让STEM教育走进科学课堂

朱克玲

【摘  要】STEM教育融合科学、技术、工程、数学等学科为一体，对小学科学教学具有启发性，将STEM教育理念引进科学课堂，能促使教学流程课程化与工程化。

【关键词】STEM;小学科学;教学流程

STEM教育源于美国，当时是在科技人才缺失的背景下提出的，STEM教育具有跨界融合、主体探究、实践创新、团队协作等特点，以极大的价值优势风靡全球，现如今成为一种新型的教育理念，深得中国广大教师的推崇。我作为一名小学科学教师，尝试与时俱进，在科学教学中融入STEM教育理念，让STEM教育走进科学课堂。通过STEM教育可以培养学生发现问题、探究问题、解决问题的能力，提升学生的思维创新性，培养具有综合素养能应对复杂变化的新时代公民。现结合日常教学实践，谈谈STEM教育理念指引下的小学科学课堂教学操作流程。

一、创设真实情境，引出探究任务

探究式学习是小学科学的主要学习方式，学生在教师的组织、引导和支持下，主动参与、手脑联动、积极体验，亲身经历科学探究过程，以获取知识、领悟科学思想、学习科学方法。与小学科学教育相似，STEM教育也倡导探究式学习，主张学生自主探究实践，自我完成任务，实现教育目标。

情境性教学是充分利用形象，设计生活中常见的场景，激起学生的学习兴趣，把认知活动与情感活动结合在一起。STEM 教育中的一个特点就是建立学习情境，在真实的情境中发现问题，解决问题，完成学生对知识的主动建构，从而促进对知识的记忆和迁移。因此STEM教育理念下的科学教学倡导创设真实情境，引出探究任务。例如，在教学《建桥梁》一课时，我先给学生播放了一段“实拍贵州贫困山區孩子过河上学”的视频，真实的事件激发了学生帮助贫困山区孩子建桥梁的欲望，引出了建桥梁的活动任务。真实的生活情景，把知识还原于真实的生活，既给学生以真实感知，激发学生探究兴趣，又自然引入科学探究主题。

二、自主研讨规划，设计作品方案

STEM教育活动是一项研究性学习，有着严谨完整的结构体系，包含了项目的选择确定、研究计划的制定、方案的实施等步骤，设计作品是其中的一个重要环节，也是STEM教育活动的第二步。为了制作出完美的产品，必须进行方案设计，包括材料的选择、图稿的绘制、制作的方法步骤等，为动手制作做好准备，以确保实践活动有目的、有计划、有方案、有效果。

“一切尊重学生，一切依靠学生。”自主规划设计作品是教学的第二步流程。在STEM教育活动过程中，学生是一切活动的主体，无论哪个活动环节，都要由学生唱主角，让学生亲自去经历，教师不能越位替代。有些教师在设计方案环节主导过强，指导过多，几乎是把一套现成的方案和盘托出，这样反而剥夺了学生的自主探究权，束缚了学生思维能力的发展。我在该环节采取扶放结合的策略，让学生自主研讨规划，给学生提供自主思考讨论的时间，同时进行适当的引导，指导学生从工程、技术、数学的角度考虑，为作品的设计把好关，以确保制作方案的合理可行。例如，在教学《建桥梁》一课时，当学生产生建桥梁的驱动力后，我组织学生围绕“桥梁的种类”“桥梁的特点”“桥梁的建造要求”等内容展开探讨，然后请学生自主设计桥梁制作方案，围绕“桥梁的选材”“制作的步骤”等方面展开研讨设计，学生自己选择材料、计算用量、绘制草图，形成比较合理的制作方案。

三、小组合作实践，动手制作作品

体验性与协作性是STEM教育的另外两大特征，学生参与实践，在动手做中体验，学生通过设计、制作等方式综合运用所学的知识解决现实问题，实践体验经历对学生的发展影响深远。在实践体验过程中，往往采取合作的形式，通过群体中互相协作，依靠团队力量共同完成制作任务。

合作实践制作作品是STEM教育理念指引下的小学科学课堂教学的第三步流程，该流程是整个教学活动的重要阶段，是培养学生综合能力的重要环节，该环节充分发挥学生的主体性，让学生通过小组合作的方式，实施设计方案，在做中学，做中思，做中创，齐心合力共同完成制作任务。在教学《建桥梁》一课中，当学生设计好制作方案后，我给学生提供了丰富的材料，学生自主选材，分工合作，动手搭建桥梁。有的小组建平板桥，有的小组建拱桥，有的小组建吊桥，有的立桥墩，有的铺桥面，各组根据原先设计的方案，亲手制造出一座座桥梁。

四、展示交流分享，测试评估改进

STEM教育强调培养学生技术素养，使学生了解技术、运用技术、增强技术。如果说设计和制作是运用技术的环节，那么，展示交流测试改进则是增强技术提高技术素养的重要阶段。该阶段为学生提供互动碰撞的机会，学生在作品展示中交流技术，分享经验，通过对作品的性能测试与评估，从而对作品实施技术改进，以优化作品的造型、功能等。

在展示交流测试改进环节中，教师不仅要为学生搭建展示交流的平台，组织对作品进行测试评估，还要引导学生互相评价，提出合理化建议，优化方案，改进技术。在教学《建桥梁》一课中，当学生搭建好桥梁以后，我让他们将桥梁拿到讲台上给大家展示介绍，其余学生欣赏评价，说说外观造型，猜测桥梁的承重力大小。接着，为了验证学生猜想，我组织学生开展实验，在桥面上放硬币，测试桥梁的承受力，引导学生分析数据，评估不同形状桥梁的承重力，请学生结合各自的经验，对桥梁设计提出改进建议，以提高桥梁的承重力。当然，我们还要给学生提供二次修改的机会，重新优化桥梁制作，再次组织测试评估，最后我们还要引导学生进行梳理反思，对整个活动进行归纳总结，以进一步提高学生的思维能力、实践能力、创新能力，促进学生科学、工程、技术等综合素养的提升。

STEM教育融入科学教学，让科学课堂绽放异彩，STEM教育与科学的有机结合，为科学教学开辟了一条新的路径。

【参考文献】

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[3]董利. 基于STEM的小学高年级科学课教学设计与应用[D].重庆师范大学，2017.