立足學(xué)生視角 構(gòu)建趣味STEM課堂

◇李余仙（廣東：中山市東區(qū)教育事務(wù)指導(dǎo)中心）

在我國科學(xué)技術(shù)日益發(fā)達(dá)的背景下，小學(xué)階段的科學(xué)教育越來越受到重視，與時(shí)俱進(jìn)的STEM 教育在我國遍地開花。小學(xué)生普遍活潑好動(dòng)、天真爛漫，一板一眼的科學(xué)課堂無法吸引小學(xué)生的注意力，不能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和熱情，局限了學(xué)生的創(chuàng)造力和認(rèn)知能力。趣味STEM 課堂打破了傳統(tǒng)科學(xué)課堂的種種限制，調(diào)動(dòng)了小學(xué)生的積極性，抓住了他們的注意力，開闊了他們的視野，讓學(xué)生在愉悅的課堂氛圍中學(xué)習(xí)和科學(xué)相關(guān)的知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。

一、STEM教育內(nèi)涵

STEM 教育，顧名思義是指科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的教育。首次提出STEM教育概念的是美國國家科學(xué)委員會(huì)，其目的是促進(jìn)學(xué)生在科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的綜合發(fā)展，從而提高未來?xiàng)澚褐牡目萍寄芰Γ偈姑绹谌虻母偁幜Υ蠓忍嵘TEM 教育不僅影響一個(gè)國家未來的科技能力和競爭力，也是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)。推進(jìn)小學(xué)STEM 教育符合時(shí)代發(fā)展的需要，同時(shí)也是促使小學(xué)生全方面發(fā)展的基礎(chǔ)。實(shí)踐表明，STEM 教育主要是將學(xué)生收獲的知識(shí)和工程結(jié)合起來，并且轉(zhuǎn)變成相互聯(lián)系探究世界的過程。所以，STEM 教育是對(duì)真實(shí)問題的探究，培養(yǎng)的是小學(xué)生在復(fù)雜情境中發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，發(fā)展小學(xué)生在人際交往、自我認(rèn)知以及個(gè)性特征等方面的基本素養(yǎng)。

二、趣味STEM課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)

跨學(xué)科性、趣味性、情境性以及體驗(yàn)性是STEM 課堂較為顯著的四個(gè)特征，不同的特征在STEM 課堂上的學(xué)習(xí)目標(biāo)也不盡相同。基于兒童視角下的趣味STEM 課堂能夠吸引小學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，促進(jìn)小學(xué)生全方面發(fā)展。以《不倒翁》一課為例，趣味STEM 課堂主要有三個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo)：一是拓寬小學(xué)生的認(rèn)知領(lǐng)域，通過制作了解不倒翁不倒是因?yàn)橹匦牡停郎陷p下重的物體比較穩(wěn)定；二是豐富小學(xué)生的情感領(lǐng)域。不倒翁是一種傳統(tǒng)的玩具，最早的記錄出現(xiàn)于唐代。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生了解了中國傳統(tǒng)文化，增加了民族文化自信心，通過親手制作玩具對(duì)科技制作產(chǎn)生了興趣，培養(yǎng)了一定的審美能力。三是促使小學(xué)生動(dòng)作技能的提升和發(fā)展。學(xué)生學(xué)習(xí)使用常見的工具去制作不倒翁這個(gè)簡單的科技小玩意兒，促進(jìn)了小學(xué)生動(dòng)手能力的提升。小學(xué)生通過制作活動(dòng)，了解一些常見現(xiàn)象背后的科學(xué)原理，培養(yǎng)小學(xué)生動(dòng)手制作的能力和樂于探究科學(xué)原理的興趣。學(xué)生在動(dòng)手制作中，能從對(duì)具體現(xiàn)象和事物的觀察中提出科學(xué)的問題，并且嘗試去分析、解釋，培養(yǎng)了他們的觀察能力、提出問題和解決問題的能力。整個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)是在教師的指導(dǎo)下完成的，讓學(xué)生對(duì)自己制作的作品進(jìn)行反思和評(píng)價(jià)，并且嘗試改進(jìn)，培養(yǎng)他們的思考能力和組織表達(dá)能力。

