STEM教育理念下小學多學科融合教學模式初探

王瓊 曾昭明

◆摘? 要：STEM教育理念作為近些年新提出的一種教育理念，更加注重多學科的相互融合教育。目前國內 STEM 教育相關的項目和研究遍地開花。本文將基于STEM教學理念對小學多學科融合的教學模式進行初步探究。

◆關鍵詞：STEM;多學科融合;教學模式;項目式學習

STEM 教育理念作為近些年新提出的一種教育理念，更加注重多學科的相互融合教育。目前國內 STEM 教育相關的項目和研究遍地開花。STEM如何本土化、如何多學科融合等研究正在進行。本文將基于STEM教學理念，以人教版六年級上冊《位置》為例，對小學多學科融合的教學模式進行初步探究。

一、小學數學、科學與信息技術學科的課程目標

1.小學數學課程目標

在《全日制義務教育數學課程標準 （實驗稿）》中提出“在本學段中，學生將了解一些簡單幾何體和平面圖形的基本特征，進一步學習圖形變換和確定物體位置的方法，發展空間觀念。在教學中，應注重使學生探索現實世界中有關空間與圖形的問題;應注重使學生通過觀察、操作、推理等手段，逐步認識簡單幾何體和平面圖形的形狀、大小、位置關系及變換;應注重通過觀察物體、認識方向、制作模型、設計圖案等活動，發展學生的空間觀念?！?/p>

2.小學科學課程目標

小學科學課程以培養學生科學素養為宗旨，涵蓋科學知識，科學探究，科學態度，科學、技術……每個方面分為總目標和學段目標。小學科學課程內容以學生能夠感知的物質科學、……技術與工程中一些比較直觀、學生有興趣參與學習的重要內容為載體，重在培養學生對科學的興趣、正確的思維方式和學習習慣。

3.小學信息技術課程目標

《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》指出，中小學信息技術課程的主要任務是“讓學生了解和掌握信息技術基本知識和技能，了解信息技術的發展及其應用對人類日常生活和科學技術的深刻影響。通過信息技術課程使學生具有獲取信息、傳輸信息、處理信息和應用信息的能力，……要注意培養學生利用信息技術對其他課程進行學習和探討的能力。努力創造條件，積極利用信息技術開展各類學科教學，注重培養學生的創新精神和實踐能力?！?/p>

二、確立學科課程目標的共同點和立足點

（一）由生活實踐活動的需求確定立足點

數學課程目標中不能僅僅停留在書本上的知識講解，紙筆寫畫的練習，數學課程目標更應結合信息技術來完成對學生的知識技能的傳遞與實踐。

小學科學課程目標提出學生的學習倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式，促進學生主動探究學習，小學科學課程四個維度里的科學技術目標，與信息技術的結合更有利于學生對科學技術學習與探究。

（二）由課程目標的需求確定共同點

無論從小學數學、科學還是信息技術出發，共同的課程目標都是培養學生能夠利用所學知識來解決自己生活中的實際問題能力。

三、學科融合教學目標的確定

六年級數學課關于位置的教學目標是：通過解決問題，體會確定位置在生活中的應用，了解確定位置的方法;學會通過測量描述物體在平面圖上的具體位置，并會根據描述在平面圖上畫出物體的具體位置。

六年級信息技術位置的相關內容，一是在Excel的電子表格的單元格，二是logo海龜編程的教學內容。Excel中單元格的教學目標是：知道單元格的地址的表示方法;掌握單元格的選取。Logo海龜坐標系中定位的教學目標：了解logo平面直角坐標系;嘗試利用坐標定位方法繪制圖形。

小學科學（5-6年級）階段目標是：了解人類的好奇和社會的需求是科學技術發展的動力，技 的發展和應用影響著社會發展。

根據三個學科的的教學目標和學科課程目標，找到三個學科教學目標的共同點，確定本課《位置》的教學目標：

1.認識方位。

2.認識地圖。小組合作探究，在地圖中規劃行動路線。

3.認識坐標。知道兩個軸表示位置。

4.能利用直角坐標系解決生活中位置問題。

四、學科融合下教學模式的確定

（一）STEM教育下教學模式的特點

STEM教育下的教學模式是以學生為主，教師是引導者、輔助者、觀察者。在學習的過程中，教師及時發現學生存在的問題，及時利用問題引導學生理解掌握知識技能。學習的情景創設來源于實際生活，問題的創立源于實際生活。著重培養學生在實際生活解決問題的思考方式、動手能力和解決問題的能力。

