STEM教育理念引领下的小学科学教学策略

江苏省南通市通州区金余小学 陶 峰

STEM 是科学、技术、工程、数学的简称，STEM 教育是当今世界颇为流行的一种教育理念，该理念主张综合运用科学思维、技术思维、工程思维及数学思维去解决较为复杂的实际问题。小学科学作为一门基础性、实践性、综合性课程，最为适合渗透STEM 教育理念，开展STEM 教育活动。如何在科学课程中实施STEM 教育，实现科学教学与STEM 教育的无缝对接，教师需要兼顾科学课程的基本理念与STEM 教育的核心理念。我在科学教学中以科学问题为载体，用技术、工程、数学等学科知识去解决科学问题，从而使科学教学散发STEM 教育光彩，更好地培养学生的科学素养与STEM 素养。

一、遴选合适项目

项目化学习是培养学生核心素养的重要方式，它以项目活动为载体，以跨学科知识为背景，以综合思维与实践创新为手段，指向素养的生成与发展。学科融合是STEM 教育的显著特点，我们需要一个好的载体，能够将四门学科知识有机融合到一起。项目化学习是连接STEM 教育与科学教学的桥梁，活动项目就是STEM 教育理念引领下的小学科学教学的载体，我们应当通过项目组织学习活动，开展项目化探究学习，让学生在“做中学、做中思”，经历理趣相生的学习过程。

不是所有科学活动内容都可以拿来作为STEM 活动项目的，应当是具有综合性、实践性的研究项目，能够融合科学、技术、工程、数学学科知识于一体的活动项目。因此，遴选合适项目是科学学科中STEM 教育的首要任务。例如，《我在成长》《生物的遗传现象》《水滴里的生物》等内容就不适宜用来开展STEM 教育，因为它们不具有工程性特征，所以不适合作为STEM 教育活动项目。《折形状》《搭支架》《建桥梁》等可以拿来开展STEM 教育，能够开发出合适的项目，因为其中含有较好的工程、技术等元素，是较好的STEM 教育教学资源。

二、创设本真情境

情境性是STEM 教育的一大特征，是其重要的构成要素，教师不应孤立地讲授抽象的学科知识，而要将综合性知识融入具体的情境之中，引导学生在解决问题情境中自主探究，从而获得知识的建构和能力的提升。问题情境的真假影响着学习效果，真实的问题情境可以让学生获得真实的体验，项目的问题应融入真实的情境。STEM 教育中的问题是现实生活中真实存在的，科学研究的问题也来源于生活，因而，创设本真的生活情境是科学课堂中开展STEM 教育的关键，我们应当创设本色而真实的生活情境，为学生提供在真实情境中动用一切办法来解决复杂问题的机会，从而让学习真实的发生，让情智共生。

有些教师在开展STEM 教育时，为了追求教学的趣味性，故意虚构一些有趣的故事情境，这种情境的激趣效果是短暂的，而本真情境可以给学生持续动力，他们知道所做的事情是为了解决真实问题，是为了生活服务，是有价值的活动，反而能产生更大的乐趣和持久的动力。例如，在教学《造房子》一课中，我开发设计成一节具有STEM 教育特色的科学课，我联系学校附近有一个建筑工地正在建造房屋的事例，课前带来领学生参观调查，让学生对房屋的形状特征有一个初步感知，对房屋建造过程与方法有一个初步了解，真实情境中的观察感知触发了学生学习的积极性，激发了学生造房屋的热情。

三、关注作品设计

有成果产出是STEM 教育活动的显著特征，制造作品是广大教师所注重的环节。该环节是让学生动手实践，是学习成果的产出环节，然而，许多教师却忽视了作品产出前的设计环节。其实，设计性也是STEM 教育的重要特征。设计作品的环节相当重要，设计可以培养学生的跨界思维，促进学生科学、工程、技术、数学知识与思维的综合运用，设计是认知建构的过程，是STEM 教育成功与否的关键因素。

我在科学教学中，特别关注作品的设计，组织学生展开深入研讨，融合与迁移多学科知识，从作品的造型、图稿设计到材料、工具的选择，再到作品制作的方法、步骤等方方面面，都进行精心谋划与设计，为作品的制作做好充分准备。例如，在教学《造房子》一课中，我在提出“建造牢固、新颖、美观的房子”的要求后，让各组先进行房屋的设计，他们绘制房屋图稿，修改设计图，计算房屋的用料，讨论房屋建造流程，形成合理的设计方案，为房屋的建造奠定了坚实基础。

四、立足合作探究

STEM 教育具有协作性，强调相互协作学习，开展群体性探究活动，这与科学教学主张不谋而合，科学也主张小组合作、自主探究，因此，在科学学科中开展STEM 教育活动，合作探究是最好的方式，学生以小组为单位，运用合作、分享的方式，经历猜想、设计、实践、测试、修正等一系列的项目学习过程，从而完成共同的任务。

虽然一个人可以走得很快，但是一群人却可以走得更远。由于STEM 活动解决的是复杂问题，而且项目化学习需要经历一系列过程，学生个人毕竟势单力孤，达成任务确实存在困难，因此，学生需要同伴、老师的帮助，通过团队合作才能完成活动任务。例如，在教学《造房子》一课中，造房子是活动的重点，也是学生最感兴趣的环节，真实的建房活动激励着每位学生。在该课教学过程中，我几乎每个环节都采取小组合作的方式，小组合作设计房子，小组合作建造房子，小组合作展评房子，交流分享造房子的体会。学生在相同的任务驱动下团结协作，在合作探究中较好地完成了活动任务。

STEM 教育理念引领下的小学科学教学需要合适的项目，本真的情境，需要关注作品设计，立足合作探究。