黃國棟

【摘要】STEM教育就是基于學(xué)生的天性，為他們的成長提供平臺的一種教學(xué)模式。本文結(jié)合教學(xué)實踐，介紹利用STEM教育融入小學(xué)創(chuàng)客教學(xué)的初步探索和心得體會，以期有助于探索、促進、深化教學(xué)模式。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科技；STEM教育模式；創(chuàng)客實踐

創(chuàng)客（Mak-er）“創(chuàng)”指創(chuàng)造，“客”指從事某種活動的人，“創(chuàng)客”本指勇于創(chuàng)新，努力將自己的創(chuàng)意變?yōu)楝F(xiàn)實的人。隨著教育的不斷創(chuàng)新和變革，利用STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)首字英文字母的縮寫）教育模式，把創(chuàng)客文化與教育結(jié)合形成的“創(chuàng)客教育”正快速地在學(xué)校中鋪展開來，這有利于培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)字化工具，以項目學(xué)習(xí)的方式來解決跨學(xué)科知識和技能的教學(xué)，大大促進和豐富教學(xué)活動。

一、知識導(dǎo)航，激發(fā)興趣

STEM 教育的理念是把多學(xué)科知識應(yīng)用到實際生活中，用以解決實際學(xué)習(xí)中的問題，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)造力。在此教育模式下，學(xué)生擁有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)，便可以充分發(fā)揮自己的想象力，并通過實際動手操作，將想象轉(zhuǎn)化成具體的實物。在此過程中，學(xué)生學(xué)到的是綜合全面、相互聯(lián)系且鮮活靈動知識，而不是傳統(tǒng)課堂模式下學(xué)到的抽象的、孤立的、單一的知識。

例如，在2018年順德區(qū)第二屆教育創(chuàng)客節(jié)開源硬件競賽項目中，比賽題目為“利用所學(xué)的知識給你的學(xué)科老師做一個教學(xué)用具或?qū)W具。結(jié)合學(xué)科教學(xué)的實際需求，為老師講解某個知識點設(shè)計一個輔助或為同學(xué)學(xué)習(xí)某個知識點設(shè)計一個輔助學(xué)具?！痹诒荣愔?，比賽組學(xué)生充分利用所學(xué)的其它科目的知識，充分發(fā)揮自己的聯(lián)想，認(rèn)為：“語文書上有一篇關(guān)于蝙蝠的課文，講到了蝙蝠飛行時嘴里會發(fā)出超聲波，然后再返回到耳朵，做到避開障礙物。但這個過程十分抽象，很多同學(xué)理解起來相當(dāng)困難。我們可以制作一輛模擬蝙蝠行進車，模擬蝙蝠飛行時躲避障礙物的過程，加深同學(xué)們對蝙蝠的飛行概念有形象的理解?！?/p>

利用STEM教育時，教師可以讓學(xué)生學(xué)以致用，即把書本中難以理解的知識通過具體的實物來體現(xiàn)，以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。有趣的內(nèi)容會讓學(xué)生感到親切，有助于進一步激發(fā)探究的興趣，也有了解決問題的動力，主動嘗試尋找突破口，使他們與成功的距離更靠近一步。

二、思維導(dǎo)航，貫通學(xué)科

在確定創(chuàng)作的目標(biāo)后，根據(jù)目標(biāo)進行方案的設(shè)計是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。小學(xué)生想象力豐富，天馬行空，往往一個想法還沒成熟，另一個想法就出來了，思維容易產(chǎn)生混亂，影響了設(shè)計效率。此時，學(xué)生亟需一個幫助理清思路的工具，而思維導(dǎo)圖便是一種較好的工具，可以讓學(xué)生進一步整合思路，優(yōu)化設(shè)計環(huán)節(jié)。在平時的教學(xué)中，筆者會要求學(xué)生將自己的設(shè)計思想用思維導(dǎo)圖的形式呈現(xiàn)出來，學(xué)生就會對于最終目標(biāo)是什么，首先要解決什么問題，其次再做什么，最后要做什么等問題十分清楚，在腦海中形成清晰的結(jié)構(gòu)。這個過程是整理產(chǎn)生思路的過程，也可用來對已經(jīng)產(chǎn)生的創(chuàng)作過程進行優(yōu)化整合。

