立足学生视角构建趣味STEM课堂

李余仙：小学科学特级教师，荣获全国创新型优秀教师称号;广东省名师工作室主持人;荣获广东省十大最具影响力科技教师、十大科学传播达人、十佳科技辅导员称号;广东科创与STEM教育实验教师;广东教师资格证考官;广东教育学会科技教育专业委员会常务理事，先后主编或参编了6册省级教材。

在我国科学技术日益发达的背景下，小学阶段的科学教育越来越受到重视，与时俱进的STEM教育在我国遍地开花。小学生普遍活泼好动、天真烂漫，一板一眼的科学课堂无法吸引小学生的注意力，不能激发学生对科学的兴趣和热情，局限了学生的创造力和认知能力。趣味STEM课堂打破了传统科学课堂的种种限制，调动了小学生的积极性，抓住了他们的注意力，开阔了他们的视野，让学生在愉悦的课堂氛围中学习和科学相关的知识，提高科学素养。

一、STEM教育内涵

STEM教育，顾名思义是指科学、技术、工程、数学的教育。首次提出STEM教育概念的是美国国家科学委员会，其目的是促进学生在科学、技术、工程和数学领域的综合发展，从而提高未来栋梁之材的科技能力，促使美国在全球的竞争力大幅度提升。STEM教育不仅影响一个国家未来的科技能力和竞争力，也是国家经济发展和社会进步的基础。推进小学STEM教育符合时代发展的需要，同时也是促使小学生全方面发展的基础。实践表明，STEM教育主要是将学生收获的知识和工程结合起来，并且转变成相互联系探究世界的过程。所以，STEM教育是对真实问题的探究，培养的是小学生在复杂情境中发现问题和解决问题的能力，发展小学生在人际交往、自我认知以及个性特征等方面的基本素养。

二、趣味STEM课堂学习目标

跨学科性、趣味性、情境性以及体验性是STEM课堂较为显著的四个特征，不同的特征在STEM课堂上的学习目标也不尽相同。基于儿童视角下的趣味STEM课堂能够吸引小学生的注意力，激发学生对科学的兴趣，促进小学生全方面发展。以《不倒翁》一课为例，趣味STEM课堂主要有三个学习目标：一是拓宽小学生的认知领域，通过制作了解不倒翁不倒是因为重心低，知道上轻下重的物体比较稳定;二是丰富小学生的情感领域。不倒翁是一种传统的玩具，最早的记录出现于唐代。在科学实验过程中，学生了解了中国传统文化，增加了民族文化自信心，通过亲手制作玩具对科技制作产生了兴趣，培养了一定的审美能力。三是促使小学生动作技能的提升和发展。学生学习使用常见的工具去制作不倒翁这个简单的科技小玩意儿，促进了小学生动手能力的提升。小学生通过制作活动，了解一些常见现象背后的科学原理，培养小学生动手制作的能力和乐于探究科学原理的兴趣。学生在动手制作中，能从对具体现象和事物的观察中提出科学的问题，并且尝试去分析、解释，培养了他们的观察能力、提出问题和解决问题的能力。整个科学实验是在教师的指导下完成的，让学生对自己制作的作品进行反思和评价，并且尝试改进，培养他们的思考能力和组织表达能力。

三、构建趣味STEM课堂的策略

（一）科学实验和玩乐活动相结合，凸显童味

在STEM课堂教学过程中，教师不仅要让学生掌握科学知识，同时还需要带领学生体验科学知识的发现过程。只有基于科学独特的思维方式和具体的实验操作，学生才能获得更深层次的感悟，才能使其成为小学生的精神需求。教师要立足于儿童视角，将科学实验和玩乐活动相结合，通过一些学生在生活中常见的玩具，比如，观察不同材质的不倒翁，找出它们的相同点和不同点，激发学生对学习科学的兴趣，吸引学生的注意力，让科学教学在学生熟悉的玩乐活动中展开。将科学实验和玩乐活动相结合的方法是构成趣味STEM课堂的基础，不仅能让小学生对课堂内容有一定的感性认识，帮助他们进入接下来的课堂学习中，还能够提高科学课堂上全体学生的参与度。愉悦、欢快、轻松的课堂氛围能激发学生对科学原理的思考，培养学生的思考力，有利于趣味STEM课堂的顺利开展。

