基于STEM理念下學生創新思維的培養

黃新

摘要：STEM教育是現代教育的重要組成部分。2016年國務院印發《“十三五”國家科技創新新規劃》中明確指出，將發展科技實力和創新能力作為未來發展的戰略。2017年小學科學課程標準出臺，明確提出我國STEM教育目標——注重科學探究，注重多種形式教學的有機結合，注重學生的積極參與和相互間的交流，建設保障充足的STEM教育資源等建議。在《小學科學課程標準》的實施建議部分，第五點明確提及學科關聯建議，言明STEM有利于學生創新能力的培養。如何落實課標要求呢？為了更好地培養學生的創新意識，提高學生創新和解決問題的能力，我們嘗試將STEM理念融入科技活動中，設計相關活動主題，注重科學體驗，以豐富的活動形式開展科技活動，提高科技活動效能。

關鍵詞：STEM? 科技實踐? 科學體驗? 創造性思維

一個國家，一個民族，要發展要進步，離不開科技，一個沒有創新能力的民族是沒有希望的民族，當下，中小學教育（特別是科技教育）的重點還是培養和發展學生的創新思維和創新能力。為了滿足社會對創新型人才的需求，教師亟須學習新的創新教學方法。STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科英文首字母的縮寫，而且這四個學科互相結合在一起，打破學科界限，注重鼓勵學生在科學、技術、工程和數學領域的發展和提高，培養學生的綜合素養與能力，這需要中小學老師們轉變自己的教育理念，從純粹知識的傳授到知識和能力并重，更加注重培養學生綜合運用多學科知識解決現實問題的能力。

本文以合肥市南門小學教育集團養蠶科學實踐活動“我們一起來養蠶”為例，講述了南門小學基于STEM理念下如何在實踐活動中培養學生實踐能力和創新思維的做法。

一、STEM理念下科技實踐活動的特點

（一）學習活動的主體是學生

炎黃時代，我們的先輩就學會了采桑養蠶，養蠶技術是中國悠久文化的傳承。教科版小學科學三年級下第二單元以“蠶”為例安排了教學內容，通過對“蠶”的觀察，讓學生了解“蠶”的“出生”“成長”“繁殖”“死亡”的生命歷程，了解“動物的一生”。學生學會簡單歸類的方法，初步認識生活中常見的動物，了解我國特有的文化，意識到動物與人類關系密切。通過養蠶活動，了解蠶的一生，發現其獨特的進食習慣。2012年開始，我校聯動“安徽華詩雅蒂絲綢有限公司”將養蠶納入全校科技實踐活動計劃，充分發掘養蠶活動的人文與道德內涵，對兒童施教，培養學生的創新思維。在注重其科學性認知的同時，將STEM理念融入科技實踐活動，讓學生成為學習的主體，在新的創新型理念的支持下，學生由以往被動的“學”變成現在主動的“學”。

（二）讓學生親歷真實情境下的活動

學校開展獨具特色的科技實踐活動“合肥水資源調查”，讓學生親身感受合肥水資源現狀，意識到保護水資源的意義;開展“清水、親水、魚樂”體驗活動，讓學生感受青山綠水的珍貴;開展“尋找青蛙的蹤跡”“我為小鳥安個家”等主題實踐活動，讓學生體會保護自然的意義，形成和自然萬物和諧共生的環境理念。這些活動的開展有利于鍛煉學生的能力，培養學生的創造性思維。我們組織學生開展在真實情境中體驗的主題活動，嘗試解決現實中真實的難題，實現在情境中感知并在實踐中領悟的學習。

我們選擇養蠶作為每年都開展的體驗活動，符合孩子年齡特征。三年級段我們將養蠶定位為學生科學實踐活動的主題主體活動，一是緊密結合三年級下冊新版科學教材，讓孩子們在課本學習后已對蠶有了一定了解的基礎上開展，幫助孩子們進一步認識動物的生命過程、了解動物生命周期現象及其他生命活動現象;二是蠶源易得且相對安全，孩子和家長易接受（調查顯示：90%以上的三年級學生愿意養蠶），孩子在飼養過程中可以得到家長的幫助;三是養蠶活動適應學生的年齡特點和認知水平。三年級的孩子理解“生命周期”一詞略顯生澀，但通過養蠶活動去認知“一生”一詞更易懂。用飼養蠶與觀察蠶的科學實踐活動，承載科學概念建構、科學探究能力培養、科學思維發展、科學態度形成、建立科學與人類生活聯系的認識等，促進學生科學素養諸方面的發展。

（三）制定多維目標，融入STEM理念

科技實踐活動最顯著的特點是多學科融合，這與STEM教育理念不謀而合，我們為活動制定了多維學習目標。通過養蠶活動，引導兒童主動學習和蠶相關的科學知識，掌握養蠶的科學方法，實現培養學生科學探究能力的教育目標;選擇適合的實踐活動可以為兒童提供親歷科學、體驗科學的實踐機會，培養他們對科學的興趣，呵護他們與生俱來的好奇心，能夠在教師的指導下學會做研究蠶生長變化的觀察計劃;能夠會運用攝像、拍照、畫圖、寫觀察日記、使用觀察記錄表等方式記錄蠶的生長變化;能夠根據觀察計劃進行長期觀察，研究蠶的一生;能基于證據描述蠶一生的生長發育過程;能利用建模的方法呈現昆蟲一生的生長及變化過程;能根據觀察所獲得的信息，對蠶的生長發育的趨勢進行預測;能對自己飼養和觀察蠶的過程、方法進行反思和評價。

總之，以開展養蠶活動為載體，深刻挖掘活動的教育價值，改變學生的學習方式和教師的教學方式。制定多維目標，融入STEM理念來更好地培養學生的創新思維，提升學生的科學素養。

二、基于STEM理念下學生創造性思維的培養

少年兒童對自然事物有著強烈的興趣，如何將興趣轉化成學習探究的問題，親自去實踐，這對他們的觀察能力、合作能力、合作意識、科研能力的培養有著積極的作用。在對少年兒童飼養小動物的調查中，我們發現蠶比較容易飼養，適宜小學生探索;蠶一生形態的改變可以保證他們對蠶的持續關注，他們將在發現、產生疑問、探究、解決、再發現這一過程中樂此不疲;另外，家長們小時候也養過蠶，對養蠶有一定的經驗，有切身的體會，學生們能從家長那里得到經驗和幫助，使活動順利進行。