徐小軍

[摘 要]小學(xué)科學(xué)教學(xué)融入STEM教育理念，為教師的教學(xué)設(shè)計(jì)提供了更多選擇，也為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造了更多思考空間。在科學(xué)教學(xué)中，教師要整合教學(xué)資源，創(chuàng)建STEM教育理念的實(shí)施環(huán)境;優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)STEM教育理念的實(shí)施;強(qiáng)化教學(xué)訓(xùn)練，提升STEM教育理念的實(shí)踐效度;注重教學(xué)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)STEM教育理念的學(xué)科融合，有效拓展教與學(xué)的寬度和長(zhǎng)度，為學(xué)生的學(xué)科認(rèn)知發(fā)展提供動(dòng)力。

[關(guān)鍵詞]小學(xué)科學(xué);STEM教育理念;教學(xué)策略

[中圖分類號(hào)] G623.6[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1007-9068（2019）24-0056-02

STEM是一種融合性教育理念，具有極為廣泛的教育教學(xué)應(yīng)用價(jià)值，能為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供豐富的學(xué)習(xí)契機(jī)，深受科學(xué)教師的青睞。因此，科學(xué)教師要有整合、優(yōu)化、強(qiáng)化、實(shí)踐等教學(xué)意識(shí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)訓(xùn)練等方面展開(kāi)優(yōu)化處理，提升科學(xué)教學(xué)的有效性。

一、整合教學(xué)資源，創(chuàng)建STEM教育理念的實(shí)施環(huán)境

科學(xué)教學(xué)的內(nèi)容極為豐富，教師要打破學(xué)科界限，科學(xué)整合教學(xué)內(nèi)容，利用多種教學(xué)手段創(chuàng)設(shè)適宜的學(xué)習(xí)情境，贏得課堂教學(xué)的主動(dòng)權(quán)。

1.明確概念，思想滲透

STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)五個(gè)英語(yǔ)單詞的縮寫(xiě)，將這些單詞代表的學(xué)科進(jìn)行融合性研究，打破了學(xué)科界限，能夠帶來(lái)更多的結(jié)合契機(jī)，如技術(shù)和工程的結(jié)合、藝術(shù)和數(shù)學(xué)的結(jié)合、科學(xué)和工程的結(jié)合等，為學(xué)生思維的啟動(dòng)和拓寬提供更多可能。STEM教育理念與科學(xué)教學(xué)契合性高，其應(yīng)用價(jià)值不容忽視。在教學(xué)資源整合、教學(xué)程序設(shè)計(jì)、教學(xué)訓(xùn)練投放、教學(xué)效果評(píng)價(jià)等方面，教師都需要其他學(xué)科的支持，以開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科綜合能力。

2.創(chuàng)設(shè)情境，激活思維

整合學(xué)科教學(xué)資源，創(chuàng)設(shè)適宜的教學(xué)情境，可以成功調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主動(dòng)性?？茖W(xué)知識(shí)具有融合性和延伸性，涉及自然、藝術(shù)、數(shù)學(xué)、技術(shù)等領(lǐng)域，教師在整合教學(xué)資源時(shí)要有借鑒意識(shí)，對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行更廣泛的收集和整合處理，為學(xué)生提供更多學(xué)習(xí)感知的機(jī)會(huì)，啟發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思維。在創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)情境時(shí)，教師不妨借助多種媒體手段，融入更多的信息，給學(xué)生的學(xué)習(xí)造成更大的沖擊，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)品質(zhì)。如多媒體展示、實(shí)物展示、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)地觀察、生活案例展示、數(shù)據(jù)分析等，都能夠使學(xué)生形成豐富的學(xué)習(xí)主動(dòng)力。

