STEM模式在科学教学中的实践应用

徐桂梅

一、引言

习近平总书记一直把创新摆在国家发展全局的核心位置，高度重视科技创新，提出了一系列新思想、新论断、新要求。创新是一个民族保持强大生命力的灵魂源泉，更是一个国家不断前进的动力。中国是世界上最大的发展中国家，发展是解决中国所有问题的关键。要发展就必须充分发挥科学技术第一生产力的作用。创新就凸显了其存在的必要性。知识就是力量，人才就是未来。我国要建设创新型的科技大国，必然对创新型人才有着迫切需求和提出了更高要求。基于此，我国引入了STEM模式展开教学活动。笔者将以教科版六年级《污水和污水处理》为教学研究案例，针对STEM模式在小学科教学中的实践应用展开初步分析，以此希望为广大教师带来一些启发。

二、STEM模式的内涵

STEM是科学、技术、工程、数学这四门学科的合称，其并不是简单地将这四门学科拼凑在一起，而是立足这四门学科的特征和规律，以交叉和相互渗透的形式将这四门学科巧妙地融合在一起。科学是认知世界的自然规律;技术是改造世界的经验和方法;工程是围绕具体的主题制定的一系列方案和计划;数学是描述世界和解决问题的基础应用工具。这四门学科通过跨界形式重新组合在一起，模糊了各学科的边界，扩展了学生的认知视野，全方位地提升了学生的综合素养。

综上所述，STEM模式立足在学生的未来发展和长远趋势，其丰富的内涵就是不再将教育视角局限在学生的理论知识掌握层面，而是注重学生的思考过程和实践过程，从知识与技能、过程与方法、情感与态度三个维度考察学生的受教情况，将知识的获取方法、获得知识的使用工具和创新过程进行有机统一，具有动态性、一体性、多元性、综合性等特点。

三、STEM模式在小学科学教学应用中的策略

（一）学科交互巧设问题

设置问题是STEM教学模式中的第一个步骤，也是承接后面教学活动的桥梁。部分教师没有充分把握STEM模式的本质内涵，盲目地将这四门学科的知识内容安排在一起，随意地设定科学探究主题，提出一些无关痛痒的科学问题，这样不仅会大大地降低学生的学习效率，而且还会将STEM模式流于形式。教师应该结合具体的教学目标有针对性、目的性和计划性地导入包含科学、技术、工程和数学这四门学科知识的内容，按照明确的指示性方向和学科交互原则巧妙地设置科学问题，以便为接下来高质量的科学探究活动奠定扎实基础。

《污水和污水处理》中涉及的科学知识是认清污水的来源及其对人类的危害;技术知识的包含内容是掌握污水处理的原理和方法;工程知识需要学生制定污水处理的解决方案和操作步骤;数学知识则涉及在处理污水过程中使用的工具。我在详细了解了这四门学科的交集之后，先导入了一个关于水故事的动画片，以此为依据设置具体的问题：污水是从哪里来的？污水会对人类会造成什么样的影响？我们应该怎样处理污水呢？从而激发学生探究的好奇心。

（二）小组合作探究问题

STEM模式中的关键环节是学生探究问题的过程。有些教师担心小学生会出差错，导致他们不能得心应手地开展科学探究活动，这部分教师便牢牢地把控学生科学探究的流程，这样既会弱化学生的问题意识和科学探究能力，同时又会失去STEM模式的教学价值。STEM模式注重学生在亲身实践的过程中感受到动手操作的乐趣，以便树立他们的科学意识和深化其科学思维模式。因此，教师要给予学生充足的话语权，构建学生小组合作模式，并以启发性的方式指导各小组展开科学探究活动，从而最大限度地发挥STEM模式的教学功能。

我将学生分成三到五人的单位小组，各组针对第一部分中提出的问题进行讨论，可以通过翻阅教材和教辅、查找互联网资料、询问教师等途径寻找答案。各组自行设计探究方案和探究步骤，不仅要记录他们的探究实践过程和所使用的工具，而且还要有理有据地阐明各自的结论，可以借助视频或者图片的形式加以辅助。我利用QQ、微信等线上或者线下互动方式给予学生一定的正确指引，从而帮助他们顺利解決问题。

（三）学生展示探究成果

当科学探究活动完成之后，学生需要展示他们的探究成果。但有的教师认为学生只要得出最终的正确结论即可，有意将评价关系限定在教师对学生的单向评价层面，造成学生被动学习的局面。STEM模式改变了传统的师生、生生关系，将教学评价延伸在了教师与学生、学生与学生的多维关系层面，充分地满足了学生的个性化自由。学生先互相分享和交流彼此的探究经验，教师再反馈他的意见，由此及彼地将理论知识顺利导入到学生的脑海之中，既可以拉近师生和生生之间的距离，同时又能释放学生的潜能。

各组学生展现他们针对污水来源、污水危害以及污水处理方案进行探究的成果，我将课堂发言权全权授予学生，学生各抒己见、畅所欲言，我则负责维护课堂秩序。等时间差不多了，我再结合学生的发言情况进行相应讲解和说明，从而帮助学生充分认识污水和掌握污水处理技术。

四、结语

随着我国教育改革深化的推进，STEM模式会成为未来教育的主要侧重方向。因为其不仅符合当代社会的发展，而且还契合了现代化的教育理念，为学生学习带来了极大的便利条件。还希望广大教师不断完善STEM教学模式中的不足之处，结合学生的个性化特征制定因材施教的教学策略，以便加强我国科学教育质量，从而培养更多有素养、有创造力和有文化的栋梁之材。

【作者单位：广州市天河区汇景实验学校   广东】