（二）设计童味化的知识点讲解，激发学生对科学的欲望

托尔斯泰曾说：“成功的教学所需要的不是强制，而是激发学生的欲望。”设计童味化的知识点讲解是构建趣味STEM课堂的有效手段之一，可以激发小学生对科学的欲望，调动学生的积极性和课堂参与度，提高学生的科学素养，促进学生全方面发展。学生很单纯、很简单、很充实，对生活中的一切事物都充满期待。尤其是二年级的小学生，他们对世界万物充满好奇心，学生对事物的基本特征有一定的认识，比如，稳定、运动。虽然二年级学生对事物的基本特征有一定的认识和了解，但对重心这类比较专业的词汇，大多数学生从未接触过，在理解上会存在很大的难度。所以，教师在讲解这个知识点时，尽量用生活化、形象化的字词和例子来解释，通过设计童味化的知识点讲解，激发学生对科学的欲望。例如，授课教师在给学生解释“重心”时，如果直接给学生解释说：“重心是物体内各点所受的重力产生合力，这个合力的作用点就叫作这个物体的重心。”对二年级的学生来说，这种解释只会让他们感到迷茫、莫名其妙、不知所措，导致学生对科学的兴趣度降低，甚至会对STEM课堂产生厌恶，不利于学生的发展。如果教师首先向小学生解释“重心就是物体的中心”，然后再用有吸引力的童话故事或者小游戏的形式增强“重心”的童趣感，这样学生就能轻松理解重心的概念，并且对科学产生浓厚的兴趣，学生的注意力也都集中在课堂教学上，为课程内容的讲解奠定基础，促使趣味STEM课堂更加高效。

（三）引用多媒体设备，问题激趣，引导学生参与教学

小学生都爱玩，爱闹，注意力容易分散，并且有着强烈的好奇心和较强的表现欲望，尤其是二年级学生。引入图、文、声、像融为一体的多媒体设备的STEM课堂，不仅可以增加课堂的趣味性，还能通过播放与课堂知识相关的视频、图片来吸引学生的注意力，激发学生入情入境思考，在丰富学生想象力的同时，提高课堂教学效率，有利于学生智力的发展。教师再用问题激趣的方法引导学生参与课堂教学，让学生感受科学带来的乐趣。例如，在讲解二年级《不倒翁》一课时，授课教师先把书本上四个不同玩具不倒翁的图片在多媒体设备上展现给学生看，并且现场展示一个摇摆的不倒翁。学生观看后，教师开始问题激趣：这些有趣的玩具是什么呢？学生回答：不倒翁。从而引出课堂内容。教師提问：不倒翁为什么不会倒下去呢？我们怎么样自制一个不倒翁？然后给学生相互交流、相互讨论的时间，教师则积极正确引导学生，查漏补缺，为学生答疑解惑。最后教师再鼓励学生积极发言，表达自己的想法，培养学生的思考能力、表达能力以及解决问题的能力，促进学生全方面发展。

（四）从儿童生活经历出发，增加STEM课堂的趣味性

儿童发展理论指出，儿童成长具有阶段性和顺序性的特点，教师应该遵循儿童成长的规律，促进小学生良好发展。二年级学生年龄偏小，理解能力普遍比较弱，主要以形象认知为主，要以吸引小学生的STEM课堂情境导入，增强STEM课堂的趣味性，促使学生发散思维的发展。教师在讲解二年级《不倒翁》一课时，可以事先准备一些相关的物品，比如，塑料球、乒乓球、圣诞球等球状物体，甚至还可以准备制作难度相对大的鸡蛋，然后让学生来观察这些物品。材料源于生活，易激发学生的探究欲。通过具体的物体让学生了解材料的广泛性，培养小学生的发散思维和物体再利用的自觉性。

（五）鼓勵学生动手操作，感受科学的奥秘

小学生大多活泼好动，一板一眼的课堂教学模式无法满足他们的需求，会导致课堂教学任务无法完成。STEM课堂主要以学习者的亲身参与和动手操作为基础，通过操作科学实验为学生提供“做中学”的体验。鼓励学生动手操作，确实感受科学的神奇和奥秘是构建趣味STEM课堂不可或缺的手段之一。正所谓“实践是检验真理的唯一标准”，在STEM课堂上，教师安排学生亲自做一些小实验，帮助和引导学生完成课堂任务。然后，让学生在自己的实验结果上进行扩展，激发学生的兴趣和思维，给学生提供更多的灵感。在制作创新上启发学生的创新思维，有助于学生的成长。最后，教师分两步评价学生制作的作品，利用教材中的评价表进行终结性评价。根据课堂教学进程，教师对每个作品的完成情况进行过程性评价和针对作品完成度的终结性评价。对高分作品给予一些奖励，比如，棒棒糖、棉花糖、彩虹笔记本等等，借此来激发学生的竞争意识，在增加STEM课堂趣味性的同时，提高学生的科学意识以及科学素养。

随着经济的高速发展、科学技术的进步，培养学生的素质、思维以及能力是教育改革和发展的主流趋势。《义务教育小学科学课程标准》将小学科学提升至和语文、数学等基础学科同等重要的位置，也指出小学科学教育将不再是简单的学校教育，需要全社会重视起来。STEM教育是科学教育改革的新思路，引领学生领略科学的奇妙，让他们感受科学世界的奥妙，产生对科学探索的欲望和热情。《不倒翁》一课，通过科学实验和乐玩活动相结合、设计童味化的知识点讲解、引用媒体设备、鼓励学生动手操作等方法，构建趣味STEM课堂，吸引小学生的注意力，激发学生对科学的兴趣。学生在趣味STEM课堂中学会了观察、思考、提问、合作、动手、创新等技能，开阔了视野，切实提高了小学生的科学核心素养。