創(chuàng)設(shè)適宜的教學(xué)情境，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探索熱情，所以教師要對(duì)教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)方法進(jìn)行篩選，以體現(xiàn)STEM教育理念。如教學(xué)蘇教版四年級(jí)上冊(cè)《空氣中有什么》時(shí)，教師在課堂上點(diǎn)燃了一根蠟燭，然后用杯子罩住蠟燭，結(jié)果燃燒的蠟燭快速熄滅了。教師提出問(wèn)題：“為什么罩上杯子的蠟燭會(huì)熄滅？”學(xué)生討論熱烈，有的說(shuō)“杯子罩住蠟燭，就隔絕了蠟燭和空氣的接觸，蠟燭在缺氧的情況下熄滅，這說(shuō)明空氣中有氧氣”;也有的說(shuō)“蠟燭燃燒的確需要氧氣，但不是所有的燃燒都要靠氧氣助燃，其實(shí)空氣中還有很多物質(zhì)，它們也可以助燃”。

這里，教師為學(xué)生設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看得真切，很快就做出準(zhǔn)確判斷，這說(shuō)明學(xué)生有一定的生活認(rèn)知積累。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作中，教師借助技術(shù)、自然、社會(huì)等常識(shí)進(jìn)行展示，體現(xiàn)了學(xué)科融合的意識(shí)。

二、優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)STEM教育理念的實(shí)施

STEM教育理念為科學(xué)教學(xué)帶來(lái)更多的選擇，因此教師要對(duì)科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)展開(kāi)全面的升級(jí)處理，精選教學(xué)內(nèi)容，簡(jiǎn)化教學(xué)程序，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

1.明確目標(biāo)，簡(jiǎn)化教程

制定科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)時(shí)，教師要進(jìn)行教學(xué)調(diào)查，對(duì)教材進(jìn)行深度解讀，對(duì)學(xué)生的學(xué)科基礎(chǔ)進(jìn)行深入分析，以便為學(xué)生規(guī)劃清晰的學(xué)習(xí)路線，設(shè)定切實(shí)可行的學(xué)習(xí)目標(biāo)。教學(xué)目標(biāo)的制定要凸顯三維性，還要注意多重學(xué)科的橫向聯(lián)系，從知識(shí)傳授、方法優(yōu)化、情感提升等角度展開(kāi)操作，為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)科學(xué)教程時(shí)，教師要有創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)教學(xué)程序進(jìn)行篩選優(yōu)化，盡量減少教學(xué)環(huán)節(jié)，注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.精選內(nèi)容，理清思路

小學(xué)科學(xué)教材的內(nèi)容比較豐富，教師要有取舍意識(shí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行篩選和組合，并結(jié)合其他學(xué)科內(nèi)容，展開(kāi)多元對(duì)接。學(xué)生生活認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的積累，無(wú)疑是重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容來(lái)源，教師要精心選擇，以啟動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。同時(shí)，科學(xué)學(xué)科與藝術(shù)、數(shù)學(xué)、技術(shù)、工程等學(xué)科有很多的接軌點(diǎn)，所以教師在選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)要有觀照整合意識(shí)，為學(xué)生提供價(jià)值更高的學(xué)習(xí)內(nèi)容，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科能力。

如教學(xué)《熱的傳遞》時(shí)，教師為學(xué)生設(shè)計(jì)了展示實(shí)驗(yàn)：“這里有一片鐵塊，上面涂有一層蠟，我們用酒精燈給鐵塊的一端加熱，這鐵塊上的蠟會(huì)全部融化嗎？”學(xué)生有的說(shuō)會(huì)全部融化，有的說(shuō)不會(huì)全部融化。教師開(kāi)始加熱，隨著時(shí)間的推移，鐵塊上的蠟全部融化了。教師在此基礎(chǔ)上講解熱在固體上的傳遞途徑，即從溫度較高的部分向四周溫度低的部分傳遞。為進(jìn)一步解讀熱的傳遞途徑，教師讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)液體中的熱傳遞實(shí)驗(yàn)。學(xué)生經(jīng)過(guò)思考，很快給出多種設(shè)計(jì)方案。如有的學(xué)生建議用一支試管裝滿水，給試管一端加熱，看試管的水如何運(yùn)動(dòng)及水溫會(huì)不會(huì)同步增高。也有的學(xué)生用一個(gè)燒杯裝滿水，在水里放上一些紅色顏料，然后對(duì)準(zhǔn)燒杯的底部加熱，看燒杯內(nèi)的水如何循環(huán)運(yùn)動(dòng)，最后檢測(cè)燒杯中的水溫。

