謝月玲

摘 要：STEM教育是基于解決問題、基于工程設(shè)計(jì)、基于建造產(chǎn)品的學(xué)習(xí)，是跨學(xué)科的、開放式的學(xué)習(xí)。將STEM課程引入現(xiàn)在的教學(xué)當(dāng)中，符合社會(huì)發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的需求，契合培養(yǎng)綜合型、專業(yè)型人才發(fā)展的理念。讓學(xué)生應(yīng)用科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科知識(shí)，以真實(shí)問題和建造產(chǎn)品為驅(qū)動(dòng)，在工程實(shí)踐中創(chuàng)新性地解決問題，是學(xué)生具備核心素養(yǎng)的重要表現(xiàn)之一。將學(xué)科教學(xué)與STEM課程相銜接，也是教學(xué)領(lǐng)域的熱門話題之一?；诖?，就STEM課程中如何對(duì)學(xué)生進(jìn)行工程思維的培養(yǎng)展開了行動(dòng)研究。

關(guān)鍵詞：STEM課程;工程思維;小學(xué)教育;培養(yǎng)策略;行動(dòng)研究

新課標(biāo)指出，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成不僅需要學(xué)好科學(xué)技術(shù)知識(shí)，還要具備一定的運(yùn)用知識(shí)處理實(shí)際問題、參與公共事務(wù)的能力。“工程思維”屬于思維模式的一種，是學(xué)生應(yīng)該具備的基本科學(xué)素養(yǎng)之一。在科學(xué)課的教學(xué)中，應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生像完成工程實(shí)踐一樣，思考其基本的框架、規(guī)則、原理，要建立和完善合理的知識(shí)體系，在實(shí)驗(yàn)操作中不斷改進(jìn)方案，選取最優(yōu)化的方案實(shí)施，在這樣的素養(yǎng)培養(yǎng)之下，學(xué)生工程思維、創(chuàng)新能力逐漸提升，逐漸摸索出適合自己的學(xué)習(xí)策略、方法。

一、親身經(jīng)歷，在體驗(yàn)實(shí)踐中建立知識(shí)體系

小學(xué)生正處于成長的初期，在很多情況下，他們的思維方式不夠健全，考慮問題也不夠全面，教師應(yīng)該著重讓學(xué)生參與到實(shí)踐活動(dòng)當(dāng)中，讓學(xué)生體會(huì)這種融學(xué)科、跨學(xué)科學(xué)習(xí)的樂趣，在他們心中埋下一顆思維種子，樹立起對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)的正確態(tài)度。此外，小學(xué)生注重情感體驗(yàn)，教師要關(guān)注他們內(nèi)心的感受，這樣才能增強(qiáng)他們的認(rèn)同感與歸屬感。因此，教師可以讓學(xué)生親身經(jīng)歷，體驗(yàn)實(shí)踐過程，為學(xué)生提供一些參與性較強(qiáng)的活動(dòng)。

例如，在進(jìn)行“不同的聲音”學(xué)習(xí)時(shí)，教師通過不同樂器的制作，讓學(xué)生感受科學(xué)知識(shí)與生活之間的密切聯(lián)系，留意身邊的事物，分析身邊的聲音差異，養(yǎng)成細(xì)心觀察的好習(xí)慣。一些復(fù)雜的現(xiàn)象、概念的學(xué)習(xí)對(duì)小學(xué)生來講存在一定的難度，如果只從表面進(jìn)行理解，很容易使學(xué)生產(chǎn)生混淆，若讓學(xué)生親身經(jīng)歷生活中的科學(xué)現(xiàn)象，體驗(yàn)實(shí)踐過程，有利于使學(xué)生的知識(shí)體系更加清晰。

二、動(dòng)手操作，在測(cè)試改進(jìn)中進(jìn)行課程學(xué)習(xí)

學(xué)生的手部和腦部在一定程度上是有著聯(lián)系的，當(dāng)教師讓學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作時(shí)，他們的大腦也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的活動(dòng)，這也是刺激學(xué)生腦部發(fā)育的一種有效途徑。在教學(xué)過程中，如果設(shè)計(jì)一些讓學(xué)生動(dòng)手操作的活動(dòng)，不僅學(xué)生樂于參加，更能在他們腦海中留下深刻的印象，有助于課程知識(shí)的學(xué)習(xí)及思維的培養(yǎng)。

