STEM教育理念引領下的小學科學教學策略

江蘇省南通市通州區金余小學 陶 峰

STEM 是科學、技術、工程、數學的簡稱，STEM 教育是當今世界頗為流行的一種教育理念，該理念主張綜合運用科學思維、技術思維、工程思維及數學思維去解決較為復雜的實際問題。小學科學作為一門基礎性、實踐性、綜合性課程，最為適合滲透STEM 教育理念，開展STEM 教育活動。如何在科學課程中實施STEM 教育，實現科學教學與STEM 教育的無縫對接，教師需要兼顧科學課程的基本理念與STEM 教育的核心理念。我在科學教學中以科學問題為載體，用技術、工程、數學等學科知識去解決科學問題，從而使科學教學散發STEM 教育光彩，更好地培養學生的科學素養與STEM 素養。

一、遴選合適項目

項目化學習是培養學生核心素養的重要方式，它以項目活動為載體，以跨學科知識為背景，以綜合思維與實踐創新為手段，指向素養的生成與發展。學科融合是STEM 教育的顯著特點，我們需要一個好的載體，能夠將四門學科知識有機融合到一起。項目化學習是連接STEM 教育與科學教學的橋梁，活動項目就是STEM 教育理念引領下的小學科學教學的載體，我們應當通過項目組織學習活動，開展項目化探究學習，讓學生在“做中學、做中思”，經歷理趣相生的學習過程。

不是所有科學活動內容都可以拿來作為STEM 活動項目的，應當是具有綜合性、實踐性的研究項目，能夠融合科學、技術、工程、數學學科知識于一體的活動項目。因此，遴選合適項目是科學學科中STEM 教育的首要任務。例如，《我在成長》《生物的遺傳現象》《水滴里的生物》等內容就不適宜用來開展STEM 教育，因為它們不具有工程性特征，所以不適合作為STEM 教育活動項目。《折形狀》《搭支架》《建橋梁》等可以拿來開展STEM 教育，能夠開發出合適的項目，因為其中含有較好的工程、技術等元素，是較好的STEM 教育教學資源。

二、創設本真情境

情境性是STEM 教育的一大特征，是其重要的構成要素，教師不應孤立地講授抽象的學科知識，而要將綜合性知識融入具體的情境之中，引導學生在解決問題情境中自主探究，從而獲得知識的建構和能力的提升。問題情境的真假影響著學習效果，真實的問題情境可以讓學生獲得真實的體驗，項目的問題應融入真實的情境。STEM 教育中的問題是現實生活中真實存在的，科學研究的問題也來源于生活，因而，創設本真的生活情境是科學課堂中開展STEM 教育的關鍵，我們應當創設本色而真實的生活情境，為學生提供在真實情境中動用一切辦法來解決復雜問題的機會，從而讓學習真實的發生，讓情智共生。

有些教師在開展STEM 教育時，為了追求教學的趣味性，故意虛構一些有趣的故事情境，這種情境的激趣效果是短暫的，而本真情境可以給學生持續動力，他們知道所做的事情是為了解決真實問題，是為了生活服務，是有價值的活動，反而能產生更大的樂趣和持久的動力。例如，在教學《造房子》一課中，我開發設計成一節具有STEM 教育特色的科學課，我聯系學校附近有一個建筑工地正在建造房屋的事例，課前帶來領學生參觀調查，讓學生對房屋的形狀特征有一個初步感知，對房屋建造過程與方法有一個初步了解，真實情境中的觀察感知觸發了學生學習的積極性，激發了學生造房屋的熱情。

三、關注作品設計

有成果產出是STEM 教育活動的顯著特征，制造作品是廣大教師所注重的環節。該環節是讓學生動手實踐，是學習成果的產出環節，然而，許多教師卻忽視了作品產出前的設計環節。其實，設計性也是STEM 教育的重要特征。設計作品的環節相當重要，設計可以培養學生的跨界思維，促進學生科學、工程、技術、數學知識與思維的綜合運用，設計是認知建構的過程，是STEM 教育成功與否的關鍵因素。

我在科學教學中，特別關注作品的設計，組織學生展開深入研討，融合與遷移多學科知識，從作品的造型、圖稿設計到材料、工具的選擇，再到作品制作的方法、步驟等方方面面，都進行精心謀劃與設計，為作品的制作做好充分準備。例如，在教學《造房子》一課中，我在提出“建造牢固、新穎、美觀的房子”的要求后，讓各組先進行房屋的設計，他們繪制房屋圖稿，修改設計圖，計算房屋的用料，討論房屋建造流程，形成合理的設計方案，為房屋的建造奠定了堅實基礎。

四、立足合作探究

STEM 教育具有協作性，強調相互協作學習，開展群體性探究活動，這與科學教學主張不謀而合，科學也主張小組合作、自主探究，因此，在科學學科中開展STEM 教育活動，合作探究是最好的方式，學生以小組為單位，運用合作、分享的方式，經歷猜想、設計、實踐、測試、修正等一系列的項目學習過程，從而完成共同的任務。

雖然一個人可以走得很快，但是一群人卻可以走得更遠。由于STEM 活動解決的是復雜問題，而且項目化學習需要經歷一系列過程，學生個人畢竟勢單力孤，達成任務確實存在困難，因此，學生需要同伴、老師的幫助，通過團隊合作才能完成活動任務。例如，在教學《造房子》一課中，造房子是活動的重點，也是學生最感興趣的環節，真實的建房活動激勵著每位學生。在該課教學過程中，我幾乎每個環節都采取小組合作的方式，小組合作設計房子，小組合作建造房子，小組合作展評房子，交流分享造房子的體會。學生在相同的任務驅動下團結協作，在合作探究中較好地完成了活動任務。

STEM 教育理念引領下的小學科學教學需要合適的項目，本真的情境，需要關注作品設計，立足合作探究。