葉梅鳳

【摘 要】《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》明確提出實踐創(chuàng)新素養(yǎng)具體體現(xiàn)在勞動意識、問題解決、技術(shù)應用。STEM課程引入小學科學課程體系，對培養(yǎng)學生“像工程師一樣思考”，提高他們的核心素養(yǎng)，具有有積極影響。

【關(guān)鍵詞】驗證;探究;制造;創(chuàng)新

【中圖分類號】G42 ??????【文獻標識碼】A

【文章編號】2095-3089（2019）11-0277-01

2016年，教育部課題組發(fā)布了《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》，明確提出我國學生應具備的必備品格和關(guān)鍵能力，實踐創(chuàng)新素養(yǎng)具體體現(xiàn)在勞動意識、問題解決、技術(shù)應用?！读x務教育小學科學課程標準》明確提出：小學科學課程是一門基礎(chǔ)性、實踐性、綜合性課程，對培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神、實踐能力具有很大作用。新課程標對小學科學課程內(nèi)容進行了重構(gòu)，新增技術(shù)與工程領(lǐng)域內(nèi)容，凸顯了“技術(shù)與工程”在小學科學教育中的地位。

STEM課程將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學有機的融為一體，有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。STEM課程可分為驗證型課程、探究型課程、制造型課程、創(chuàng)新型課程。

一、巧借驗證型課程，助力批判質(zhì)疑素養(yǎng)發(fā)展

驗證型STEM課程是通過教師引導，學生搜尋證據(jù)，驗證定律或現(xiàn)象。此類課程的重點并不是這些定律或現(xiàn)象，而是驗證過程和技巧。驗證型STEM課程流程基本為：明確內(nèi)容——尋求證據(jù)——分析數(shù)據(jù)——分享反思

案例：驗證牛頓第一定律

①明確內(nèi)容：牛頓關(guān)于“蘋果為什么會落地”的解釋：是某種看不見的力使其他東西掉下來時，也都落到地面，這個力來自于地球。它使地球上的萬物都受到垂直向下的重力。學生提出質(zhì)疑。②尋求證據(jù)：通過小組討論，確定實驗內(nèi)容：做和重力“賽跑”的游戲——抓尺子;向上拋物體;人向上跳等實驗方法，同時明確小組分工，實驗注意事項。③分析數(shù)據(jù)：學生通過觀察現(xiàn)象：向上拋物體和向上跳，最終都落回地上，方向垂直向下;尺子若沒被抓住，最終也是落回地面，且方向垂直向下。④分享反思：學生依據(jù)整堂課的各個環(huán)節(jié)做相應的反思，反思本驗證方法的可行性及可改進性，驗證牛頓第一定律是正確的。

巧借驗證型課程，在遇到名人得出的定律或已有現(xiàn)象，學生敢提出質(zhì)疑，并在質(zhì)疑中尋求證據(jù)，驗證真假，批判質(zhì)疑素養(yǎng)得到了一定的提升。

二、巧借探究型課程，助力勇于探究素養(yǎng)發(fā)展

探究型STEM課程是指在老師的引導下，學生發(fā)現(xiàn)問題，綜合運用STEM知識探尋未知的現(xiàn)象。此類課程的重點是探究過程和結(jié)果。探究型STEM課程流程基本為：發(fā)現(xiàn)問題——設(shè)計方案——評估方案——實施方案——分析數(shù)據(jù)——分享反思

案例：探究一杯熱水變量過程

①發(fā)現(xiàn)問題：一杯熱水會變涼，隨后提出問題：一杯熱水變涼的過程有什么規(guī)律？②設(shè)計方案：通過小組討論，確定實驗方法：每2分鐘測量一次溫度，繪制曲線圖;明確小組分工：操作、計時、記錄;明確注意事項：正確使用溫度計，正確測量各時段溫度。③評估方案：生生交流、師生交流，共同評估方案實施的可行性。④實施方案：根據(jù)完善后的方案，有的放矢的開展探究實驗。⑤分析數(shù)據(jù)：融入數(shù)學知識，記錄原始數(shù)據(jù)，繪制曲線圖，觀察分析熱水降溫過程是先快后慢。⑥分享反思：方案實施的優(yōu)缺點，如若改進，可怎樣調(diào)整？學生在探究過程中掌握的技能。

