鄭松南　彭俏苑　陳秀芬

摘 要 近年來中國的STEM教育理論快速發(fā)展，對學生學習能力和創(chuàng)新能力的提高有直接的影響，有利于科學人才的培養(yǎng)。根據(jù)我國基礎科學教育的現(xiàn)狀和問題，本課程內容《泡泡與顏色的探秘》為例探究小學科學課堂教學中STEM教育的必要性，并提出如何實施科學教育和STEM教育的有機結合。

關鍵詞 STEM教育理念 小學科學課程 應用 泡泡與顏色

中圖分類號：G622 文獻標識碼：A

1課程背景

20世紀80年代美國首次提出“科學、技術、工程、數(shù)學教育集成”的綱領性文件，后被簡稱為“STEM”教育?！癝TEM”教育理念一時間風靡各國，德國、日本等國家紛紛根據(jù)本國的實際教育情況對“STEM”教育加以探索與實踐，以適應科技飛速發(fā)展的當今社會。STEM教育并不是將科學、技術、工程、數(shù)學這四個學科簡單地混合在一起，而是強調這四個領域之間的關聯(lián)性與系統(tǒng)性。小學科學新課標將“技術與工程”歸為單獨一大類，適應了科技發(fā)展的時代需求，符合小學生的認知特點，這與STEM教育有了某種程度上的契合。有利于促進學生對科學、技術、設計、工程相互關系的理解，也培養(yǎng)學生綜合應用科學知識解決實際生活問題的能力。這是一個很大的突破，把技術教育作為科學教育的一個組成部分，是當前科學教育的發(fā)展方向。同時彌補了我國小學缺乏技術教育的不足，可以以此為契機提高學生綜合應用和實驗創(chuàng)新的能力。本課程是如何將STEM教育滲透小學科學“泡泡與顏色的探秘”的教學過程中靈活實施。

2實施對象

四年級學生。

3教學目標

STEM的特點是融合科學、技術、工程和數(shù)學四個要素；關注現(xiàn)實問題，注重在情境中學習。《泡泡與顏色的探秘》單元內容正是起源于去年科技節(jié)的一項活動“多彩的泡泡”；整個課程以學生設計泡泡與顏料的探究過程為主導，以學生為中心的主動實踐，提供了學生動手做的學習體驗。學生應用所學的數(shù)學和科學知識應對現(xiàn)實世界問題，創(chuàng)造、設計、建構、發(fā)現(xiàn)、合作并解決問題。讓學生在參與、體驗制作美麗的多彩泡泡的過程中開放自己的思維，通過不同的方式達到留住多彩泡泡的目的，允許多個正確的答案。四年級各班學生共同參與，向科學家探索未知和科學家解決問題的思維方式和路徑去學習，體現(xiàn)了實驗與思維的有機結合。學生不僅獲得結果性知識，還習得蘊含在項目問題解決過程中的過程性知識。在這樣的探索學習中，加深學生對多彩泡泡的認識和觀察，最后完成對知識的“動態(tài)建構”。這種在參與、體驗中習得知識的方式對學生今后的工作和生活的長遠發(fā)展會產生深刻影響。課程的具體目標是：

目標1：通過方案設計、改良方案等個體活動、小組活動，獲得豐富的實踐經驗，具有問題解決、創(chuàng)意物化等方面的意識和能力。

目標2：通過資源網站、網絡進行資料的搜索與瀏覽，使用信息技術軟件對信息進行分析、加工和處理，提升信息素養(yǎng)和思維能力。

目標3：通過探究活動，收集分析數(shù)據(jù)，得出結論，提升學習能力、思維能力，培養(yǎng)嚴謹科學態(tài)度。

目標4：在探究中感受美好的事物，并運用多樣的方式進行創(chuàng)作，提高審美能力、探索能力與作品創(chuàng)作能力。

4課程內容

“泡泡與顏色的探秘” 是教科版小學科學四年級上冊第二單元的拓展內容。本單元基于學生對探究美麗泡泡的興趣，以及在學生學習的常見的材料的知識；通過網絡搜索、書籍查詢等方式了解泡泡形成的原理，制作泡泡水的方法；探究制作泡泡水的最佳配方，改良泡泡水，吹出大而持久的泡泡；再通過各種制作活動，引導學生了解泡泡與顏色的初步知識，探究能吹出美麗泡泡的顏料和泡泡水與顏料的最佳比例；進一步探究吹泡泡的最佳工具，促使學生發(fā)散自己的思維，進行深層次的思考，彩色泡泡受多個因素的影響，激發(fā)學生科學探究的熱情，獲得成功的體驗；最后完成學生的心愿，通過泡泡作畫的方式留住彩色泡泡，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。同時每一課都有設計相關科學知識在生產、生活中的應用，體現(xiàn)了“STEM”教育理念。

5實施方式及過程

在“泡泡與顏色的探秘”教學中，我們從問題情境的產生、學生方案的制定、制作以及最后的作品展示環(huán)節(jié)，都充分體現(xiàn)了STEM的教學理念：以問題學習為特征，圍繞發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，讓學生體驗全新的學習過程，同時實現(xiàn)學生學習動力的多重激發(fā)：目標激勵，教師鼓勵，同伴挑戰(zhàn)，知識魅力，也讓我們看到了開放的課堂教學，把主動權交給孩子，把學習交給孩子，一切皆有可能。這也讓我們重新審視教師在 STEM課堂教學中的角色轉變：教師應該是引導者、組織者和協(xié)同學習者。這也讓我們看到了從知識核心時代向核心素養(yǎng)時代的轉型是多么的必要（見圖1）。

6教師反思

在這個steam主題課程中，學生的學習興趣被激發(fā)出來，為了在科技節(jié)中吹出美麗的大而持久的泡泡，學生親歷了“泡泡水形成原因和泡泡水制作方法的資料探究→動手制作泡泡水→探究最佳泡泡水秘方→吹泡泡工具的選擇→泡泡與顏料探秘→泡泡與美的結合”的過程，學生參與水平提高，并在小組合作學習中互相促進。在整個課程實施過程中，我們把教學中心始終放在如何設計有質量的問題，把學習權利交給學生，適時調整課程進度，小組討論困難。

與此同時，教師設計的課堂探究活動為學生自學探究提供學習支架，讓學生帶著問題和學習目標進行小組合作探究，并最終得到自己的成果作品。筆者認為，這樣的學習動手能力強，批判思考深，自主學習能力強，鍛煉學生的動手能力。

21世紀新時代，STEM教育在我國，從理論走向實踐勢在必行，不管我們準備好了，還是沒有準備好，STEM已經到來！在這個捧著地球看世界的時代里，我們一定要進入STEM的教育本質，那就是要有批判性思維，要有探究性學習。重拾我們的科學精神，讓所有的傳統(tǒng)的教變?yōu)檫m應未來的學。讓學業(yè)和生活結合起來，讓我們和孩子一起，帶著問題，帶著思考，帶著對STEM的熱情，認真地做有價值的教育！不忘初心，方得始終。讓我們從改變開始，一起資源共享，一起協(xié)同創(chuàng)新，一起去肩負起STEM的強大使命！