应用STEM教育理念创新教学方法

◇王艳会（甘肃：宁县太昌镇杨咀小学）

STEM 教育理念最早由美国的一位科学教育学者提出，经历了漫长的岁月沉淀，逐渐完善。STEM 由四个英文单词的首字母组成，概括了四门不同的学科，有着较强的综合性。这一理念的提出，也为各学科教师指明了教学方向：“新时代的教学并不是单一的知识点传授，而是要合理利用周边一切资源，联系生活及各种场景，为学生营造‘得天独厚’的学习环境，引导学生最大化发展。”为此，教师要不懈努力，积极贯彻STEM 教育理念，强化自身教育素养。

一、强化教学方法研究，注重体现STEM特性

优秀的教师往往致力于教学方案的设计，积极准备，在起始阶段就与他人拉开较大的距离。同样，STEM 教育理念本身也对教学方案的研究指明了一定方向。教师可以以此作为依据，灵活地进行教学设计。

（一）设计知识点，强调学科跨越性

设计学科间知识接点是STEM 教育理念的首要方案。该方案要求教师在实际教学中，要脱离传统的定向思维，摆脱教材约束。在讲到某一特定知识点时，能巧妙联系其他学科中类似的内容，将两者置于一处，进行比较教学或辅助教学。这一教学方案对教师提出了较高的要求，需要其不仅熟悉本课程知识系统，对其他学科也必须有专项的了解。

以小学数学（人教版）四年级下册第5 课《三角形》的课堂教学为例。三角形作为小学数学中的一个特殊图形，有其特性。这一内容可以结合小学科学（人教版）第二册第一章《工具的科学》进行讲解。首先，教师可以提出这样的问题：

为什么在现实生活中很多结构如凳子支架、桥梁底架等都会设计成一个或者多个三角形，而不是长方形、正方形或平行四边形呢？

学生通过对《工具的科学》这一章节进行串联学习，就会明白：由于三角形具有稳定性，三边固定之后便不会轻易移动，因此可以借助这一特性来设计一些需要高度牢固性支撑的工具。

通过这种方式，构建数学与其他学科之间的接点，不仅提升了学生对知识点的理解性，还有利于学生对生活中事物及原理的认识。这样的教学方案，满足了STEM 教育理念对学生在社会中发展的需求，值得推广与应用。

（二）增加体验环节，突出内容真实性

“体验性”是STEM 教育理念的核心特征之一，要求教师在教学的过程中，引入一些体验的环节，将学生带入其中。体验可以表现在多个方面，可以是对生活常见现象的感悟，也可以是对新奇事物的接触了解。教师要以教材知识点为依据，合理开展体验教学。强化学生与社会的对接，从真实情境中感悟学习，发现真谛，从而启发自身。

以小学数学（人教版）四年级上册第2 课《公顷与平方千米》的课堂教学为例。在接触这两个面积单位以前，学生只对其有大致的印象，却不清楚这两个单位实际的大小，这是学生缺乏体验所导致的。为了带给学生充分的体验感，向学生传授最直观的认识，教师可以准备一张学校及以学校为中心、半径一千米的地图，让学生通过地图上标注的范围，对应学生印象中的实际大小，构建对这两个单位大小的基本理解。教师也可以将其作为课外作业，要求学生在周末对地图上所标注的范围进行实地考察，以切身经历感悟“单位”的实际大小，突出教材知识内容的真实性。

增强学生体验感，助力学生融入社会，本就是新形势下开展教育的主要目标之一，能有效解决传统教育中学生生活实践能力不足、社会经验欠缺的弊端，促进学生全面发展。

（三）提升教学趣味性，培养学生学习兴趣

相对传统教学而言，STEM 教育理念更注重通过外界因素激发学生学习的动力。往往课堂生动、趣味性强，学生接受知识的能力也会随之提升。如何提升教学的趣味性？首先必须抓住学生的心理特征。小学生正处于思维最活跃、接受事物能力最强的阶段。基于学生爱玩好动的特点，教师就可以在课堂设计中引入游戏互动环节，让每名学生投入其中、乐在其中。

例如，在小学数学（人教版）四年级下册第7课《图形的运动（二）》课堂教学中，为了让学生更加直观地观察到图形运动中的复杂过程，教师可以进行这样的游戏设计：

将全班学生以三至四人为一组，分为若干个小组，其中一名学生作为观察员，其余学生作为演示者。教师在纸条上写下图形运动的过程（如先向右平移三个单位，再向后平移两个单位，再以顺时针方向旋转90°，最后进行一次轴对称），递给每一小组的演示者一张纸条，让其根据纸条中的内容进行动作示范。再由观察员对演示者所做的动作进行文字转换，切换学生所扮演的角色，交换各组的表演项目重复进行。最后，教师再根据实际情况，分别评选出三名最佳演示者和最佳观察员。

通过这样的游戏设计，在帮助学生贯彻知识点内容的同时，也增强了课堂的趣味性，营造了良好的课堂氛围，使得学生能在这种氛围下提升学习效率，满足STEM 教育理念对学生发展的要求。

