生活之中，引導學生運用自己所學習的知識去解決它。在這一環節中，同學們的反響十分熱烈。劉老師也順勢將這一問題留作了課后作業，這也很好地迎合了STEM教育所提倡的合理運用知識去解決生活中的實際問題思想。

此時劉老師指出的例子是“一位同學家中的擺鐘每天都慢，這是為什么呢？該怎么調？”。這個問題的設計實際上十分復合本節課的授課內容，以此作為延伸去引導學生繼續的探索，也是十分理想的選擇。通過學生的探索也有助于讓學生在不知不覺的情況下去自主的融合更多的學科知識，同時也有效解決了生活中的實際問題。

結語：當前小學科學教學工作的開展普遍存在重形式輕實質的問題，STEM教育所提倡的動態、融合、實踐、跨學科的教學目標在當前的小學科學教學中無疑有著重要的參考價值。將STEM思想融入到授課的過程中，不僅是一次積極的嘗試，更是助力學生成長的有效保障。