陸麗利

STEM是指科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的整合。在新課程理念下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)必須體現(xiàn)這四大元素，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、邏輯思考的能力以及創(chuàng)新創(chuàng)造的能力，以實(shí)現(xiàn)讓學(xué)生更深層次的學(xué)習(xí)，促進(jìn)他們的整體發(fā)展。STEM屬于綜合教育，需要在原有的教學(xué)活動基礎(chǔ)上，將四種元素有序組合，才是STEM活動。小學(xué)科學(xué)教學(xué)可以通過多個策略，借助STEM活動，實(shí)現(xiàn)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

一、開展多元整合，豐富STEM活動內(nèi)容

1.整合教材，讓活動具有針對性。

在小學(xué)科學(xué)教材中，很多教學(xué)內(nèi)容都具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，在教學(xué)過程中，教師要善于對這些教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，在實(shí)施STEM活動前，要先對教學(xué)要點(diǎn)進(jìn)行分析，這樣設(shè)計(jì)出的活動才具有針對性。

例如，在學(xué)習(xí)五年級下冊《液體的熱脹冷縮》一課時(shí)，教師可將其與三年級的《溫度和溫度計(jì)》這一章節(jié)的內(nèi)容相結(jié)合。通過三年級科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)和原理，并且學(xué)會了溫度計(jì)的測量方法。因此，在設(shè)計(jì)STEM活動時(shí)，教師可以將這一點(diǎn)考慮進(jìn)來，讓學(xué)生自己做一個溫度計(jì)。這就要求學(xué)生既對溫度計(jì)有一定的了解，又要明白液體的熱脹冷縮的特點(diǎn)。其實(shí)這就是一個遷移教材設(shè)計(jì)的STEM活動，在學(xué)習(xí)新知識的同時(shí)也回顧了以前學(xué)過的內(nèi)容，達(dá)到了溫故而知新的效果。

2.整合課程，讓活動具有高效性。

豐富STEM活動首先必須了解小學(xué)各階段必修、選修的教材內(nèi)容，并對其進(jìn)行梳理，然后找出符合STEM內(nèi)涵的教學(xué)內(nèi)容，這樣就能有效地提升活動效率，促進(jìn)學(xué)生以一種積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)投入到活動中。

例如，小學(xué)科學(xué)課中《杠桿》的內(nèi)容與小學(xué)數(shù)學(xué)中的等量替換概念有很大的關(guān)系。因此，教師在設(shè)計(jì)科學(xué)STEM活動時(shí)，也可將其他學(xué)科的教材內(nèi)容結(jié)合進(jìn)來，這樣有利于豐富STEM活動的內(nèi)容。豐富的活動內(nèi)容能開拓學(xué)生的視野，起到更好的活動效果。科學(xué)與數(shù)學(xué)相融合就是豐富STEM活動的重要變化，二者融合衍生出的STEM活動，內(nèi)容更加豐富，學(xué)生也更容易接受，教學(xué)效果也會更好。這樣的整合，對培養(yǎng)小學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力具有重要的意義和作用。

3.整合課堂，讓活動具有趣味性。

將STEM課堂與校園活動相結(jié)合也是提高活動效率的重要手段，將STEM活動加入其中，能讓普通的校園活動變得更具有趣味性和探究性，而且還能減輕教師的負(fù)擔(dān)，讓學(xué)生在活動中獲得可持續(xù)發(fā)展。

例如，在開展“制作我們的小賽車”這一活動時(shí)，教師就把科技與比賽活動結(jié)合在一起。所謂的科技指的是賽車要考慮到低碳環(huán)保的功能，讓學(xué)生通過廢物利用的方式制作賽車，然后從賽車的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、速度、穩(wěn)定性等方面對賽車進(jìn)行評分，最后選出制作最棒的賽車。這種將STEM與比賽結(jié)合在一起的活動能將純粹的玩變成有探究的玩，豐富了活動內(nèi)涵，也提升了活動效果。

二、挖掘多種資源，準(zhǔn)備STEM活動素材

1.加強(qiáng)規(guī)劃，注重活動素材的收集。

在STEM活動開展前，教師需要對整個活動進(jìn)行規(guī)劃，使活動更加精致。另外，活動的設(shè)計(jì)還需要考慮學(xué)生的動手操作能力，教師可以選擇不同的活動方式，這樣設(shè)計(jì)的活動才更具有針對性，實(shí)施起來也更為流暢。同時(shí)還應(yīng)依據(jù)STEM活動的特點(diǎn)，突出探究環(huán)節(jié)，讓整個活動更具有探究性和趣味性。此外，教師還要加強(qiáng)對素材的規(guī)劃，合理利用材料，降低活動成本。