二、创新教学方法，凸显STEM教学亮点

在STEM 教学策略中，有许多创新性的教学设想。教师应持大胆尝试、小心验证的精神，同时也要主动引入一些创新设想，发掘STEM教育理念中的亮点部分。

厚萼凌霄（Campsis radicans），又称美国凌霄，是一种紫葳科（Bignoniaceae）凌霄属落叶藤本植物。厚萼凌霄原产于北美洲，是著名的园林绿化植物。厚萼凌霄干花味甘性寒，可以作为中药[2],主要用于经闭、月经不调、风疹发红、皮肤痰痒、痤疮、产后乳肿等病症，具有化癖、凉血、祛风的功效[3]201。厚萼凌霄根性甘、酸、寒，茎、叶性苦，都具有凉血、散瘀等功用，主要用于血热生风、风疹、身痒、腰脚酸软麻木等疾病的治疗[4]3300-3301。

（一）利用资源工具，培养学生自主能力

STEM 教育理念要求：“现代化教育应当抓住一切可利用的工具及信息资源。借助现代化条件，将外界的有利信息合理转化为自身的知识储备，实现自主的、可持续的发展。”因此，教师在数学教学中，也应当巧妙运用媒体工具及相关信息，培养学生的自主学习能力。

以小学数学（人教版）四年级上册第7 课《条形统计图》的教学为例。对于该知识点的内容，学生通常在课堂中都能领会，但一到联系实际时，就总会摸不清方向，无法判定数字与图像之间的关系。

网络资源的引用有利有弊，教师在引导学生利用资源工具解决数学问题的同时，要强调取舍。要求学生学习要时刻保持主动性，不能被外界事物所侵扰，产生依赖的情感。为此，学生要时刻审视自身，教师在必要的时候也应进行提醒纠正。

（二）设定学习支架，强化教师指导地位

学习支架的设定也是STEM 教育理念的亮点之一，其主要原理是充分体现教师在教学工作中的核心地位。通过教师的主观引导，对教学各环节进行管理与调控，及时处理学生在学习中遇到的各种困难，有针对性地进行分析，找出最适合学生理解接受的学习开展模式。

以小学数学（人教版）四年级下册第3 课《运算定律》的教学为例。针对学生运算方面能力相对薄弱的实际情况，教师就可以建立“程序型”学习支架。

“程序型”学习支架：

过程一：遵循运算的基本规律，对加减乘除运算的前后顺序有初步的了解。能列出基本运算式子如a+b-c=a-c+b，a×b÷c=a÷c×b等。

过程二：要求学生能够解决一些计算问题，能够灵活应对各种变式问题。例如：18×21÷6=18÷6×21=63。

学习支架还可以进行多种不同类型的设置，如情境型支架、实验型支架、知识型支架、策略型支架等。教师需对教材内容和学生情况进行综合考虑，确定合适的支架。

三、注重教学回顾，灵活应用STEM

教学回顾是STEM 教育理念的重要组成部分，通过教学回顾，教师能抓住自身在教学中存在的问题，及时更正方向。

（一）展开“多元”测评，总结教学情况

STEM 教育理念下的教学测评的关键部分在于STEM 教学测评的多元性，需要教师从学生的学习态度、学习兴趣、参与度、作业完成情况及测试成绩等多个角度出发展开测评。

以小学数学（人教版）四年级下册第4 课《小数的意义和性质》的教学测评为例，教师要让测评与课堂教学同步进行。观察学生的上课情况，做一定的记录，在课堂中穿插进行提问。如：小数相对整数而言有什么区别？生活中，在什么情况下会遇到小数问题？通过类似的提问，考查学生的上课专心度与知识掌握情况。也可以进行随堂小测试，查看学生的学习成果。

通过建立一套完整的测评体系，教师能在很大程度上把握学生的实际情况，为下一步的教学工作做足铺垫。

（二）组织针对性练习，完善学生认知体系

STEM 教育理念要求教师在完成多元化教学测评之后，根据测评实际结果，针对各知识点对学生展开针对性练习。练习必须能够概括全部问题，但又要尽量避免重复，秉持教学高效性的原则。

仍以《小数的意义和性质》这一内容为例，通过测评教师发现，学生存在以下几点问题：

部分学生基础知识薄弱，对小数的概念掌握不清，无法判断小数实际表示的大小。

学生虽然能够理解小数的意义与基本性质，能处理一些简单的问题，但对于一些单位的换算还存在知识盲点，无法处理部分问题。

一些成绩相对突出的学生已经能够应对该知识点的各种基础问题，计算熟练，重复地练习已经意义不大。

针对以上三种情况，教师可以设计不同的教学方法。

方案一：对基础知识薄弱的学生，要细化概念教学，帮助这部分学生赶上教学进程，可以多设置性质判断类问题，如判断0.5 和0.499 的大小关系。

方案二：学生难以进行单位换算的主要原因是，对之前所学有关单位的知识点掌握不够牢固。为此，教师可以罗列出一张系统的单元换算表格，让学生强化记忆，再抽取例题，进行检验。如：0.4 千米=（ ）米，32.4 公顷=（ ）平方米=（ ）平方千米，2.2小时=（）分钟=（）天等。

方案三：针对知识点掌握较好的学生，既可以让他们预习下一章节的内容，也可以引入一些奥数问题，促使学生自我突破。如：用1，3，4，9这四个数与小数点，能够组成哪些不同的两位小数？组成数字时，必须用到每个数，但不能重复。

综上所述，STEM 教育理念适应新时代教育发展的需要，是提升教师自身教学素养以及发掘学生各项潜能的有效途径。教师在接受并应用新教育理念的过程中，要始终保持辩证态度，将其精华部分转化为教学动力。