關于小學STEM學科融合的思考

江蘇省海安市實驗小學 陳麗莉

2018年美國制裁中興事件，2019年美國對華為的抵制和不斷打壓，可見不掌握核心技術，我國的電子發展領域就會長期受制于人。目前我國在機器人與自動化、裝備制造、信息技術、生物醫藥等多項科技領域依然落后于人。為了能夠在未來高新領域占有一席之地，在中小學推廣STEM教育已然迫在眉睫。

STEM教育最早源自美國，是通過跨學科的視角整合科學、技術、工程和數學四門學科的一種培養創新型人才的教育范式，意在打破學科領域的界限，強調體驗性和實踐性。自20世紀末STEM教育逐漸在多個國家和地區被推廣，中國在發展學生核心素養方面鼓勵社會參與，提高學生解決實際問題的能力，使其具有工程思維，能將創意和方案轉化為有形物品或對已有物品進行改進與優化等，這與STEM教育的內涵不謀而合。小學階段的學科界限不夠明確，更加有利于STEM項目的實施，小學數學STEM項目學習的課程可以從以下幾個方面考慮。

一、情境真實，激發學習興趣

小學現階段依然以班級授課制為主，雖然教師努力將課本知識與學生的生活經驗相聯系，但是學生容易對枯燥的知識產生厭倦，也很難學以致用。STEM學習項目必須源自于生活中的真實情境，架起學生生活與真實社會的橋梁，讓學生能夠在學習知識的過程中激發其學習興趣，解決生活中的問題。例如《認識人民幣》單元，不妨讓學生帶著問題去超市走一圈，看看物品的價格，在體驗購物的經歷中認識人民幣，理解人民幣的貨幣單位及換算進率，在生活中學習，在學習中解決生活中的實際問題。再如《認識千米與噸》單元，引導學生走出戶外，感受1千米的距離，體驗幾十千米的行程，對距離產生直觀的感受，在真實的生活情境中寓教于樂，既可以保持學習興趣，又可以提高學習效率。

二、學科融合，創造性解決問題

1.數學與科學的融合

基礎教育階段數學的學習重在解決實際問題，脫離實際的數學學習對小學生而言是缺乏趣味且難以理解的，某些內容的學習可以通過融合科學共同實現，盡管看似花費了更多的時間，但學生的收獲卻更加豐富了。

例如《認識克與千克》，因為缺乏生活體驗，學生對克和千克的認知是匱乏的，許多學生通過反復練習和記憶來學習物體的重量單位。倘若該單元的學習與科學融合起來，聯系生活實際，利用測量工具對物體質量進行測量比較，學生學會使用電子秤、天平等的使用方法讓學生對重量單位有了明確的認識，并能在生活中利用起來。

再例如學習《人民幣》單元時，學生對商品的價格沒有直觀感受，可以在增加購物經歷的同時，了解更多的商品信息。學生到賣場進行商品價格調查，同時注意甄別商品的類別、組成成分、保質期等。同樣的價格買食物，雖然可以買許多特價商品，但是也要關注食品的成分，哪些食品含有食品添加劑，是不適宜兒童食用。在真實的體驗中讓數學走進學生的生活。

2.數學與技術的融合

借助于技術輔助，更易激發學生的學習興趣，提高學習效率。信息技術便有許多工具手段讓數學學習變得簡單有趣。

（1）思維導圖。思維導圖可以模擬人類大腦的記憶鏈接，以圖文并重的方式把各級主題的關系用層級圖表現出來，并以不同的圖像、顏色等建立記憶。思維導圖實際上是一種將思維形象化的方法。借助工具軟件（如MindManager，XMind、迅捷思維導圖等）繪制概念關系思維導圖，幫助學生理解記憶，可以事半功倍。例如《認識面積單位》，引導學生以思維導圖的方式構建面積單位的名稱及其之間的關系。

（2）3D建模。“3D建模”就是應用三維制作軟件通過虛擬三維空間構建出具有三維數據的模型。學習立體圖形是難點，現實中無法將圖形解剖測量，但是利用3D建模軟件（Blender，Blink 3D，3D Canvas等）可迅速構建幾何立體圖形，并可以便捷修改圖形的參數改變圖形的大小或形狀，勾畫出各種立體圖形，并在此基礎之上增加若干延伸。

（3）各種APP工具。學生在傳統課堂上的學習輔助工具通常有直尺、三角尺、圓規等，但在信息時代，多借助某些APP小工具，可以讓學生更加便捷地獲取所需信息。如學習長度單位，毫米、厘米、分米和米均是在室內可度量單位，而千米的學習，學生無法測量，怎樣對1千米、幾十千米、幾百千米獲得直觀感受。即使通過戶外體驗幫助其理解和運用，也不能通過彎彎曲曲的道路測量行走距離或者直線距離，此時可以借助一些APP工具（測量員、工程測量大師、百度地圖等）以電子測繪工具測量距離，幫助學生形成對較大長度單位的印象。

3.數學與工程的融合

學生認識三角形的性質時，如何體現三角形的穩定性，看圖自然無法看出。讓學生以木條和螺絲為原料，親手制作如下圖所示的圖形結構，在搭建的過程中明確圖形的頂點，在實驗的過程中體會三角形的穩定性，與平行四邊形、多邊形的不穩定性形成對比。

三、多元評價，尊重個體差異

評價的目的不是為了區分學生成績的差異，而是為了隨時監測學生的學習情況，根據具體問題適時調整，以利于最終目標的實現。根據STEM項目的特點和小學兒童的心理特征，我們可以利用調查問卷、評價量表、觀察表等評價工具。調查問卷可以在學期前期使用，引導學生對學習內容有大致的了解；評價量表能通過學生的自評、互評和師評等多種途徑獲取數據，通過分析得出揭露；觀察表是針對一個對象或者一個群體的觀察，也可以是個體之間的互相觀察。對此得出的評價結果生成評價報告，內容可以是簡單的幾句話，或者全面的評價報告，其內容包括學習名稱、學習要求、學習成果，以及對結果的分析和建議等。

STEM教育應用于小學數學，為學生提供了在生活實踐中去做數學、學數學、用數學的機會。利用STEM項目教學可以積累學生的經驗，培養學生解決實際問題的能力，提高其創新意識。要充分發揮STEM課程的作用，還可以做更多的嘗試，或者借鑒一些比較好的案例。但其學科融合的特點對老師的要求比較高，老師需要不斷提高自我，注重學科交叉。