劉學(xué)軍

STEM是科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），數(shù)學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫， STEM課程重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生四個(gè)方面的教育：科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)，生活中發(fā)生的大多數(shù)問題需要應(yīng)用多種學(xué)科的知識(shí)來共同解決。而實(shí)踐性作業(yè)正是在STEM理念指導(dǎo)下，與小學(xué)科學(xué)相融合的一種課外作業(yè)形式，具有基礎(chǔ)性與拓展性。以課堂學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，在教師的指導(dǎo)與幫助下，通過學(xué)生的自主活動(dòng)、獲得直接經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐能力為中心的作業(yè)，更多地讓學(xué)生參與驗(yàn)證并親歷實(shí)踐過程，獨(dú)立完成并獲得知識(shí)、情感、態(tài)度與價(jià)值觀的初步發(fā)展，應(yīng)用多學(xué)科知識(shí)的能力，促進(jìn)探究思維能力與問題的提出與研究能力的提升。

一、有效轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力與科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成

STEM，并不局限于四門各自獨(dú)立的學(xué)校，而是更關(guān)注其“整合”的意義與實(shí)踐價(jià)值。實(shí)踐性作業(yè)是學(xué)生自主參與的學(xué)習(xí)，是基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，是運(yùn)用小學(xué)科學(xué)知識(shí)及各門學(xué)科知識(shí)進(jìn)行科學(xué)探究的過程和工程探究的過程。同時(shí)實(shí)踐性作業(yè)是學(xué)生將所學(xué)知識(shí)“學(xué)以致用”的重要載體，成為學(xué)生實(shí)現(xiàn)個(gè)體自我體驗(yàn)的重要方式。STEM與小學(xué)科學(xué)的有機(jī)融合，著眼于課堂教學(xué)目標(biāo)的有效達(dá)成，有利于轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，有利于學(xué)生主動(dòng)探究意識(shí)的形成與發(fā)展，有利于學(xué)生在做中學(xué)與在學(xué)中思，將有效改變以往師生對(duì)“學(xué)習(xí)結(jié)果”的過分關(guān)注，轉(zhuǎn)化為更關(guān)注“學(xué)習(xí)過程”的體驗(yàn)與獲得，培養(yǎng)學(xué)生積極學(xué)習(xí)的態(tài)度與創(chuàng)新思維的基礎(chǔ)。

例如五年級(jí)的學(xué)生，在前幾年的科學(xué)課上學(xué)到了很多關(guān)于活性炭、濾網(wǎng)等的知識(shí)，當(dāng)學(xué)生學(xué)到水污染與環(huán)境保護(hù)后，老師就可以與學(xué)生一起設(shè)計(jì)一個(gè)基于STEM的實(shí)踐性作業(yè)——自制水過濾器。學(xué)生將應(yīng)用以前學(xué)過的知識(shí)如：碳能凈化水質(zhì)，濾紙能過濾不可溶雜質(zhì)等很多知識(shí)，同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)，搜集相關(guān)知識(shí)，研究水過濾器的制作，而且要求制作出來的過濾器要比較過濾的效果，材料易見，美觀，具有商業(yè)價(jià)值，這些要求的提出，使學(xué)生在考慮效果的同時(shí)，還要考慮到材料的美觀、簡潔、易購等因素，能走出實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)百姓家。老師要求從以下幾個(gè)步驟來完成這個(gè)作業(yè)：信息搜集—小組頭腦風(fēng)暴（獨(dú)立完成前的小組合作）—繪制模型—準(zhǔn)備材料（寫出材料作用或原理）—擬定步驟—模型材料的選擇與制作—多次實(shí)驗(yàn)—改進(jìn)提升—交流分享—反思小結(jié)報(bào)告。這樣的實(shí)踐性作業(yè)，學(xué)生充滿著無限的積極性，各種奇思妙想，將自己所學(xué)的科學(xué)知識(shí)、美術(shù)知識(shí)充分進(jìn)行整合與創(chuàng)新，這樣的作業(yè)既有合作，又有資料的再學(xué)習(xí)，有獨(dú)立思考，又有交流分享，基于科學(xué)，基于STEM理念，培養(yǎng)的學(xué)生項(xiàng)目創(chuàng)造與整合的能力、動(dòng)手實(shí)踐的能力，改變了學(xué)生學(xué)習(xí)與研究的學(xué)習(xí)方式……

二、有效拓展課堂教學(xué)的時(shí)空，促進(jìn)學(xué)生多學(xué)科知識(shí)的融合與應(yīng)用

實(shí)踐性作業(yè)是課堂教學(xué)的延伸與拓展，它對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力、創(chuàng)新思維具有積極的推動(dòng)作用。通過挖掘小學(xué)科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)的豐富內(nèi)涵，從多層面、多角度研究與尋求實(shí)踐性作業(yè)的設(shè)計(jì)方法，為學(xué)生提供更為廣闊的自由的探索空間與學(xué)習(xí)空間，以提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和能力;探索與研究實(shí)踐性作業(yè)的評(píng)價(jià)機(jī)制，嘗試探索能促進(jìn)小學(xué)生個(gè)性發(fā)展又能提升學(xué)生科學(xué)綜合素養(yǎng)的實(shí)踐性作業(yè)的范式;實(shí)踐性作業(yè)內(nèi)容的選擇與操作，將基于STEM教育的發(fā)展理念，以促進(jìn)學(xué)生多學(xué)科的整合、多思路交融、多成果的創(chuàng)新。

