STEM教育理念下小学多学科融合教学模式初探

王琼 曾昭明

◆摘  要：STEM教育理念作为近些年新提出的一种教育理念，更加注重多学科的相互融合教育。目前国内 STEM 教育相关的项目和研究遍地开花。本文将基于STEM教学理念对小学多学科融合的教学模式进行初步探究。

◆关键词：STEM;多学科融合;教学模式;项目式学习

STEM 教育理念作为近些年新提出的一种教育理念，更加注重多学科的相互融合教育。目前国内 STEM 教育相关的项目和研究遍地开花。STEM如何本土化、如何多学科融合等研究正在进行。本文将基于STEM教学理念，以人教版六年级上册《位置》为例，对小学多学科融合的教学模式进行初步探究。

一、小学数学、科学与信息技术学科的课程目标

1.小学数学课程目标

在《全日制义务教育数学课程标准 （实验稿）》中提出“在本学段中，学生将了解一些简单几何体和平面图形的基本特征，进一步学习图形变换和确定物体位置的方法，发展空间观念。在教学中，应注重使学生探索现实世界中有关空间与图形的问题;应注重使学生通过观察、操作、推理等手段，逐步认识简单几何体和平面图形的形状、大小、位置关系及变换;应注重通过观察物体、认识方向、制作模型、设计图案等活动，发展学生的空间观念。”

2.小学科学课程目标

小学科学课程以培养学生科学素养为宗旨，涵盖科学知识，科学探究，科学态度，科学、技术……每个方面分为总目标和学段目标。小学科学课程内容以学生能够感知的物质科学、……技术与工程中一些比较直观、学生有兴趣参与学习的重要内容为载体，重在培养学生对科学的兴趣、正确的思维方式和学习习惯。

3.小学信息技术课程目标

《中小学信息技术课程指导纲要（试行）》指出，中小学信息技术课程的主要任务是“让学生了解和掌握信息技术基本知识和技能，了解信息技术的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响。通过信息技术课程使学生具有获取信息、传输信息、处理信息和应用信息的能力，……要注意培养学生利用信息技术对其他课程进行学习和探讨的能力。努力创造条件，积极利用信息技术开展各类学科教学，注重培养学生的创新精神和实践能力。”

二、确立学科课程目标的共同点和立足点

（一）由生活实践活动的需求确定立足点

数学课程目标中不能仅仅停留在书本上的知识讲解，纸笔写画的练习，数学课程目标更应结合信息技术来完成对学生的知识技能的传递与实践。

小学科学课程目标提出学生的学习倡导以探究式学习为主的多样化学习方式，促进学生主动探究学习，小学科学课程四个维度里的科学技术目标，与信息技术的结合更有利于学生对科学技术学习与探究。

（二）由课程目标的需求确定共同点

无论从小学数学、科学还是信息技术出发，共同的课程目标都是培养学生能够利用所学知识来解决自己生活中的实际问题能力。

三、学科融合教学目标的确定

六年级数学课关于位置的教学目标是：通过解决问题，体会确定位置在生活中的应用，了解确定位置的方法;学会通过测量描述物体在平面图上的具体位置，并会根据描述在平面图上画出物体的具体位置。

六年级信息技术位置的相关内容，一是在Excel的电子表格的单元格，二是logo海龟编程的教学内容。Excel中单元格的教学目标是：知道单元格的地址的表示方法;掌握单元格的选取。Logo海龟坐标系中定位的教学目标：了解logo平面直角坐标系;尝试利用坐标定位方法绘制图形。

小学科学（5-6年级）阶段目标是：了解人类的好奇和社会的需求是科学技术发展的动力，技 的发展和应用影响着社会发展。

根据三个学科的的教学目标和学科课程目标，找到三个学科教学目标的共同点，确定本课《位置》的教学目标：

1.认识方位。

2.认识地图。小组合作探究，在地图中规划行动路线。

3.认识坐标。知道两个轴表示位置。

4.能利用直角坐标系解决生活中位置问题。

四、学科融合下教学模式的确定

（一）STEM教育下教学模式的特点

STEM教育下的教学模式是以学生为主，教师是引导者、辅助者、观察者。在学习的过程中，教师及时发现学生存在的问题，及时利用问题引导学生理解掌握知识技能。学习的情景创设来源于实际生活，问题的创立源于实际生活。着重培养学生在实际生活解决问题的思考方式、动手能力和解决问题的能力。

