小學科學綜合性STEM課程實踐與研究

吳旭榮

摘? 要：以垃圾分類為背景，本文旨在教導小學生如何利用好可回收物，通過調(diào)查實驗、工程設計與制作，把這些“垃圾”變廢為寶，成為助力學習的文具，學生參與其中，為了解決遇到的各種問題，從而主動去學習更多的科學知識。

關鍵詞：跨學科;STEM課程;小學科學;姓名牌

2018年教育部公布《義務教育小學科學課程標準》明確，小學科學課程起始年級從三年級提前到一年級。如何開展好科學課程？《標準》倡導采用跨學科學習方式，即一種以項目學習、問題解決為導向的STEM課程組織方式，它將科學、技術、工程、數(shù)學有機地融為一體，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。《標準》明確了STEM中技術與工程的重要性，讓學生在真實情景下通力合作，解決問題，體會動手成功的樂趣，養(yǎng)成通過“動手做”解決問題的習慣，讓學生愛科學，信科學，懂科學，用科學。下面以《“你是誰？請亮牌！”桌面姓名牌制作》為例闡述我的實踐研究成果。

一、項目名稱

桌面姓名牌設計與制作

二、適用年級

3-4年級

三、主題說明

垃圾分類刻不容緩，如何能讓垃圾資源化，減量化，變廢為寶肯定是最好的方法之一。制作桌面姓名牌是很好的一樣文具，但是如果刻意去購買成品或者用其他新材料制作，就違背環(huán)保的理念。其實制作它的“材料”在家中就可以收集到大部分，而這些即將當垃圾的資源變廢為寶，不僅成了學生學習的文具，也是學生提高實踐能力與創(chuàng)新能力的一次鍛煉機會。

四、學習目標

價值體認：利用可回收物設計制作實用的桌面姓名牌，用實際行動踐行資源再利用的環(huán)保理念，樹立可持續(xù)發(fā)展觀。

責任擔當：通過實驗與調(diào)研等活動，了解可回收物的材料性質(zhì)及制作姓名牌的相關技術，初步養(yǎng)成學具自己造的能力。

問題解決：研究用環(huán)保材料如何制作出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、精美耐用、大小合適的桌面姓名牌，讓學生調(diào)查和發(fā)現(xiàn)技術如何改變生活。

創(chuàng)意物化：設計與制作桌面姓名牌，呈現(xiàn)未來桌面姓名牌設計圖圖紙和用于校園生活精美牢固耐用的桌面姓名牌文具成果。

五、實施過程

（一）準備階段：調(diào)研分析現(xiàn)有作品優(yōu)劣，了解桌面姓名牌特性（1課時）

情境導入：新學期伊始，新老師面對著幾十個陌生的面孔，拿著名單開始點名，一下念錯名字搞出了尷尬，一下記不住樣子喊錯了人;課間，老師讓同學幫忙把本子發(fā)下去，可是同學們大部分離開教室休息了，發(fā)本子的同學看著熟悉的名字卻不知道他本人的座位在哪里......

有經(jīng)驗的班主任，都會在第一天就讓學生做一個姓名牌擺放在自己的座位，這樣上述的問題就迎刃而解了。

那如何設計與制作一個安全、環(huán)保、耐用、便捷、實用而美觀的桌面姓名牌，讓它的效果最大化呢？讓學生合理進行分為若干項目組并制作姓名牌使用體驗，然后組內(nèi)根據(jù)本周的使用感受討論分析問題。

（二）實施階段：實驗突破作品制作問題，設計制作桌面姓名牌（4課時）

學生在課后通過去商店實地觀察和網(wǎng)上商城調(diào)查等方式，進行各式各樣的姓名牌進行對比，得出姓名牌普遍采用的形狀與材料。分析校園和家庭的常見回收物，測試它們的不同物理性能，如硬度、防水性、光滑度等，并挑選出最合適的材料用于制造姓名牌，做到廢物利用。最后通過使用不同的工具，如三角尺、皮尺等，進行各種測試和測量，得出姓名牌比較牢固穩(wěn)定的形狀與足以讓班級每個位置清晰可見的內(nèi)頁字體大小。

根據(jù)工程設計五步法（設計方案→建立原型→原型物化→測試改進→交流反思）設計表格，讓學生合理安排項目制作的流程。學生不僅要學會確定邏輯緊密，切確可行的流程，合理分配組內(nèi)擁有的人力和物力，還要運用好科學、數(shù)學、信息、美術、技術等學科的知識，嘗試把產(chǎn)品的形狀、功能進行創(chuàng)新，把產(chǎn)品做得極致。

（三）總結(jié)階段：生活應用檢驗制作成果，匯報成果及暢談感受（1課時）

學生對自己作品進行介紹，突出優(yōu)點，也要接受同學們的質(zhì)疑，解決不足，通過思維碰撞，小組之間取長補短，互相學習，互相提建議，促進彼此的成長。教師在旁需要及時做好引導工作，從科學知識等方面及時給學生糾正，補充科學概念知識與技能。

（四）擴展階段：頭腦風暴，設計未來桌面姓名牌（1課時）

三四年級的學生知識與技能有限，但是創(chuàng)意是無限的，未來已來，讓學生進行頭腦風暴，暢想未來桌面姓名牌。學生通過繪圖的方式進行設計，給姓名牌設計各種“天馬行空”的形狀和“不可思議”的功能。

六、結(jié)束語

《標準》強調(diào)了科學課與數(shù)學、語文、信息技術、綜合實踐活動等課程之間密不可分的關系。例如本案例主要建立在科學知識：小小設計師單元，評價設計，并進行反思;環(huán)境變化單元，綠色生活，廢物利用;結(jié)構(gòu)形狀單元，認識框架結(jié)構(gòu)，知道三角形具有穩(wěn)定性。而本案例的學習需要數(shù)學課的測量尺寸、幾何知識、數(shù)據(jù)處理、尺柜繪圖、模型量化等能力，需要語文課中的記錄、表述、匯報演講等能力，需要實踐活動中研究性學習等科學方法的指導，需要信息技術的文檔基礎操作，需要美術的美化裝飾等多學科知識與技能的支持。

綜上所述，小學科學教師要借助STEM理念優(yōu)化本學科教學，切實培養(yǎng)學生的工程思維能力。本文從以生活資源創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生設計興趣;豐富趣味性活動，改善學生的思維參與情況;豐富實驗體驗活動，優(yōu)化學生的問題解決經(jīng)驗;優(yōu)化畫圖技巧指導，提高學生動手操作能力等多個角度分析STEM理念下小學科學綜合性課程如何開展。

參考文獻：

[1]馬建龍.淺談STEM教育在小學科學課程中的融合[J].《學周刊》，2020年 第23期：87-88頁

（作者單位：佛山倫教培教小學，廣東? ?佛山? ?528000）