這里，教師先為學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)固體的熱傳遞途徑進(jìn)行解釋，然后讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)一個(gè)熱傳遞實(shí)驗(yàn)，了解液體中的熱傳遞情況，這個(gè)帶有創(chuàng)造性的任務(wù)給學(xué)生帶來(lái)了觸動(dòng)。為完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生要借助工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)等多種學(xué)科知識(shí)，體現(xiàn)了STEM教育理念的應(yīng)用性。

三、強(qiáng)化教學(xué)訓(xùn)練，提升STEM教育理念的實(shí)踐效度

科學(xué)訓(xùn)練注重實(shí)踐性，教師讓學(xué)生結(jié)合生活認(rèn)知基礎(chǔ)展開(kāi)多種操作，學(xué)生的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)更為明顯，STEM教育理念也能夠得到有效落實(shí)。

1.創(chuàng)新形式，凸顯主體

科學(xué)課堂的訓(xùn)練形式豐富，教師要針對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際做出科學(xué)選擇。STEM教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)科融合和學(xué)習(xí)實(shí)踐，因此教師要從融合和實(shí)踐等角度展開(kāi)考量，為學(xué)生提供更多的訓(xùn)練機(jī)會(huì)。如生活實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查、信息收集、課堂辯論、手工制作等都屬于科學(xué)學(xué)科訓(xùn)練形式，教師要針對(duì)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的接受實(shí)際進(jìn)行選擇，特別是要觀照教學(xué)條件和學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行訓(xùn)練設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，這樣才能有效提升訓(xùn)練效果。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)和技術(shù)學(xué)科的聯(lián)系更為密切，教師不妨借助信息技術(shù)手段展開(kāi)訓(xùn)練設(shè)計(jì)，這樣學(xué)生的接受度更高。

2.貼近生活，升級(jí)合作

合作學(xué)習(xí)是新課程改革的重要產(chǎn)物，不管什么學(xué)科，也不論什么內(nèi)容，教師都喜歡讓學(xué)生展開(kāi)集體討論，導(dǎo)致小組討論幾乎成為合作學(xué)習(xí)的代名詞，但是因?yàn)楹献餍问絾我?，學(xué)生很容易產(chǎn)生厭倦感。因此，教師要有創(chuàng)新意識(shí)，對(duì)合作學(xué)習(xí)形式進(jìn)行升級(jí)處理。如小組對(duì)話、課堂辯論、小組實(shí)驗(yàn)、采訪調(diào)查、課堂展示等，都能夠?yàn)閷W(xué)生提供合作學(xué)習(xí)的契機(jī)，學(xué)生對(duì)這些合作學(xué)習(xí)形式有更多期待，其合作操作效果也會(huì)更好。

如教學(xué)《怎樣搭配食物》時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生深入鉆研教材，認(rèn)識(shí)“食物金字塔”，并對(duì)“食物金字塔”進(jìn)行研究，掌握食物搭配原則，然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)食譜，模擬配餐：仔細(xì)分析自己的食物搭配，看有哪些不合理的地方，應(yīng)該怎樣改進(jìn);根據(jù)自己的實(shí)際情況設(shè)計(jì)一天的食譜，并在小組內(nèi)討論。學(xué)生依據(jù)教師的布設(shè)任務(wù)展開(kāi)學(xué)習(xí)活動(dòng)，課堂內(nèi)研究氣氛濃厚，經(jīng)過(guò)一番操作，都能順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

這里，教師讓學(xué)生展開(kāi)生活調(diào)查，這是生活社會(huì)學(xué)內(nèi)容;對(duì)調(diào)查內(nèi)容進(jìn)行綜合分析，這是數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容;自行設(shè)計(jì)食譜，這是工程學(xué)內(nèi)容，也是食品養(yǎng)生學(xué)內(nèi)容……學(xué)生在多種學(xué)科內(nèi)容融合中建立學(xué)習(xí)認(rèn)知，這無(wú)疑屬于STEM教育理念的具體體現(xiàn)。

四、注重教學(xué)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)STEM教育理念的學(xué)科融合