（二）常規教育下的教學模式的特點

在以往的常規教育下，教學模式具有比較統一的模式：學生和教師的主體地位固定，以教師為主導，引導學生學習知識技能，學生的學習大部分時間為被動學習;學習內容雖有聯系生活，但是創設的情景為理想狀態，學習的知識技能也基于這個基礎理想化完成。比如本案例在常規教育的教學模式下創設的情景往往如下：小明同學要去學校，學校在小明家的東邊300米等等。

（三）多學科間教學模式的共同點與立足點

以《位置》為例，無論是小學數學，還是科學，或者信息技術，都是為了培養學生的邏輯思維、解決生活中的實際問題。根據這個共同點，在融合多學科的模式中，確定情景的創設，以學生的角度引入知識點的學習，老師作為引導者、觀察者、輔助者將課堂中知識的學習有機的融合。

（四）本案例學科融合的教學模式的確定

在以往的多學科的融合教學中，每個知識點都單獨的用一個實際情景來解決問題，就沒有整體性，而STEM教育理念下每個學習過程都是根據學生實際生活中的問題來聯系起來，將知識有機融合在一個整體環境里，項目式學習（PBL）方式很好解決了這一問題。

項目式學習起源于杜威的做中學而來，學習以學生體驗為主，學習內容都圍繞著核心知識展開，將知識點的學習融入到真實生活項目里，讓學生真正做到在動手中學習，在學習中理解，在理解后掌握解決問題的方法。

五、具體教學模式流程

（一）情景設置

根據教學目標選擇真實的情景，讓學生從真實的生活經驗出發，提出具有探究性的問題，小組合作圍繞這些問題來探究，形成小組初步的共識。

（二）知識點學習

結合本案例《位置》多學科的知識點，提取學生身邊真實的問題來讓學生解決，在解決這些真實問題的過程中，學生完成知識點的學習，根據學生的真實水平分層設置問題，層層遞進，讓知識滲透到每個問題中，讓學生學習沒有更大的負擔。如：本課案例中這個環節中設計：

1.汽車導航指引路線方向的認識;

2.紙質地圖指引路線方向的認識;

3.指明圖書館借書位置;

4.指明朋友家里位置;

5.國際象棋縱橫軸確定格子的位置。

這幾個環節從實際生活問題中的位置過渡到地圖找家，為理解國際象棋中格子的縱橫軸的位置做了基礎保障。

（三）思維能力培養

根據培養思維能力的要求，在本案例《位置》中分別設計了：

1.幫助老師給同學排座位;

2.制作學校地圖，規劃路線;

3.標明學校地圖中建筑物的坐標。

（四）STEM天地

本教學環節里，結合生活中曾經發生過的事件，介紹相關工程技術方面的拓展內容，訓練學生實際解決問題的能力。在此環節里設置一個完整的項目：根據我國北斗導航系統進行地震災后的救援行動，讓學生自己設計項目工程的過程：

了解災情地圖：學生通過災情獲得災區地圖，獲取相關災區坐標。這個環節里體現信息技術學科培養學生的獲取信息能力和信息整理能力。

裝箱打包物質：學生根據災情合理安排救災物質，救災物質分層擺放，盡可能放入最需要的救災物質，體現了數學最優思想。

空投救災物質：結合交通工具的特性來讓學生了解北斗導航系統在領土上空的坐標位置和飛行方式，結合logo編程語言的學習，培養學生的邏輯思維。

完成任務：結合科學和工程思維，設計短時間內救災任務，讓學生進一步學會解決實際問題的優化思想。

（五）總結與評價

在學習完成后，有共同分享或TED演講，培養學生分享作品和自己的想法，在分享過程中讓學生階段性評價和總結評價。

在本案例中，以學生體驗為主，學生為主體，以項目式學習教學模式，讓學生在做中學，學中做，將知識技能和道德培養有機融合在每個教學環節里，發揮學生的主觀能動性。在教學中融入STEM教學理念能夠提升教學質量，培養學生的邏輯思維與知識應用能力。

參考文獻

[1]《全日制義務教育數學課程標準 （實驗稿）》.

[2]《中小學信息技術課程指導綱要（試行）》.

[3]《義務教育小學科學課程標準》.