應用STEM教育理念創新教學方法

◇王艷會（甘肅：寧縣太昌鎮楊咀小學）

STEM 教育理念最早由美國的一位科學教育學者提出，經歷了漫長的歲月沉淀，逐漸完善。STEM 由四個英文單詞的首字母組成，概括了四門不同的學科，有著較強的綜合性。這一理念的提出，也為各學科教師指明了教學方向：“新時代的教學并不是單一的知識點傳授，而是要合理利用周邊一切資源，聯系生活及各種場景，為學生營造‘得天獨厚’的學習環境，引導學生最大化發展。”為此，教師要不懈努力，積極貫徹STEM 教育理念，強化自身教育素養。

一、強化教學方法研究，注重體現STEM特性

優秀的教師往往致力于教學方案的設計，積極準備，在起始階段就與他人拉開較大的距離。同樣，STEM 教育理念本身也對教學方案的研究指明了一定方向。教師可以以此作為依據，靈活地進行教學設計。

（一）設計知識點，強調學科跨越性

設計學科間知識接點是STEM 教育理念的首要方案。該方案要求教師在實際教學中，要脫離傳統的定向思維，擺脫教材約束。在講到某一特定知識點時，能巧妙聯系其他學科中類似的內容，將兩者置于一處，進行比較教學或輔助教學。這一教學方案對教師提出了較高的要求，需要其不僅熟悉本課程知識系統，對其他學科也必須有專項的了解。

以小學數學（人教版）四年級下冊第5 課《三角形》的課堂教學為例。三角形作為小學數學中的一個特殊圖形，有其特性。這一內容可以結合小學科學（人教版）第二冊第一章《工具的科學》進行講解。首先，教師可以提出這樣的問題：

為什么在現實生活中很多結構如凳子支架、橋梁底架等都會設計成一個或者多個三角形，而不是長方形、正方形或平行四邊形呢？

學生通過對《工具的科學》這一章節進行串聯學習，就會明白：由于三角形具有穩定性，三邊固定之后便不會輕易移動，因此可以借助這一特性來設計一些需要高度牢固性支撐的工具。

通過這種方式，構建數學與其他學科之間的接點，不僅提升了學生對知識點的理解性，還有利于學生對生活中事物及原理的認識。這樣的教學方案，滿足了STEM 教育理念對學生在社會中發展的需求，值得推廣與應用。

（二）增加體驗環節，突出內容真實性

“體驗性”是STEM 教育理念的核心特征之一，要求教師在教學的過程中，引入一些體驗的環節，將學生帶入其中。體驗可以表現在多個方面，可以是對生活常見現象的感悟，也可以是對新奇事物的接觸了解。教師要以教材知識點為依據，合理開展體驗教學。強化學生與社會的對接，從真實情境中感悟學習，發現真諦，從而啟發自身。

以小學數學（人教版）四年級上冊第2 課《公頃與平方千米》的課堂教學為例。在接觸這兩個面積單位以前，學生只對其有大致的印象，卻不清楚這兩個單位實際的大小，這是學生缺乏體驗所導致的。為了帶給學生充分的體驗感，向學生傳授最直觀的認識，教師可以準備一張學校及以學校為中心、半徑一千米的地圖，讓學生通過地圖上標注的范圍，對應學生印象中的實際大小，構建對這兩個單位大小的基本理解。教師也可以將其作為課外作業，要求學生在周末對地圖上所標注的范圍進行實地考察，以切身經歷感悟“單位”的實際大小，突出教材知識內容的真實性。

增強學生體驗感，助力學生融入社會，本就是新形勢下開展教育的主要目標之一，能有效解決傳統教育中學生生活實踐能力不足、社會經驗欠缺的弊端，促進學生全面發展。

（三）提升教學趣味性，培養學生學習興趣

相對傳統教學而言，STEM 教育理念更注重通過外界因素激發學生學習的動力。往往課堂生動、趣味性強，學生接受知識的能力也會隨之提升。如何提升教學的趣味性？首先必須抓住學生的心理特征。小學生正處于思維最活躍、接受事物能力最強的階段。基于學生愛玩好動的特點，教師就可以在課堂設計中引入游戲互動環節，讓每名學生投入其中、樂在其中。

例如，在小學數學（人教版）四年級下冊第7課《圖形的運動（二）》課堂教學中，為了讓學生更加直觀地觀察到圖形運動中的復雜過程，教師可以進行這樣的游戲設計：

將全班學生以三至四人為一組，分為若干個小組，其中一名學生作為觀察員，其余學生作為演示者。教師在紙條上寫下圖形運動的過程（如先向右平移三個單位，再向后平移兩個單位，再以順時針方向旋轉90°，最后進行一次軸對稱），遞給每一小組的演示者一張紙條，讓其根據紙條中的內容進行動作示范。再由觀察員對演示者所做的動作進行文字轉換，切換學生所扮演的角色，交換各組的表演項目重復進行。最后，教師再根據實際情況，分別評選出三名最佳演示者和最佳觀察員。

通過這樣的游戲設計，在幫助學生貫徹知識點內容的同時，也增強了課堂的趣味性，營造了良好的課堂氛圍，使得學生能在這種氛圍下提升學習效率，滿足STEM 教育理念對學生發展的要求。

