在探究活动中渗透STEM教育理念

陆婷

STEM教育理念能推进跨学科知识的融合与应用，帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学方面的知识基础，解决生活中的一些实际存在的问题，培养学生创新精神与动手实践能力。本文阐述了STEM教育理念在小学科学教育中的运用，介绍了小学生科学实验探究课程中的整合应用，分析了STEM教育理念在小学科学低年级课堂教学中的思与用。

现在教育界很流行一个名词：STEM。相信大家并不陌生，它强调将多个学科进行交叉式融合。STEM教育对于笔者这样一位一线科学老师也很有吸引力。科学实验和科学观察是检验科学假说、形成科学理论的实践基础。如何将STEM教育理念和实验探究融合优化，使得STEM教育理念与科学实验探究融会贯通，是值得深入探讨的。下面，笔者结合自己的实验教学实例，具体谈谈如何让STEM教育理念在小学科学低年级的课堂中大放异彩。

一、以生活中的科学为抓手，为起跑加足动力

在STEM教育中通常会创设一个与生活相关的真实情境，将问题镶嵌在生活情境中。在笔者和学习者共同合作完成的项目研究过程中，从生活的经验和社会的需求出发，一般采用基于项目的学习模式，以实践性项目的完成为核心。在教师以扶为主的指导下，学生按照自己的设计思路，采用科学的方法完成项目或者作品的设计。

项目作品的设计是整个学习贯穿的主动脉。学生在完成项目作品的学习过程中，将会进行设计、实验、观察、修改、讨论、整理数据等活动，解决一个或多个问题，从而获得策略。下面是一年级《做一个测量纸带》一课的教学案例。

师：上节课，老师让大家利用橡皮、小棒、回形针来测量了桌面的长度、桌子的高度和书本的长度，今天上课前，陆老师带来了一袋子的小木块，请你们利用这袋小木块来测量一下书本的长度。书本的长度是哪里到哪里？接下来，每两位学生一袋，我们开始测量。

（生测量，师巡视）

师：为什么大家测出来的结果不一样呢？

生：两个木块没有一个接一个，半个的我们一个接一个。

师：首尾相连几个半呢？我们都是掌握了技术的小测量员，不错！

设置障碍问题：

师：老师今天遇到一难题，一个小朋友拎着它的小桶来问我：老师啊，我这个桶的桶口一圈是多少个小木块呢？这可把陆老师难倒了。你们可以小组两个人讨论一下。

生1：在桶上绕一圈，准确吗？

师：用一根线，在桶口围一圈，我们1班的小朋友真是足智多谋，想到了做个标记，展开拉直，再用小木块一个一个摆好，将小木块粘起来！

生2：还可以用纸带来量。

师：如果要测这个心形铁盒呢？这个五角星的礼物盒呢？每次都要用纸带量，量完再用小木块摆，好像很麻烦，有没有什么办法让纸带和小木块结合在一起，测量东西又快又准确？

通过这样的导入，设置学生抬手够得着的问题，适当的难度有利于激发学生解决问题的欲望，让学生调动自己的前概念知识，尽可能地多去讨论、多去动脑，找出解决问题的途径。

从学生本位出发，选择将项目进行结构化、合理化的设计，让学生自主完成，从而通过学习获得蕴含在项目之中的多学科的知识与技能。

二、整合学科中的概念，将素养培养融入课堂

STEM教育理念就是学科整合，将各个学科的基本概念、学科之间的连接点整合起来。所以项目探究活动的设计、解决实际问题的策略以及对探究中获得数据的分析便是探究项目的核心。我在设计活动二的时候做了如下调整：制作一根可以测量的纸带。

思考：我们该怎样做一根可以用来测量的纸带？（学生自由说，说到关键步骤时，教师进行提炼出示。）

画小格子。利用鸿合投影仪投影。

沿虚线剪。用A4纸打印好小格子，沿虚线剪下来，出示大框纸，然后剪下竖条内的每一条格子，注意每一列的前端要留出位置进行粘贴。

粘贴纸带。将几列格子首尾相接，粘贴好。

PPT出示粘贴时的三个要点：首尾相连、两端对齐、连成直线。

标上标记。参照直尺上的标法，依次在纸带上用铅笔标上数字。

利用提前录好的视频，再次播放。

回顾在制作的过程中有什么需要注意的地方。

组长上前领取制作纸带的材料，以小组为单位制作测量纸带。

学生利用自己制作的纸带来测量科学书的长度、水桶一圈的长度。

学生预测科学书的长度和下发的小桶底部一圈长度，然后开始测量。

通過一步步设置学生够得着的问题，引导学生去思考，提高学生的思维能动力，一步步地解决了问题。这样螺旋式上升的方法提高了学生与他人的交际能力、解决实际问题的能力以及语言表达能力，从而提高了学生的科学素养。

三、以教学中的评价为重点，提高学生的学习能力

STEM教育评价更侧重于学习者解决实际问题的能力，比传统的纸笔测试性的评价更加灵活多样，非常关注学习者的真实能力。例如，SIEM教学评价可以对小组合作完成的作品或者项目学习结果，按照事先制定的更细化的评价标准，由老师或小组间进行评价。将形成性评价以及总结性评价用于服务不同目的的评价，如，能力的评价、数据分析的评价、实验设计的评价等等。

现今的科学教学往往比较注重学生自主探究的过程，导致忽视成果。STEM教育理念强调对项目成果的展示与运用，提出不是让学生单单理解一个科学的概念，而是通过系列的研究和改进，能够做出一个产品或者通过研究可以去解决生活中的一些问题。这一理念对我们小学科学教育有很大的启发。在设计活动三的时候，笔者进行了第二个难题设置：测量手指上的戒指。

师：我在网上看中了一个非常好看的戒指，店家要我自己测量一下食指一圈有多少厘米。我想了半天，这要怎么测呢？你们能帮我想想办法吗？同桌互相讨论一下。

生：用一根绳子，绕手指一圈，然后用直尺测量绳长。

师：那请你来帮我量一下，好吗？能不能做一个类似的纸，带回家试试看。

综上所述，STEM教育理念对于小学低年级科学课堂有着重要影响，能给予学生足够的内驱力，让学生制定出到达目的地的策略路径，在不断试错的过程中，到达目的地，攀登上高峰，在攀登的过程中，锻炼多维度的能力，从而不断提升科学素养。