2.簡化環(huán)節(jié)，注重活動素材的精練。

在設(shè)計(jì)STEM活動時(shí)，教師還應(yīng)考慮學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，盡量弱化認(rèn)知困難的環(huán)節(jié)，突出活動的主體部分，最好能精簡步驟和材料，讓學(xué)生的注意力集中在重點(diǎn)環(huán)節(jié)上，這樣活動實(shí)施的效果也會提高?？茖W(xué)STEM活動中進(jìn)行材料診斷是必不可少的環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)教學(xué)的主體準(zhǔn)備素材，選擇最合適的活動方式，確?；顒禹樌麑?shí)施。同時(shí)，還要根據(jù)學(xué)生活動的情況和結(jié)果，對活動素材進(jìn)行診斷分析，以找出最佳的活動教學(xué)方式。

3.家校合力，注重活動素材的籌備。

關(guān)于STEM活動的主題，教師和學(xué)生可以共同討論并制訂計(jì)劃，家長也可以參與進(jìn)來，為學(xué)生準(zhǔn)備相應(yīng)的材料，并監(jiān)督學(xué)生是否及時(shí)完成和記錄相關(guān)內(nèi)容，必要時(shí)還可給予學(xué)生一定的指導(dǎo)。教師還可以提前為學(xué)生展示一些優(yōu)秀的STEM活動作品，讓學(xué)生對活動有更完整的認(rèn)識。STEM活動耗時(shí)比較長，如果家長能參與其中就能給學(xué)生帶來幫助，而且還能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，豐富他們的課余生活。

準(zhǔn)備STEM活動素材是進(jìn)行有效活動的基礎(chǔ)，通過以上三種途徑的落實(shí)，就能使準(zhǔn)備的STEM活動素材更豐富，從而為保障學(xué)生高效化的STEM活動奠定基礎(chǔ)。

三、制定有效規(guī)程，引導(dǎo)STEM活動方法

教師在設(shè)計(jì)STEM活動后，還要對活動進(jìn)行指導(dǎo)和追蹤，并對學(xué)生展示的成果進(jìn)行中肯的評價(jià)，確保學(xué)生真正參與活動并有所收獲。這樣才能引導(dǎo)學(xué)生以一種積極的狀態(tài)投入到活動中，才能讓他們在活動中進(jìn)行科學(xué)探究和綜合學(xué)習(xí)，從而提升他們的核心素養(yǎng)。

1.合理分工，使職責(zé)更為明確。

在STEM活動中，團(tuán)隊(duì)成員的分工也是很重要的，如果團(tuán)隊(duì)成員不團(tuán)結(jié)，很有可能會阻礙活動的進(jìn)行。STEM活動大都是由學(xué)生分工完成，教師可以根據(jù)活動性質(zhì)規(guī)定團(tuán)隊(duì)人數(shù)，只需要幾小時(shí)的動手類活動，如射擊保溫杯、搭建橋梁等活動，可以多安排一些人共同參與；需要長時(shí)間的跟進(jìn)活動，如測量天氣變化、觀察植物生長等，可以少安排一些人，甚至可以要求學(xué)生獨(dú)立完成。

2.突出進(jìn)程，使活動圓滿展開。

教師在布置完任務(wù)后，還需要對活動進(jìn)行及時(shí)跟進(jìn)。STEM活動是由觀察、思考、提問、猜想、操作等多個環(huán)節(jié)組成的，活動結(jié)束后還要進(jìn)行分析、總結(jié)、交流、評價(jià)等。如果沒有教師的引導(dǎo)，學(xué)生是很難全部完成且將成果表達(dá)出來的。教師可通過以下幾方面對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)。（1）提問——提出創(chuàng)意。提問環(huán)節(jié)可以分為三層，第一層只需要提出一個問題，讓學(xué)生充分發(fā)揮他們的想象力；第二層可以多提出一些問題，并將其羅列出來，討論其可行性；第三層最好能提出有研究價(jià)值的好問題。（2）猜測——猜出合理。猜測是提高學(xué)生理性思維的重要手段，同時(shí)也是形成猜測意識的第一步。猜測與問題之間有很重要的聯(lián)系，在猜測和推翻猜測的過程中能達(dá)到解決問題的目的，而且對猜測進(jìn)行反復(fù)分析能形成較為合理的假設(shè)。（3）計(jì)劃——定出完善。指導(dǎo)學(xué)生制定完善的計(jì)劃對促進(jìn)STEM活動的全面實(shí)施有著重要意義。在討論的同時(shí)還能不斷優(yōu)化和改進(jìn)計(jì)劃，讓學(xué)生有計(jì)劃、有安排地進(jìn)行下一步活動。（4）驗(yàn)證——驗(yàn)出反思。無論STEM活動的結(jié)果如何，驗(yàn)證都是必不可少的步驟，是對活動探究的反饋。如果活動失敗了，驗(yàn)證過程也是一個反思過程，能讓學(xué)生形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度，體會真正的科學(xué)精神。

總之，STEM教育是面向世界、面向未來的教育，小學(xué)科學(xué)開展STEM活動對提高學(xué)生個人能力有著重要意義。通過STEM活動的推進(jìn)，發(fā)現(xiàn)并分析其中產(chǎn)生的問題，提出改進(jìn)方法，可以對促進(jìn)小學(xué)科學(xué)STEM活動順利開展有所助力，對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力的提升，也有推動作用。