二、創新教學方法，凸顯STEM教學亮點

在STEM 教學策略中，有許多創新性的教學設想。教師應持大膽嘗試、小心驗證的精神，同時也要主動引入一些創新設想，發掘STEM教育理念中的亮點部分。

厚萼凌霄（Campsis radicans），又稱美國凌霄，是一種紫葳科（Bignoniaceae）凌霄屬落葉藤本植物。厚萼凌霄原產于北美洲，是著名的園林綠化植物。厚萼凌霄干花味甘性寒，可以作為中藥[2],主要用于經閉、月經不調、風疹發紅、皮膚痰癢、痤瘡、產后乳腫等病癥，具有化癖、涼血、祛風的功效[3]201。厚萼凌霄根性甘、酸、寒，莖、葉性苦，都具有涼血、散瘀等功用，主要用于血熱生風、風疹、身癢、腰腳酸軟麻木等疾病的治療[4]3300-3301。

（一）利用資源工具，培養學生自主能力

STEM 教育理念要求：“現代化教育應當抓住一切可利用的工具及信息資源。借助現代化條件，將外界的有利信息合理轉化為自身的知識儲備，實現自主的、可持續的發展。”因此，教師在數學教學中，也應當巧妙運用媒體工具及相關信息，培養學生的自主學習能力。

以小學數學（人教版）四年級上冊第7 課《條形統計圖》的教學為例。對于該知識點的內容，學生通常在課堂中都能領會，但一到聯系實際時，就總會摸不清方向，無法判定數字與圖像之間的關系。

網絡資源的引用有利有弊，教師在引導學生利用資源工具解決數學問題的同時，要強調取舍。要求學生學習要時刻保持主動性，不能被外界事物所侵擾，產生依賴的情感。為此，學生要時刻審視自身，教師在必要的時候也應進行提醒糾正。

（二）設定學習支架，強化教師指導地位

學習支架的設定也是STEM 教育理念的亮點之一，其主要原理是充分體現教師在教學工作中的核心地位。通過教師的主觀引導，對教學各環節進行管理與調控，及時處理學生在學習中遇到的各種困難，有針對性地進行分析，找出最適合學生理解接受的學習開展模式。

以小學數學（人教版）四年級下冊第3 課《運算定律》的教學為例。針對學生運算方面能力相對薄弱的實際情況，教師就可以建立“程序型”學習支架。

“程序型”學習支架：

過程一：遵循運算的基本規律，對加減乘除運算的前后順序有初步的了解。能列出基本運算式子如a+b-c=a-c+b，a×b÷c=a÷c×b等。

過程二：要求學生能夠解決一些計算問題，能夠靈活應對各種變式問題。例如：18×21÷6=18÷6×21=63。

學習支架還可以進行多種不同類型的設置，如情境型支架、實驗型支架、知識型支架、策略型支架等。教師需對教材內容和學生情況進行綜合考慮，確定合適的支架。

三、注重教學回顧，靈活應用STEM

教學回顧是STEM 教育理念的重要組成部分，通過教學回顧，教師能抓住自身在教學中存在的問題，及時更正方向。

（一）展開“多元”測評，總結教學情況

STEM 教育理念下的教學測評的關鍵部分在于STEM 教學測評的多元性，需要教師從學生的學習態度、學習興趣、參與度、作業完成情況及測試成績等多個角度出發展開測評。

以小學數學（人教版）四年級下冊第4 課《小數的意義和性質》的教學測評為例，教師要讓測評與課堂教學同步進行。觀察學生的上課情況，做一定的記錄，在課堂中穿插進行提問。如：小數相對整數而言有什么區別？生活中，在什么情況下會遇到小數問題？通過類似的提問，考查學生的上課專心度與知識掌握情況。也可以進行隨堂小測試，查看學生的學習成果。

通過建立一套完整的測評體系，教師能在很大程度上把握學生的實際情況，為下一步的教學工作做足鋪墊。

（二）組織針對性練習，完善學生認知體系

STEM 教育理念要求教師在完成多元化教學測評之后，根據測評實際結果，針對各知識點對學生展開針對性練習。練習必須能夠概括全部問題，但又要盡量避免重復，秉持教學高效性的原則。

仍以《小數的意義和性質》這一內容為例，通過測評教師發現，學生存在以下幾點問題：

部分學生基礎知識薄弱，對小數的概念掌握不清，無法判斷小數實際表示的大小。

學生雖然能夠理解小數的意義與基本性質，能處理一些簡單的問題，但對于一些單位的換算還存在知識盲點，無法處理部分問題。

一些成績相對突出的學生已經能夠應對該知識點的各種基礎問題，計算熟練，重復地練習已經意義不大。

針對以上三種情況，教師可以設計不同的教學方法。

方案一：對基礎知識薄弱的學生，要細化概念教學，幫助這部分學生趕上教學進程，可以多設置性質判斷類問題，如判斷0.5 和0.499 的大小關系。

方案二：學生難以進行單位換算的主要原因是，對之前所學有關單位的知識點掌握不夠牢固。為此，教師可以羅列出一張系統的單元換算表格，讓學生強化記憶，再抽取例題，進行檢驗。如：0.4 千米=（ ）米，32.4 公頃=（ ）平方米=（ ）平方千米，2.2小時=（）分鐘=（）天等。

方案三：針對知識點掌握較好的學生，既可以讓他們預習下一章節的內容，也可以引入一些奧數問題，促使學生自我突破。如：用1，3，4，9這四個數與小數點，能夠組成哪些不同的兩位小數？組成數字時，必須用到每個數，但不能重復。

綜上所述，STEM 教育理念適應新時代教育發展的需要，是提升教師自身教學素養以及發掘學生各項潛能的有效途徑。教師在接受并應用新教育理念的過程中，要始終保持辯證態度，將其精華部分轉化為教學動力。