聲音的產(chǎn)生與傳播是四年級(jí)科學(xué)內(nèi)容，這部分內(nèi)容讓學(xué)生充分感受到聲音的產(chǎn)生的方式、聲音的變化、聲音傳播的介質(zhì)、聲音的傳播的效果等。但學(xué)生對(duì)聲音或音樂的探索和感知還停留在簡單或單一的層面，對(duì)聲音或音樂的聲調(diào)等沒有切身的體會(huì)，如果在學(xué)了聲音這一單元后進(jìn)行拓展性的作業(yè)——制作盒子吉他，讓學(xué)生用科學(xué)的方式進(jìn)一步探索聲音、探索音樂，探索永遠(yuǎn)是兒童感興趣的事，自制樂器，不僅可以讓兒童進(jìn)一步理解和了解聲音的振動(dòng)頻率與音調(diào)，更可以培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)造能力。首先在布置這項(xiàng)實(shí)踐性作業(yè)之前，老師要進(jìn)行一定的課堂輔導(dǎo)，實(shí)物介紹吉他的基本構(gòu)造，讓學(xué)生了解吉他發(fā)聲的基本原理，了解聲波的變化。這樣的作業(yè)不僅讓學(xué)生進(jìn)一步鞏固科學(xué)課所學(xué)的知識(shí)，在制作的過程中讓學(xué)生利用各學(xué)科的知識(shí)，在嘗試與失敗中培養(yǎng)了學(xué)生STEM下思維能力、創(chuàng)新的能力、跨界整合能力，既是一名小工程師，又是一名工匠，這樣的作業(yè)學(xué)生完成的時(shí)間雖然長，做出來的吉他雖然音質(zhì)不好或不準(zhǔn)，但留給孩子的是能力與素養(yǎng)。

三、有效豐富教師的教學(xué)手段，促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展與終身發(fā)展

科學(xué)問題本就源于自然，源于某一現(xiàn)象的問題，如“為什么杯子里的熱水會(huì)變涼？”工程學(xué)則源于需要解決的某個(gè)難題，例如“怎樣讓房子更保暖？”這兩個(gè)貌似不相同的問題，其本質(zhì)卻都是熱學(xué)中能量的傳遞問題。當(dāng)教學(xué)圍繞這個(gè)本質(zhì)展開時(shí)，就有了一條隱形的線索，將科學(xué)和工程問題有效地結(jié)合在一起?？梢姡琒TEM的教學(xué)并不是簡單地將科學(xué)與工程組合起來，而是要把學(xué)生學(xué)習(xí)到的零碎的知識(shí)與機(jī)械過程轉(zhuǎn)變成一個(gè)探究世界相互聯(lián)系的不同側(cè)面的過程。小學(xué)科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)設(shè)計(jì)與管理，在科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間形成一種相互支撐、相互補(bǔ)充、共同發(fā)展的關(guān)系。在交互中，在相互的碰撞中，才能實(shí)現(xiàn)深層次的學(xué)習(xí)、理解性學(xué)習(xí)，也才能真正培養(yǎng)兒童各個(gè)方面的技能和認(rèn)識(shí)。可見，將STEM教育引入中小學(xué)科學(xué)作業(yè)的設(shè)計(jì)，更突顯小學(xué)科學(xué)的實(shí)踐性、活動(dòng)性、綜合性的特質(zhì)，有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。這樣的教學(xué)方式，能有效地豐富教師的教學(xué)方式，教師在課堂建構(gòu)或在課程建構(gòu)時(shí)，每說的一句話，讓學(xué)生做的每一實(shí)驗(yàn)，都要基于學(xué)生的素養(yǎng)提升，都要基于STEM項(xiàng)目化的學(xué)習(xí)，從兒童視角去實(shí)踐“做中學(xué)”“學(xué)中思”。

基于STEM理念，進(jìn)行小學(xué)科學(xué)實(shí)踐性作業(yè)內(nèi)容的設(shè)計(jì)、呈現(xiàn)與整合，將有效促進(jìn)學(xué)生關(guān)鍵能力的養(yǎng)成，通過實(shí)踐性作業(yè)的布置，使學(xué)生參與以活動(dòng)、項(xiàng)目、課程和問題為目標(biāo)的研究學(xué)習(xí)，這既是課內(nèi)知識(shí)的拓展，更是課內(nèi)與課外的有機(jī)融合，為學(xué)生提供一種動(dòng)手做的活動(dòng)體驗(yàn)，且整合各學(xué)科的知識(shí)，讓學(xué)生創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)，這樣的作業(yè)，學(xué)生在興趣中種下創(chuàng)新的種子。

【作者單位：如東縣雙甸小學(xué)? 江蘇】