周小萱 江嘉衛(wèi)

【摘要】提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，是提高綜合國力的重要途徑。STEM教育理念有助于更好地落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)出更多的科技創(chuàng)新型人才，因此，在小學(xué)科學(xué)課程中融入STEM教育理念勢在必行。怎樣才能將STEM教育理念應(yīng)用到實(shí)際教學(xué)當(dāng)中呢？本文通過確定研究問題、多種方式學(xué)習(xí)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)、學(xué)科整合設(shè)計(jì)方案、技術(shù)制造再調(diào)試、評價(jià)與反思五方面來探討STEM教育理念下小學(xué)科學(xué)實(shí)踐課例的實(shí)施路徑。

【關(guān)鍵詞】STEM教育;小學(xué)科學(xué);實(shí)踐課例;實(shí)施路徑

一、STEM教育理念融合小學(xué)科學(xué)實(shí)踐課例的重要性

STEM教育理念指的是把科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)融合為一體進(jìn)行綜合性教學(xué)的理念，強(qiáng)調(diào)通過學(xué)科之間的融合來解決當(dāng)下的問題，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，有利于提高學(xué)生創(chuàng)新的能力和解決問題的能力。

現(xiàn)今，小學(xué)科學(xué)學(xué)科的課程學(xué)習(xí)一般以教師講授為主，學(xué)生學(xué)習(xí)到的僅為課本上有限的學(xué)科知識(shí)。但是，科學(xué)注重課程內(nèi)容與生活實(shí)際相結(jié)合，進(jìn)而開展探究活動(dòng)的科目，因此，以講授為主的科學(xué)課程并不能算是真正的科學(xué)課。要提高小學(xué)科學(xué)的教學(xué)水平，達(dá)到課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，這要求我們更新教學(xué)理念，融合STEM教育理念，抓住科學(xué)課程的核心素養(yǎng)，切實(shí)讓學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考、自主探究、小組討論、找到方法并解決問題，大大提高了學(xué)生對知識(shí)的利用率，從而提高教學(xué)質(zhì)量，體現(xiàn)小學(xué)科學(xué)課程的價(jià)值。

新時(shí)代對科技創(chuàng)新型人才需求量大，為國家培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才是教育工作者的重要任務(wù)。小學(xué)科學(xué)是一門具有基礎(chǔ)性、綜合性、實(shí)踐性的科目，對培養(yǎng)學(xué)生善于觀察、發(fā)現(xiàn)、思考等方面有一定的作用，而在此基礎(chǔ)上融入STEM教育理念，把關(guān)注點(diǎn)聚焦在整合學(xué)科知識(shí)，通過工程技術(shù)解決解決實(shí)際問題上，放手讓學(xué)生自行創(chuàng)造，能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、能力具有潛移默化的作用，為培養(yǎng)科技創(chuàng)新型人才奠定了基礎(chǔ)。

二、小學(xué)科學(xué)實(shí)踐課例的實(shí)施路徑

（一）確定研究問題

STEM教育理念的課程強(qiáng)調(diào)根據(jù)實(shí)際問題來進(jìn)行研究，因此，第一步要確定所研究的問題，在某種特定的情境下產(chǎn)生某種需要或?qū)嶋H問題，再圍繞問題進(jìn)行相關(guān)的研究學(xué)習(xí)。由于是在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)中融入STEM教育理念，所以，在開展STEM課程時(shí)要結(jié)合小學(xué)科學(xué)的課程要求來創(chuàng)設(shè)情境，引出要研究的需要或問題。以2020年6月出版的教科版小學(xué)四年級(jí)科學(xué)第一單元《聲音》為例，可以把第八節(jié)“制作我的小樂器”作為最終的教學(xué)目標(biāo)，先創(chuàng)設(shè)問題情境，然后在課堂上清唱一首歌，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)“沒有伴奏，有點(diǎn)單調(diào)”，從而引出本單元STEM課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，制造出一種樂器，怎樣制造呢？引起學(xué)生研究的興趣。

（二）多種方式學(xué)習(xí)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí)

在一般的STEM課程中，確定研究問題后，緊接著是由學(xué)生通過自行查閱資料等方式對問題進(jìn)行探究。而在這里，我們需要結(jié)合小學(xué)科學(xué)的課程要求，先學(xué)習(xí)小學(xué)科學(xué)課本上相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。這里可以由學(xué)生查閱資料自學(xué)、教師教授、學(xué)生觀看教學(xué)視頻、學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究、同學(xué)間交流研究等多種方式來進(jìn)行學(xué)習(xí)，替代了原本在STEM課程中單一的學(xué)生自行探究學(xué)習(xí)的方式。例如，要制造出一種樂器，首先要對聲音有一定的了解，而第一單元前七節(jié)的內(nèi)容剛好是與聲音相關(guān)的內(nèi)容，像“聽聽聲音”“聲音是怎樣傳播的”等。這樣，教師可以播放教學(xué)視頻讓學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。其中，“聲音是怎樣產(chǎn)生的”“聲音是怎樣傳播的”“我們是怎樣聽到聲音的”這三節(jié)可以由教師來教授;而“聲音的強(qiáng)與弱”“聲音的高與低”“讓弦發(fā)出高低不同的聲音”則可以讓學(xué)生先查閱資料自學(xué)，接著進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，最后來和同學(xué)交流研究共同得出結(jié)論。