加強(qiáng)學(xué)科聯(lián)系，建立校園社團(tuán)組織，能夠形成嶄新的學(xué)習(xí)局面，為學(xué)生的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件，開(kāi)闊學(xué)生的學(xué)習(xí)視野。

1.建立社團(tuán)，豐富活動(dòng)

科學(xué)教學(xué)具有綜合性、開(kāi)放性的特點(diǎn)，非常適合成立一些課外興趣小組。教師可發(fā)動(dòng)學(xué)生建立校園社團(tuán)，如水彩興趣小組、合唱社團(tuán)、自然科考小組、鼓樂(lè)興趣小組等，吸引更多的學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氣氛。教師要對(duì)這些社團(tuán)組織進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo)，培養(yǎng)更多的學(xué)習(xí)骨干，確保這些團(tuán)隊(duì)正常運(yùn)作。學(xué)生的興趣愛(ài)好呈現(xiàn)個(gè)性化特征，很多學(xué)生的愛(ài)好與科學(xué)學(xué)科高度契合，這為興趣小組的形成提供了幫助。

2.學(xué)科融合，形塑能力

STEM教育理念要求學(xué)科融合，如果教師能夠有意識(shí)地進(jìn)行科學(xué)學(xué)科與其他學(xué)科融合的設(shè)計(jì)和調(diào)度，就可以引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)認(rèn)知的橫向遷移。學(xué)生在做科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要運(yùn)用技術(shù)手段進(jìn)行操作，也需要運(yùn)用數(shù)學(xué)思想規(guī)劃和構(gòu)思;在進(jìn)行生活調(diào)查時(shí)，學(xué)生需要掌握工程規(guī)劃方法，建立調(diào)查框架體系，確保調(diào)查順利推進(jìn);處理調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)，需要運(yùn)用數(shù)學(xué)和信息技術(shù)進(jìn)行操作。

學(xué)科融合是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要特征，教師在具體操作時(shí)，要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)有所觀照。如教學(xué)《聲音的傳播》時(shí)，教師為學(xué)生布設(shè)了多項(xiàng)探索實(shí)驗(yàn)：“聲音在空氣中如何傳播？聲音在固體中如何傳播？聲音在液體中如何傳播？請(qǐng)通過(guò)具體實(shí)驗(yàn)加以證明。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要將實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)材料等內(nèi)容寫(xiě)清楚，形成完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告?！睂W(xué)生拿到這個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)后，都積極展開(kāi)思考和討論，并通過(guò)實(shí)際操作獲得了豐富的實(shí)驗(yàn)成果，對(duì)聲音的傳播途徑有了全新的認(rèn)知：“我們交談時(shí)是在空氣中進(jìn)行的，這說(shuō)明空氣是可以傳播聲音的。我們將耳朵貼近桌面，敲擊桌子的另一端，馬上就能夠聽(tīng)到聲音，這說(shuō)明固體也是可以傳播聲音的。用一個(gè)水盆裝滿水，在水中敲擊兩塊石子，將耳朵貼近水盆，我們也能聽(tīng)到聲音，這說(shuō)明液體也是可以傳播聲音的?！薄?/p>

這里，教師為學(xué)生布設(shè)探索實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)需要用到其他學(xué)科的知識(shí)，如自然、物理、技術(shù)等，對(duì)學(xué)生形成思維沖擊，使學(xué)生在具體操作中動(dòng)腦、動(dòng)手。

總之，在科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中引入STEM教育理念，符合現(xiàn)代教育教學(xué)形勢(shì)發(fā)展的需要，符合學(xué)生學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的實(shí)際訴求，教師為學(xué)生做出科學(xué)引導(dǎo)，能夠成功調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主觀意識(shí)，建立科學(xué)完善的學(xué)習(xí)認(rèn)知體系?？茖W(xué)學(xué)科本身對(duì)知識(shí)拓展、學(xué)科融合有主觀追求，教師利用STEM教育理念對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)引導(dǎo)、教學(xué)訓(xùn)練等方面展開(kāi)創(chuàng)新實(shí)踐，能夠?yàn)閷W(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)實(shí)踐機(jī)會(huì)。

（特約編輯 木 清）