基于STEM教育理念，创新校外科技活动实践

北京市丰台区东高地青少年科技馆以多学科、多能力综合培养为抓手，创新教学方式，开展校外科技活动，助力学生核心素养发展。以“简单齿轮组合传动探究”为例，简要阐述如何依托校外科技活动创新促进学生发展。

1.运用科学研究方法，培养学生网络信息收集能力

在“了解齿轮知识”过程中，教师可以改变以往的讲授形式，使用“猜想—验证”循环的方法演示网络信息收集处理的基本过程。首先，教师给学生演示信息收集处理的技能和方法，让学生大范围地搜索关键字词“齿轮”，在不同网站把关于齿轮的基本知识、图片、视频拷贝下来。其次，学生通过阅读内容、对比图片、观看视频，分工合作，缩小检索范围。如果搜索没有结果或者与搜索预想不一样，再去处理大范围、模糊搜索的信息，重新提取信息，拟定搜索关键字、词。最后，各组根据信息收集处理结果，形成文字或者PPT，进行汇报讲解。经过现场的实践操作、沟通交流的互动，学生基本掌握了网络信息的收集处理技能，能够应对处理猜想正确与不正确两种情况，培养了遇到问题及时调整思路解决问题的科学品质。

2.鼓励学生动手实践，培养学生科学观察能力

教师要引导学生对事物进行科学观察，积累对自然现象的感性认识。课堂上，如何教会学生快速、准确地计算齿数成为了教学的目的。因此，在计算齿数的过程中，教师应改变以往直接传授的方法，让学生进行实践操作。对比，加深学生对应用数学的认识。每名学生先领取一个齿轮，教师不加提示，只让学生“数出齿数”，并把每个人计数结果通过表格展示，凸显没有观察、不利用数学特性的计数结果的不准确性。之后，教师引导学生仔细观察齿轮正反面，尝试从齿轮的已有图形进行辅助计数。进一步运用“猜想（图形可能会简化计数过程、提高计数准确性）—验证（实践操作对比）”的科学方法，运用数学特性计数。经过两次计数过程的对比，一方面加深对“猜想—验证”科学方法的体验，另一方面通过强调观察、运用图形对称的数学特性，在教学实践中，调动学生的积极性。

3.结合生活实践问题，激发学生技术学习兴趣

教师应培养学生对技术学习的兴趣，通过对演示模型的搭建，营造既竞争又合作的环境，让学生在交流技术、知识和方法中，促进青少年技术素养的提高。在这个环节，教师只给出成品照片，让学生通过分组竞赛、组内合作的活动形式，完成齿轮组合的搭建。在搭建过程中，教师提醒学生用规范的零件名称进行相互交流。学生们交流技术细节后，对简单齿轮组合的成品照片进行分析、零件拆解，在探索中把“猜想—验证”的科学方法运用到搭建过程中，体验到科学和技术的紧密不可分性。

编辑 _ 曹洪彪