例如，在進(jìn)行科學(xué)課程的學(xué)習(xí)時(shí)，以四年級(jí)下冊(cè)第2單元第7課“太陽”為例，讓學(xué)生參與實(shí)際測(cè)量太陽高度角的實(shí)驗(yàn)，在教師的引導(dǎo)下，以教材的方法為實(shí)例讓學(xué)生了解太陽高度角的測(cè)量方法，明確測(cè)量太陽高度角時(shí)的具體要求。然而，書本中測(cè)量太陽高度角的方法需要的活動(dòng)空間大，不利于教師活動(dòng)的組織。面對(duì)此問題，在學(xué)生明確了實(shí)驗(yàn)的具體要求后，我讓學(xué)生以小組為單位對(duì)測(cè)量太陽高度角所需要的材料及實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行討論，在匯報(bào)交流的過程中，引導(dǎo)學(xué)生選取最優(yōu)化的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終學(xué)生選擇用保溫杯、長尺子、量角器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因?yàn)楸乇艽怪薄⒎€(wěn)固于地面，長尺子相當(dāng)于直線，實(shí)驗(yàn)材料更易獲取，實(shí)驗(yàn)活動(dòng)范圍也易于教師組織。更重要的是實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是在小組合作交流過程中，孩子們通過自主思考，選取了最優(yōu)化、更便利的實(shí)驗(yàn)方案，是孩子自主設(shè)計(jì)的。在自主交流的這一過程中，對(duì)小學(xué)生思維進(jìn)行啟蒙，是他們思維發(fā)散的第一步。教師不能禁錮學(xué)生思維的發(fā)展，而是要讓他們的眼界放得長遠(yuǎn)一些。這樣一來，通過鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手操作，在測(cè)試改進(jìn)中進(jìn)行課程學(xué)習(xí)，有利于將教師反思和教學(xué)實(shí)施融會(huì)貫通。

三、問題解決，在工程實(shí)踐中發(fā)展創(chuàng)新思維

工程思維是學(xué)生問題解決能力發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對(duì)形成正確的學(xué)習(xí)習(xí)慣、思維模式尤為重要。在傳遞文化知識(shí)的同時(shí)，要讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三，致力于問題的解決。在此基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生具備獨(dú)立思考的能力，不能總是想著依賴教師、他人，否則當(dāng)自己面臨問題時(shí)，他們會(huì)顯得“驚慌失措”。因此，教師可以培養(yǎng)學(xué)生問題解決的能力，在工程實(shí)踐中逐步發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維。

教師可以將一個(gè)工程項(xiàng)目交給學(xué)生去做，在此之前，與學(xué)生交流想法，讓學(xué)生說出自己對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的見解，并且說出自己完成這個(gè)過程項(xiàng)目的計(jì)劃、步驟。創(chuàng)新思維的培養(yǎng)離不開學(xué)生本人的參與，教師應(yīng)該鼓勵(lì)他們擁有創(chuàng)新的意識(shí)和想法，敢于突破陳規(guī)和傳統(tǒng)，并選擇最優(yōu)化方案解決問題。這樣一來，通過貫徹問題解決的理念，讓學(xué)生在工程實(shí)踐中發(fā)展創(chuàng)新思維，既是STEM課程的核心思想體現(xiàn)之一，又是教師與學(xué)生實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長的途徑之一。

綜合上文可以看出，在STEM課程中，學(xué)生工程思維的培養(yǎng)一定要與行動(dòng)相配合，這樣才能將理念落實(shí)到位。首先，教師可以讓學(xué)生親身經(jīng)歷，不要讓學(xué)生的學(xué)習(xí)局限在理論知識(shí)層面，而要讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)踐過程。其次，教師可以讓學(xué)生動(dòng)手操作，在一定程度上刺激學(xué)生的腦力發(fā)育，達(dá)成在測(cè)試改進(jìn)中進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的目的。最后，教師可以著重提高學(xué)生的問題解決能力，在工程實(shí)踐中發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生及早建立起相應(yīng)的思維模式。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：福建省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度立項(xiàng)課題“基于STEM教育小學(xué)生工程思維培養(yǎng)的研究”（FJJKXB19-662）。