（二）常规教育下的教学模式的特点

在以往的常规教育下，教学模式具有比较统一的模式：学生和教师的主体地位固定，以教师为主导，引导学生学习知识技能，学生的学习大部分时间为被动学习;学习内容虽有联系生活，但是创设的情景为理想状态，学习的知识技能也基于这个基础理想化完成。比如本案例在常规教育的教学模式下创设的情景往往如下：小明同学要去学校，学校在小明家的东边300米等等。

（三）多学科间教学模式的共同点与立足点

以《位置》为例，无论是小学数学，还是科学，或者信息技术，都是为了培养学生的逻辑思维、解决生活中的实际问题。根据这个共同点，在融合多学科的模式中，确定情景的创设，以学生的角度引入知识点的学习，老师作为引导者、观察者、辅助者将课堂中知识的学习有机的融合。

（四）本案例学科融合的教学模式的确定

在以往的多学科的融合教学中，每个知识点都单独的用一个实际情景来解决问题，就没有整体性，而STEM教育理念下每个学习过程都是根据学生实际生活中的问题来联系起来，将知识有机融合在一个整体环境里，项目式学习（PBL）方式很好解决了这一问题。

项目式学习起源于杜威的做中学而来，学习以学生体验为主，学习内容都围绕着核心知识展开，将知识点的学习融入到真实生活项目里，讓学生真正做到在动手中学习，在学习中理解，在理解后掌握解决问题的方法。

五、具体教学模式流程

（一）情景设置

根据教学目标选择真实的情景，让学生从真实的生活经验出发，提出具有探究性的问题，小组合作围绕这些问题来探究，形成小组初步的共识。

（二）知识点学习

结合本案例《位置》多学科的知识点，提取学生身边真实的问题来让学生解决，在解决这些真实问题的过程中，学生完成知识点的学习，根据学生的真实水平分层设置问题，层层递进，让知识渗透到每个问题中，让学生学习没有更大的负担。如：本课案例中这个环节中设计：

1.汽车导航指引路线方向的认识;

2.纸质地图指引路线方向的认识;

3.指明图书馆借书位置;

4.指明朋友家里位置;

5.国际象棋纵横轴确定格子的位置。

这几个环节从实际生活问题中的位置过渡到地图找家，为理解国际象棋中格子的纵横轴的位置做了基础保障。

（三）思维能力培养

根据培养思维能力的要求，在本案例《位置》中分别设计了：

1.帮助老师给同学排座位;

2.制作学校地图，规划路线;

3.标明学校地图中建筑物的坐标。

（四）STEM天地

本教学环节里，结合生活中曾经发生过的事件，介绍相关工程技术方面的拓展内容，训练学生实际解决问题的能力。在此环节里设置一个完整的项目：根据我国北斗导航系统进行地震灾后的救援行动，让学生自己设计项目工程的过程：

了解灾情地图：学生通过灾情获得灾区地图，获取相关灾区坐标。这个环节里体现信息技术学科培养学生的获取信息能力和信息整理能力。

装箱打包物质：学生根据灾情合理安排救灾物质，救灾物质分层摆放，尽可能放入最需要的救灾物质，体现了数学最优思想。

空投救灾物质：结合交通工具的特性来让学生了解北斗导航系统在领土上空的坐标位置和飞行方式，结合logo编程语言的学习，培养学生的逻辑思维。

完成任务：结合科学和工程思维，设计短时间内救灾任务，让学生进一步学会解决实际问题的优化思想。

（五）总结与评价

在学习完成后，有共同分享或TED演讲，培养学生分享作品和自己的想法，在分享过程中让学生阶段性评价和总结评价。

在本案例中，以学生体验为主，学生为主体，以项目式学习教学模式，让学生在做中学，学中做，将知识技能和道德培养有机融合在每个教学环节里，发挥学生的主观能动性。在教学中融入STEM教学理念能够提升教学质量，培养学生的逻辑思维与知识应用能力。

参考文献

[1]《全日制义务教育数学课程标准 （实验稿）》.

[2]《中小学信息技術课程指导纲要（试行）》.

[3]《义务教育小学科学课程标准》.