親歷探究過程，綜合運用STEM知識，有助于幫助學生尋找正確答案，發(fā)展學生勇于探究的科學素養(yǎng)，適應時代發(fā)展需求。

三、巧借制造型課程，助力問題解決素養(yǎng)發(fā)展

制造型STEM課程是指老師提供相應材料，學生綜合運用STEM知識完成一項物品的制造或改進。此類課程的重點是培養(yǎng)工程實踐能力。制造型STEM課程流程基本為：情景引入——材料介紹——初次制造——產(chǎn)品評估——協(xié)同改進

案例：鄭愛月老師執(zhí)教的《車輪》

①情景引入：車輪的發(fā)展，引出：今天我們也來制作車輪。②材料介紹：出示制作車輪的主要材料：牙簽、木棒、超輕黏土。③初次制造：小組學生根據(jù)已有材料進行設(shè)計，并根據(jù)實際圖進行制造。這一環(huán)節(jié)，教師可放開讓學生自行設(shè)計制造，讓感受制造帶來的快樂。④產(chǎn)品評估：評估小組學生制作的車輪可行性：如結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、材料使用量、車輪滾動快慢。借助實驗測試，引入數(shù)學數(shù)據(jù)分析，更清晰的展現(xiàn)各組車輪產(chǎn)品的可行性高低。⑤協(xié)同改進：在數(shù)據(jù)分析及師生評價后，學習者了解了本組設(shè)計的車輪產(chǎn)品的性價比，通過生生互助，教師協(xié)助，對原有車輪進行合理改進，制造出更有價值的作品。

通過制造車輪，學生將形狀與結(jié)構(gòu)和工程學有力結(jié)合在一起，學生在制作過程中體會學習的樂趣，這極大地激發(fā)了學生進一步學習和探索的熱情。

四、巧借創(chuàng)造型課程，助力技術(shù)應用素養(yǎng)發(fā)展

創(chuàng)造型STEM課程是在老師的創(chuàng)意引導下，學生綜合運用STEM知識設(shè)計和制造一個創(chuàng)新物品。此類課程的重點是創(chuàng)新的設(shè)計。創(chuàng)造型STEM課程流程基本為：情景引入——協(xié)同設(shè)計——制造驗證——應用改進——分享反思

案例：盧偉平老師執(zhí)教的《讓小車跑起來》

①情景引入：出示無動力的小車，以及生活中隨手可得的簡易材料：吸管、氣球、一次性杯子，螺旋槳。引出問題：如何讓小車跑起來？②協(xié)同設(shè)計：教學目的就是讓學生為小車設(shè)計一個動力裝置。小組討論設(shè)計，完成簡易設(shè)計圖，從經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益等方面進行可行性分析。③制造驗證：設(shè)計方案經(jīng)推敲后，小組學生可以開始進行小車動力裝置的制造過程。在驗證過程中，老師再次引導：如何讓小車走的更穩(wěn)、更遠？④應用改進：全班交流，對本小組作品及其他小組作品進行評價，并給與相應建議。各小組再在此基礎(chǔ)上進行改進。

該課程選材很好，教師能根據(jù)目前汽車使用率高，排放大量有害氣體的現(xiàn)狀，引出讓學生創(chuàng)造空氣動力裝置?？梢哉f不管是從經(jīng)濟效益、社會效益，還是環(huán)境效益方面都有很可觀的研究價值。學生在此創(chuàng)造型課程中，體會到了“小小工程師”的自豪。

總之，STEM課程將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學有機的融為一體，通過把學生學習過程中的困難點引入項目，以問題引發(fā)學生學習興趣，以項目式教學帶動學生主動學習。巧借STEM課程載體，助力學生核心素養(yǎng)發(fā)展。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育小學科學課程標準（2017版）.

[2]傅騫，劉鵬飛.從驗證到創(chuàng)造——中小學STEM教育應用模式研究.中國電化教育，2016，4.