袁軍

STEM即科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的縮寫，主張培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力。STEM教育一經(jīng)出現(xiàn)便受到大批師生的認(rèn)可與關(guān)注。本文主要結(jié)合近年來工作經(jīng)驗(yàn)，以蘇教版小學(xué)科學(xué)教材為例，對STEM教育視角下的科學(xué)教育工作進(jìn)行分析，以期起到提升小學(xué)科學(xué)教育質(zhì)量的效果。

一、問題激趣，加深印象

當(dāng)前，雖然小學(xué)生掌握許多科學(xué)知識，但是卻嚴(yán)重缺乏動手實(shí)踐能力。為了有效解決這一問題，教師需要將STEM教育理念引入科學(xué)課堂，注重科學(xué)問題的構(gòu)建。以四年級科學(xué)《降落傘》這一課為例，本課為學(xué)生提供了一個實(shí)踐操作、研究降落傘的機(jī)會，在教學(xué)中教師需要善于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識與生活經(jīng)驗(yàn)去解決科學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生思維創(chuàng)造的興趣，強(qiáng)化學(xué)生的動手實(shí)踐能力。在教學(xué)前教師需要對知識進(jìn)行模塊劃分，具體分為三部分：即研究降落傘下降時受到那些力的作用、動手制作簡易降落傘、探究影響降落傘下降速度的因素。

降落傘在下降過程中的受力情況對于學(xué)生而言比較復(fù)雜，除了受到向下的地球引力與向上的空氣阻力作用外，還存在一些其他影響因素。如風(fēng)力、上升氣流的托舉力等。若是條件允許，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生觀看降落傘下降的影像資料，并組織學(xué)生進(jìn)行交流討論，提醒學(xué)生將自己認(rèn)為較大的力使用長箭頭表示出來，從而具體形象地展現(xiàn)出力對物體的影響。

二、操作體驗(yàn)，設(shè)置懸念

當(dāng)前，自主探究不僅是課程教育改革主張的新思想，也是STEM教育所倡導(dǎo)的新方法。從教學(xué)實(shí)踐中得知，小學(xué)生普遍缺乏設(shè)計操作能力，缺乏對教材知識深度解析的意識。為了使學(xué)生能夠更好把握科學(xué)知識，教師可以基于STEM教育思想，鼓勵學(xué)生自主制作簡易降落傘，立足于教材內(nèi)容，帶領(lǐng)組織學(xué)生制作降落傘，使學(xué)生了解降落傘的制作方法及過程，從而全面培養(yǎng)學(xué)生善于提出問題、解決問題的習(xí)慣。

活動目的：制作簡易降落傘，并測試降落傘的下降速度。

活動準(zhǔn)備：線段、衣夾、手帕、牛皮紙、塑料袋、剪刀、秒表。

制作步驟：把繩子拴在手絹的4個角上。從中心抓起手絹并把4根繩子拉齊，它們應(yīng)是一樣長短。把4根繩端拴在重物上并打個結(jié)。把手絹從頂部開始向重物端折疊，并把繩子纏繞在卷好的手絹上，這樣手絹就成了一個小包。把這個小包向上空扔去。向上扔的小包到達(dá)頂點(diǎn)時開始下落，這時降落傘會打開，物體慢慢落地。當(dāng)把小包向上扔去時，空氣阻力很小。降落傘打開后，空氣阻力猛然間增大，并使下落變慢。

在自制降落傘活動中，教師需要依據(jù)小組提供不同素材，在制作完成后帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行降落傘測試。在學(xué)生制作過程中，教師需要提醒學(xué)生注意安全；保證線段從四個角下垂到結(jié)的長度一致。在發(fā)現(xiàn)問題后及時予以指導(dǎo)，但并不是包辦制作過程。在學(xué)生制作完成后，引導(dǎo)學(xué)生分工合作，一位同學(xué)在教學(xué)樓二樓上往下放降落傘，下面的同學(xué)則負(fù)責(zé)記錄降落傘從打開到下落所需的時間。

