(江蘇省南京市洪武北路小學(xué),江蘇 南京 210018)

STEM教育早在20世紀(jì)80年代就已在美國興起，美國國家研究理事會于2011年正式發(fā)布了《K-12科學(xué)教育的框架：實踐、跨學(xué)科概念與核心概念》，并在2013年4月正式頒布了《新一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》，將STEM課程納入了國家課程標(biāo)準(zhǔn)，同時提供了具體詳實的內(nèi)容和實踐指導(dǎo)。近年來，越來越多的國家都在通過各種舉措實施STEM教育，為未來培養(yǎng)具有競爭力的人才。

2010年我國通過了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，《綱要》強調(diào)：要重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，這與國際上科學(xué)教育發(fā)展的趨勢相一致?？紤]到我國小學(xué)科學(xué)教育的現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為將STEM教育“本土化”，主要是更新教育理念，用好用活本土資源。小學(xué)科學(xué)課堂是開展STEM教育實踐的好平臺，值得重視和研究。筆者嘗試基于課本的某個單元或主題，組織學(xué)生開展本土化的STEM主題活動。

案例一：組建小交響樂團(tuán)

本案例根據(jù)蘇教版小學(xué)科學(xué)教材四年級上冊第三單元“奇妙的聲音王國”改編而來。該單元主要涉及了聲音的產(chǎn)生原理、聲音的傳播方式、人耳聽到聲音的過程、聲音的音調(diào)和音量等內(nèi)容，單元最后有個小活動是讓學(xué)生自制樂器。

通過訪談，筆者發(fā)現(xiàn)在實際教學(xué)中，教師將自制樂器作為拓展活動讓學(xué)生課后完成，也很少給予學(xué)生反饋，或者干脆一語帶過。在整個聲音單元的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生興趣不高。筆者對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整，根據(jù)STEM教育的理念，進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(如表1)。在教學(xué)中首先為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。接著，發(fā)布任務(wù)，讓學(xué)生圍繞項目展開研究性學(xué)習(xí)。這種教學(xué)整合了聲音部分的科學(xué)知識，運用分貝儀、傳感器等測量音量和音調(diào)，運用數(shù)學(xué)和工程學(xué)知識設(shè)計并制作樂器，同時還融合了音樂的樂理知識。實踐證明，這樣的改變讓學(xué)生學(xué)得更加主動，能夠充分調(diào)動他們的積極性，同時還培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力，有效提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

表1

在課程一開始，學(xué)生在全班集體交流，梳理解決這個問題已有的知識和需要再學(xué)習(xí)的知識。在這樣的交流中，認(rèn)知方面不同質(zhì)的學(xué)生會在簡單的交流中相互學(xué)習(xí)，縮小認(rèn)知水平的差距。在后續(xù)研究中，學(xué)生自主提出研究方案。他們可以根據(jù)興趣形成研究小組，在課后進(jìn)行研究，可以在研究中隨時求助老師和家長。在課堂上，全班并不需要時刻統(tǒng)一步調(diào)，但每次上課前各組需向全班匯報上一周課后研究的成果，下課前也需匯報本組目前的進(jìn)展和課后繼續(xù)進(jìn)行的研究方向。由于受到課堂時間的制約，并不會請所有小組都做全面的匯報，只挑選部分小組進(jìn)行匯報。在研究過程中，同一小組成員之間可能會持有不同觀點，而不同小組間的成員可能也會形成相似的觀點。這時可以適當(dāng)調(diào)整小組，讓具有同一研究方向的同學(xué)組成新的小組。

在這一階段的研究結(jié)束后，各組完成自己的產(chǎn)品，并撰寫項目報告書，同時在全班交流。其他同學(xué)和老師作為評價者給該小組提出改進(jìn)意見，也從中學(xué)習(xí)別的小組的優(yōu)點。最后的研究成果是開放的，這意味著沒有最好的產(chǎn)品，只有更好的產(chǎn)品。研究也不以最終的匯報為終點，學(xué)生可能會產(chǎn)生新的想法，找到新的研究方向，課后繼續(xù)研究。

其實，現(xiàn)行的蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中適合改編成STEM教學(xué)活動的內(nèi)容還有很多。

案例二：設(shè)計并制作一個簡易凈水器

本案例根據(jù)蘇教版小學(xué)科學(xué)教材三年級上冊第三單元“生命之源——水”改編而來。該單元主要涉及了生命離不開水、水的基本特點、水的毛細(xì)現(xiàn)象和溶解等性質(zhì)、地球上的水資源、水污染等內(nèi)容。根據(jù)STEM理念，設(shè)計了如表2所示的教學(xué)活動。

表2

STEM教育的熱潮正席卷全球，在這一熱潮下我們一線教師應(yīng)冷靜思考，選擇適合我國現(xiàn)階段的STEM教育之路。對照21世紀(jì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，教育改革迫在眉睫。從國家政策的引領(lǐng)，到社會各界的支持，到一線教師的實踐，每一個環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。通過吸取其他國家的課程改革經(jīng)驗，一線教師可以先做一些實踐，讓課堂有所改變，勇于打破陳舊的模式束縛，探索出一條將STEM教育本土化的道路。