（三）學(xué)科整合設(shè)計(jì)方案

有了相關(guān)的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)后，教師需要把這些基礎(chǔ)知識(shí)整合起來。此外，還需要將其它科目的知識(shí)與之融合在一起，綜合考慮，設(shè)計(jì)出最合理的方案。例如，在教學(xué)第一單元《聲音》時(shí)，教師要把前面七節(jié)課所學(xué)內(nèi)容中有關(guān)于制造樂器的內(nèi)容提煉出來。如，聲音是怎樣產(chǎn)生的，聲音的強(qiáng)弱、高低是怎樣控制的，怎樣的弦可以發(fā)出怎樣的聲音，等等，這些都是在制造樂器前必須了解的。接著，每個(gè)學(xué)生需要把科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)學(xué)的計(jì)算、美術(shù)的審美感等知識(shí)融合在一起，把樂器設(shè)計(jì)出來，并進(jìn)行小組討論，最終共同確定最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。這樣，學(xué)生既可以學(xué)以致用，鍛煉綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，又可以發(fā)揮創(chuàng)造力，有利于提高自身的綜合能力。

（四）技術(shù)制造再調(diào)試

對于小學(xué)階段STEM課程的產(chǎn)品制造不要求有多優(yōu)秀，但要求制造出來的產(chǎn)品是合格的，能正常使用的。小學(xué)生的方案設(shè)計(jì)，是在缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況下，僅憑相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)來完成的，因此，方案的設(shè)計(jì)可能有不合理之處。只有經(jīng)過制造過程，才能確定設(shè)計(jì)方案是否正確合理。一旦制造進(jìn)行不下去，或是制造出來的產(chǎn)品根本不能用，則需要修改設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行調(diào)試。修改方案后，再來制造。例如，在制作小樂器的這一節(jié)課里，部分學(xué)生想做彈撥類樂器。學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)后，可知道用橡皮筋作為弦，并知道通過調(diào)節(jié)橡皮筋的松緊程度可使之發(fā)出高低不同的聲音。但是，在實(shí)際操作中，學(xué)生制作出來的樂器，聲音的高低不明顯。這時(shí)，可改用利用同種材料不同粗細(xì)的橡皮筋，粗的橡皮筋相對調(diào)松，細(xì)的橡皮筋相對拉緊，凸顯聲音的高低?？梢?，即使有充足的理論知識(shí)，設(shè)計(jì)出最好的方案，在實(shí)際操作上，可能還是會(huì)遇到困難和問題。遇到困難或問題后，可通過交流討論后再調(diào)試，最后制造出優(yōu)化產(chǎn)品。這有助于培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

（五）評價(jià)與反思

對于學(xué)生進(jìn)行了多次調(diào)試后制造出的產(chǎn)品，教師需要根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)對產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)。學(xué)生針對評價(jià)，對自身的知識(shí)儲(chǔ)備、方案設(shè)計(jì)、制造過程等進(jìn)行反思。這里的評價(jià)主體可以是學(xué)生，也可以是教師、家長，爭取進(jìn)行多角度評價(jià)，使評價(jià)多元化，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生的成長，提高學(xué)生解決問題的能力。例如，制作小樂器，除了可以評價(jià)產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以從知識(shí)的使用情況、制作時(shí)間的長短、所用材料的選擇、小組的配合程度等方面進(jìn)行評價(jià)，力求讓學(xué)生對整個(gè)學(xué)習(xí)過程都進(jìn)行反思，從而提高學(xué)生解決問題的能力。

STEM教育理念和小學(xué)科學(xué)的教育理念提倡“在做中學(xué)”的教學(xué)方法。融合了STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)教學(xué)更加強(qiáng)調(diào)把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐當(dāng)中，以解決問題。把課本知識(shí)與生活相聯(lián)系，有利于提高科學(xué)知識(shí)的利用率和學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的興趣，為學(xué)生之后的社會(huì)實(shí)踐提供了知識(shí)保障。小學(xué)科學(xué)倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，而STEM教育理念的核心就是增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí)， 兩者都是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高學(xué)生解決問題的能力。因此，STEM教育理念融合小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)符合科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，為提高國家綜合國力提供人才的保障。而STEM教育理念下小學(xué)科學(xué)實(shí)施課例沒有固定的路徑，主要是根據(jù)教師的教學(xué)風(fēng)格、學(xué)生的知識(shí)水平、書本內(nèi)容的安排、解決問題的需要等靈活處理，只要在課程的實(shí)施中，有切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和提高學(xué)生解決問題的能力即可。

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責(zé)任編輯? 林百達(dá)