三、構(gòu)建趣味STEM課堂的策略

（一）科學(xué)實(shí)驗(yàn)和玩樂活動(dòng)相結(jié)合，凸顯童味

在STEM 課堂教學(xué)過程中，教師不僅要讓學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)，同時(shí)還需要帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過程。只有基于科學(xué)獨(dú)特的思維方式和具體的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生才能獲得更深層次的感悟，才能使其成為小學(xué)生的精神需求。教師要立足于兒童視角，將科學(xué)實(shí)驗(yàn)和玩樂活動(dòng)相結(jié)合，通過一些學(xué)生在生活中常見的玩具，比如，觀察不同材質(zhì)的不倒翁，找出它們的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，吸引學(xué)生的注意力，讓科學(xué)教學(xué)在學(xué)生熟悉的玩樂活動(dòng)中展開。將科學(xué)實(shí)驗(yàn)和玩樂活動(dòng)相結(jié)合的方法是構(gòu)成趣味STEM 課堂的基礎(chǔ)，不僅能讓小學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容有一定的感性認(rèn)識(shí)，幫助他們進(jìn)入接下來的課堂學(xué)習(xí)中，還能夠提高科學(xué)課堂上全體學(xué)生的參與度。愉悅、歡快、輕松的課堂氛圍能激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的思考，培養(yǎng)學(xué)生的思考力，有利于趣味STEM 課堂的順利開展。

（二）設(shè)計(jì)童味化的知識(shí)點(diǎn)講解，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的欲望

托爾斯泰曾說：“成功的教學(xué)所需要的不是強(qiáng)制，而是激發(fā)學(xué)生的欲望。”設(shè)計(jì)童味化的知識(shí)點(diǎn)講解是構(gòu)建趣味STEM 課堂的有效手段之一，可以激發(fā)小學(xué)生對(duì)科學(xué)的欲望，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和課堂參與度，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全方面發(fā)展。學(xué)生很單純、很簡單、很充實(shí)，對(duì)生活中的一切事物都充滿期待。尤其是二年級(jí)的小學(xué)生，他們對(duì)世界萬物充滿好奇心，學(xué)生對(duì)事物的基本特征有一定的認(rèn)識(shí)，比如，穩(wěn)定、運(yùn)動(dòng)。雖然二年級(jí)學(xué)生對(duì)事物的基本特征有一定的認(rèn)識(shí)和了解，但對(duì)重心這類比較專業(yè)的詞匯，大多數(shù)學(xué)生從未接觸過，在理解上會(huì)存在很大的難度。所以，教師在講解這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，盡量用生活化、形象化的字詞和例子來解釋，通過設(shè)計(jì)童味化的知識(shí)點(diǎn)講解，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的欲望。例如，授課教師在給學(xué)生解釋“重心”時(shí)，如果直接給學(xué)生解釋說：“重心是物體內(nèi)各點(diǎn)所受的重力產(chǎn)生合力，這個(gè)合力的作用點(diǎn)就叫作這個(gè)物體的重心。”對(duì)二年級(jí)的學(xué)生來說，這種解釋只會(huì)讓他們感到迷茫、莫名其妙、不知所措，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣度降低，甚至?xí)?duì)STEM 課堂產(chǎn)生厭惡，不利于學(xué)生的發(fā)展。如果教師首先向小學(xué)生解釋“重心就是物體的中心”，然后再用有吸引力的童話故事或者小游戲的形式增強(qiáng)“重心”的童趣感，這樣學(xué)生就能輕松理解重心的概念，并且對(duì)科學(xué)產(chǎn)生濃厚的興趣，學(xué)生的注意力也都集中在課堂教學(xué)上，為課程內(nèi)容的講解奠定基礎(chǔ)，促使趣味STEM課堂更加高效。

（三）引用多媒體設(shè)備，問題激趣，引導(dǎo)學(xué)生參與教學(xué)

小學(xué)生都愛玩，愛鬧，注意力容易分散，并且有著強(qiáng)烈的好奇心和較強(qiáng)的表現(xiàn)欲望，尤其是二年級(jí)學(xué)生。引入圖、文、聲、像融為一體的多媒體設(shè)備的STEM 課堂，不僅可以增加課堂的趣味性，還能通過播放與課堂知識(shí)相關(guān)的視頻、圖片來吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生入情入境思考，在豐富學(xué)生想象力的同時(shí)，提高課堂教學(xué)效率，有利于學(xué)生智力的發(fā)展。教師再用問題激趣的方法引導(dǎo)學(xué)生參與課堂教學(xué)，讓學(xué)生感受科學(xué)帶來的樂趣。例如，在講解二年級(jí)《不倒翁》一課時(shí)，授課教師先把書本上四個(gè)不同玩具不倒翁的圖片在多媒體設(shè)備上展現(xiàn)給學(xué)生看，并且現(xiàn)場展示一個(gè)搖擺的不倒翁。學(xué)生觀看后，教師開始問題激趣：這些有趣的玩具是什么呢？學(xué)生回答：不倒翁。從而引出課堂內(nèi)容。教師提問：不倒翁為什么不會(huì)倒下去呢？我們?cè)趺礃幼灾埔粋€(gè)不倒翁？然后給學(xué)生相互交流、相互討論的時(shí)間，教師則積極正確引導(dǎo)學(xué)生，查漏補(bǔ)缺，為學(xué)生答疑解惑。最后教師再鼓勵(lì)學(xué)生積極發(fā)言，表達(dá)自己的想法，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、表達(dá)能力以及解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生全方面發(fā)展。