回到教室后教師需要給予學(xué)生積極鼓勵，并提出新問題，鼓勵學(xué)生為自己設(shè)計的降落傘進(jìn)行分類，要求學(xué)生思考并交流降落傘的分類方法。經(jīng)過討論歸納出有些降落傘的傘面是塑料紙、有些傘面是正方形、傘繩超過五厘米。在歸納后教師需要以哨為令，邀請學(xué)生進(jìn)行降落傘試飛。當(dāng)降落傘在教室內(nèi)逐一綻放后，此時教師需要把握時機(jī)設(shè)置懸念?！斑?？好奇怪啊，難道只有我想到了嗎？”利用設(shè)置懸念的手法為接下來的教學(xué)埋下伏筆，有助于維持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

三、做出假設(shè)，交流探討

為了更好調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，教師不要急于公布答案，而是為學(xué)生展示自轉(zhuǎn)旋翼的知識，將學(xué)生的學(xué)習(xí)思路引導(dǎo)至影響降落傘的下降速度因素方面，鼓勵學(xué)生大膽講述自己的想法。如：可能與傘面大小、傘面材料、傘繩長短、 傘繩粗細(xì)、重物的輕重等因素有關(guān)；同時需要將學(xué)生的想法逐一板書在黑板上。在學(xué)生回答后提出問題：對于降落傘為什么下降有快有慢這一問題，你們提出了許多假設(shè)，那我們提出的假設(shè)是否正確呢，讓我們一起動手實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證吧。在學(xué)生制定方案過程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生事先制定實(shí)驗(yàn)計劃表，具體包含問題、假設(shè)、保持不變的是、需要改變的是、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、成員分工等。教師需要提示學(xué)生不要忘記留一名同學(xué)記錄實(shí)驗(yàn)情況。在此基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學(xué)生一同評價實(shí)驗(yàn)方案，一組委派一名代表分享本組的實(shí)驗(yàn)過程與心得，其他學(xué)生認(rèn)真聽并及時提出問題。在聽取所有小組的分享后，教師可以趁熱打鐵開展知識競賽，由學(xué)生自主選取素材設(shè)計降落傘，并從同一高度下落比較一下誰的降落傘更加穩(wěn)固，并邀請優(yōu)勝組說一說設(shè)計降落傘的思路與理由。通過有效開展探究降落傘的實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實(shí)踐的意識具有幫助。

四、總結(jié)延伸，發(fā)展科學(xué)思維

STEM教學(xué)著重體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，教師起引導(dǎo)作用，體現(xiàn)學(xué)生的思維過程。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師需要注重拓展活動，引導(dǎo)學(xué)生使用所學(xué)知識去解決問題?；赟TEM 教育思想設(shè)計實(shí)踐作業(yè)，為學(xué)生留出更多的實(shí)踐時間，尊重學(xué)生的意愿，對培養(yǎng)學(xué)生合作交流能力與科學(xué)思維具有幫助，其也是課堂教學(xué)體現(xiàn)STEM 教育思想的最好證明。同時，教師還需要為學(xué)生提供必要的指導(dǎo)，使學(xué)生能夠順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究；要充分激發(fā)學(xué)生的求知欲，注重科學(xué)思維的啟發(fā)，使學(xué)生逐漸形成使用科學(xué)依據(jù)解答現(xiàn)實(shí)問題的習(xí)慣，從根本上推進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展。

五、結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教育存在重理論輕實(shí)踐的問題，而STEM 教育則憑借自主性、科學(xué)性、融合性受到人們的關(guān)注。將 STEM 教育思想合理滲透進(jìn)小學(xué)科學(xué)課中，能夠全面實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維與實(shí)踐操作能力具有幫助；在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣的基礎(chǔ)上，不斷提升課程教育質(zhì)量，為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)發(fā)展奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。

[本文系江蘇省“十三五”規(guī)劃鄉(xiāng)村教師專項重點(diǎn)資助課題（xc-a/2016/04）《科學(xué)、工程、技術(shù)整合的教學(xué)案例研究》研究成果]

【作者單位：宜興市廣匯實(shí)驗(yàn)小學(xué) 江蘇】