STEM教育理念融入小學科學課堂的策略初探

龍肖媚

摘要：《義務教育小學科學課程標準》指出：STEM教育是一種以項目學習、問題解決為導向的課程組織方式，它將科學、技術、工程、數學有機地融為一體，有利于學生創新能力的培養。用STEM教育理念指導小學科學課堂教學，更多地強調學科之間的交叉融合，重在培養學生的綜合能力，促進學生全面發展和終身發展。本文結合執教過《風帆小車設計制作》為例，從課題的提出，實際問題的解決過程中，成果的展示與評價等方面，分享在小學科學課堂上融合STEM教育理念的一些策略。

關鍵詞：科學課堂;STEM教育;融合

《義務教育小學科學課程標準》指出：科學（science）、技術（technology）、工程（engineering）與數學（mathematics），即STEM，是一種以項目學習、問題解決為導向的課程組織方式，它將科學、技術、工程、數學有機地融為一體，有利于學生創新能力的培養。用STEM教育理念指導小學科學課堂教學，更多地強調學科之間的交叉融合，重在培養學生的綜合能力，促進學生全面發展和終身發展。本文結合執教過的實踐課例，分享一下在小學科學課堂上融合STEM教育理念的一些策略，以供同行共同探討。

1 聯系生活，結合教材從生活中選擇

STEM教育是以項目學習為基礎，問題解決為導向而進行組織教學。我們可以引導學生對身邊的事物、發生的現象產生好奇心，從而提出一個學生們都感興趣的問題，確立研究課題。

如在小學高年級中我開展了一節《風帆小車設計制作》的學習。課題的提出，來源于航海中的風帆船。我在課前讓學生觀看海上運動項目——帆船比賽視頻，引導學生注意風帆船的運行，學生對這現象很感興趣。風帆船可以不依靠汽油、電等能源，僅靠風力也能在海上自由航行。同學們很自然把這一理念遷移到陸地上的主要交通工具——車，如果車輛也能依靠風力運行，則可以大大節約能源，并且更加環保。于是，同學們提出了在小車上裝上風帆，是否也能像帆船一樣運行呢？繼而提出研究《風帆小車的設計制作》課題。課題是同學們所提出的，也是他們感興趣的問題，作為老師，我們只要引導學生對身邊的事物產生興趣，然后讓學生帶著濃厚的興趣開展探究學習。

2 整合學科知識，提升科學素養

STEM教育的教學宗旨是讓學生掌握解決實際問題的能力，學生很多知識是在解決實際問題過程中不斷掌握、鞏固的。在課堂中，學生為了解決某個問題，以小團體的形式開展項目學習，圍繞作品設計的要求，進行設計、實驗、觀察、修改、討論、試驗等學習活動。教師通過學生設計作品過程中出現的問題，進行扶持引導。在此雙邊活動中，教師引領同學們綜合運用多門學科知識，并把這些知識進行整合，再加工，升華的過程。

在《風帆小車設計制作》一課中，同學們要解決的核心問題是在有限的時間內使用同一的實驗材料，先設計方案再制作風帆小車。這個過程中經歷了“提出問題—設計方案—進行交流—改進方案—制作測試”的工程技術流程。在各個環節中涉及到各學科知識，跨學科綜合運用。分析材料特性，思考帆的形狀、大小、材質等因素可能與小車運動距離有關（科學（S））。掌握制作簡易帆的工序，不斷反思，改進，能夠根據風的方向調整小車的運動方向和路程。（技術（T））。體會“提出問題——設計方案——進行交流——改進方案——制作測試”的工程技術流程（工程（E））。計算測量簡易帆的大小、比例，能夠利用工具正確測量小車的運動距離，并記錄實驗數據（數學（M））。學生在任務的驅動下開展活動，有把風帆設計成三角形、長方形、梯形，甚至有學生用圓形卡片做出旋轉風車……。學生的創意無限，科學素養全面提升。

3 注重創作過程，提升綜合素養

STEM教育注重過程的培養，小團體為了完成同一個任務或者達到同一個目標，可以用不同設計、方案、步驟，錯了也沒關系，關鍵是能對過程進行反思和改進。這個過程能促進團體合作能力，解決問題能力、動手創新能力、交流表達能力等，提升學生綜合素養。

學生完成完成并完成設計圖后，選擇材料制作風帆。小組內分工，有裁剪卡紙、有捆綁桅桿、有固定桅桿。每位成員各司其職，在制作過程中遇到問題，相互討論或者尋找老師的技術指導。有小組提出帆難固定在桅桿上，同學們幫忙使用雙面膠;有小組覺得桅桿與小車容易松動，同學們提出用棉線上下前后固定……。在制作過程中，問題不斷層現，但均能一一化解，在探究中產生問題，又在探究中解決問題，同學們在此過程中，提升了自我的綜合素養。

4 成果展示評價，提升交流能力和評價能力

STEM教育是一任務學習為驅動力的教學，注重過程的培養，但對作品成果的評價也很重要。學生經歷一番的努力，對自己的作品很有期待，是否能達到要求，甚至超出想象力呢？此時，教師組織大家進行成果展示，評價改進，分析作品成功之處和須改進的地方。同學們在此環節中，能客觀評價，學會尊重自己和他人的勞動成果，更是我們的情感、態度、價值觀教育正效應的展現。

同學們經過一番努力后，擁有了屬于自己小組的一臺風帆小車，可手中這“寶貝”性能怎樣呢？看到同學們充滿興奮而又疑惑眼神，我適時拿出吹風機——創設一個有風的情景，看誰的小車中跑得快。同學們躍躍欲試，齊心協力布置了一條比賽的賽道，把自己的小車拿到賽道上比。接下來，我又布置了一項任務，在風力相同的情況下，測量小車的運動距離，并記錄下來，作為評價的一個內容，決出勝負之后，探討自己的小車成功之處和尚需改進的地方，分析其他小組的作品，值得借鑒的地方。同學們對這處活動環節非常投入，興奮異常，把這項活動推向了高潮。這時我引導學生感知風帆小車的運動距離可能與帆的形狀、大小、材質等因素有關，讓同學們帶著這個問題把這個活動延伸到課外，繼續拓展、深入探究風帆小車更加優化的設計方案與制作工藝。

綜上所述，將STEM教育融入到小學科學課堂，將多種學科的知識融入到與生活息息相關的問題中，引領學生在生活中學習，在改變學生學習方式的同時，提升學生科學素養和綜合素養，從而培養學生終生學習意識、學習習慣。

參考文獻：

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（作者單位：廣州市白云區棠涌小學）