（四）從兒童生活經(jīng)歷出發(fā)，增加STEM課堂的趣味性

兒童發(fā)展理論指出，兒童成長具有階段性和順序性的特點(diǎn)，教師應(yīng)該遵循兒童成長的規(guī)律，促進(jìn)小學(xué)生良好發(fā)展。二年級(jí)學(xué)生年齡偏小，理解能力普遍比較弱，主要以形象認(rèn)知為主，要以吸引小學(xué)生的STEM 課堂情境導(dǎo)入，增強(qiáng)STEM 課堂的趣味性，促使學(xué)生發(fā)散思維的發(fā)展。教師在講解二年級(jí)《不倒翁》一課時(shí)，可以事先準(zhǔn)備一些相關(guān)的物品，比如，塑料球、乒乓球、圣誕球等球狀物體，甚至還可以準(zhǔn)備制作難度相對(duì)大的雞蛋，然后讓學(xué)生來觀察這些物品。材料源于生活，易激發(fā)學(xué)生的探究欲。通過具體的物體讓學(xué)生了解材料的廣泛性，培養(yǎng)小學(xué)生的發(fā)散思維和物體再利用的自覺性。

（五）鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，感受科學(xué)的奧秘

小學(xué)生大多活潑好動(dòng)，一板一眼的課堂教學(xué)模式無法滿足他們的需求，會(huì)導(dǎo)致課堂教學(xué)任務(wù)無法完成。STEM 課堂主要以學(xué)習(xí)者的親身參與和動(dòng)手操作為基礎(chǔ)，通過操作科學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生提供“做中學(xué)”的體驗(yàn)。鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，確實(shí)感受科學(xué)的神奇和奧秘是構(gòu)建趣味STEM 課堂不可或缺的手段之一。正所謂“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，在STEM 課堂上，教師安排學(xué)生親自做一些小實(shí)驗(yàn)，幫助和引導(dǎo)學(xué)生完成課堂任務(wù)。然后，讓學(xué)生在自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果上進(jìn)行擴(kuò)展，激發(fā)學(xué)生的興趣和思維，給學(xué)生提供更多的靈感。在制作創(chuàng)新上啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，有助于學(xué)生的成長。最后，教師分兩步評(píng)價(jià)學(xué)生制作的作品，利用教材中的評(píng)價(jià)表進(jìn)行終結(jié)性評(píng)價(jià)。根據(jù)課堂教學(xué)進(jìn)程，教師對(duì)每個(gè)作品的完成情況進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)和針對(duì)作品完成度的終結(jié)性評(píng)價(jià)。對(duì)高分作品給予一些獎(jiǎng)勵(lì)，比如，棒棒糖、棉花糖、彩虹筆記本等等，借此來激發(fā)學(xué)生的競爭意識(shí)，在增加STEM 課堂趣味性的同時(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)意識(shí)以及科學(xué)素養(yǎng)。

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，培養(yǎng)學(xué)生的素質(zhì)、思維以及能力是教育改革和發(fā)展的主流趨勢(shì)。《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將小學(xué)科學(xué)提升至和語文、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科同等重要的位置，也指出小學(xué)科學(xué)教育將不再是簡單的學(xué)校教育，需要全社會(huì)重視起來。STEM 教育是科學(xué)教育改革的新思路，引領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略科學(xué)的奇妙，讓他們感受科學(xué)世界的奧妙，產(chǎn)生對(duì)科學(xué)探索的欲望和熱情。《不倒翁》一課，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)和樂玩活動(dòng)相結(jié)合、設(shè)計(jì)童味化的知識(shí)點(diǎn)講解、引用媒體設(shè)備、鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作等方法，構(gòu)建趣味STEM 課堂，吸引小學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣。學(xué)生在趣味STEM 課堂中學(xué)會(huì)了觀察、思考、提問、合作、動(dòng)手、創(chuàng)新等技能，開闊了視野，切實(shí)提高了小學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。