例如，在思維導(dǎo)圖繪制完畢之后，學(xué)生就開始進入到方案實施過程—-“模擬蝙蝠行進車”的實物創(chuàng)作。在創(chuàng)作過程中，學(xué)生利用思維導(dǎo)圖的優(yōu)勢充分得到體現(xiàn)，學(xué)生思路清晰，每一步都有條不紊。同時，學(xué)科貫通融合也明顯呈現(xiàn)出來，學(xué)生對跨學(xué)科的知識和技能的綜合運用便可駕輕就熟，提升了解決生活實際問題的能力。

三、目標(biāo)導(dǎo)航，篩選最優(yōu)

STEM教育不僅僅讓學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中獲取知識，解決問題，還要強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)。在平時教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計過程中必須遵循科學(xué)規(guī)律，不能只依靠感覺或者想象來進行設(shè)計，用科學(xué)的方法進行創(chuàng)作才是正軌。由于每個學(xué)生的最初的設(shè)想不可能是盡善盡美的，因此，需要教師進行及時引導(dǎo)和啟發(fā)，通過具體的、多層的對比驗證，篩選出最合理的方案，為設(shè)計實物奠定基礎(chǔ)。

例如，在創(chuàng)作“模擬蝙蝠行進車”過程中，同組的三名學(xué)生各自提出了自己的想法，并且都認(rèn)為自己的想法是最好的，此時便出現(xiàn)思想了不統(tǒng)一，也一度讓設(shè)計過程停滯不前。不過，小組成員之間經(jīng)過溝通和協(xié)商，慢慢地梳理各自想法，開始評估不同想法的利弊。通過不斷的論證篩選，學(xué)生根據(jù)賽會組織方提供的配件及時地調(diào)整和整合了設(shè)計方案，隨后進行編程，最終完善了模擬蝙蝠行進時的部分重要功能。

在創(chuàng)作的實踐中不斷地進行驗證和比較，篩選出最優(yōu)的設(shè)計方案，這樣就會在很大程度上提高學(xué)生的思辨能力、甄別及分析問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、深究的探索精神和科學(xué)的思維方式。從知識的遷移，到目標(biāo)的確立，再到方案的實施，讓可行、科學(xué)、最優(yōu)成為貫穿創(chuàng)新教學(xué)課堂始終的要素，讓嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ淘O(shè)計實踐可幫助學(xué)生進一步認(rèn)識科學(xué)規(guī)律，培育良好的科學(xué)素養(yǎng)，這正是STEM教育模式的魅力所在。

四、同伴導(dǎo)航，促進創(chuàng)新

STEM教育要求的跨學(xué)科的綜合知識較多，且理解難度較大，需要同伴之間進行通力協(xié)作，溝通交流，這樣才會使得探究過程更加順利，獲取知識和解決問題也會變得相對容易。因此，在開展STEM 教育時，教師要注重培養(yǎng)協(xié)作探究，充分發(fā)揮同伴的優(yōu)勢，互相借鑒、啟發(fā)和幫助，從而獲得知識，完成目標(biāo)。

俗話說：“沒有做不到，只有想不到?！边@就要求在創(chuàng)新課堂教學(xué)中，教學(xué)過程不只是學(xué)生從老師那里獲得知識，還應(yīng)該是學(xué)生在教師的鼓勵下，學(xué)生之間多溝通和協(xié)作，打破思維的局限和壁壘，接受不同思想的碰撞，從而暢所欲言、集思廣益，營造良好的學(xué)習(xí)氣氛，讓創(chuàng)新靈感在良好氛圍的刺激下瞬間迸發(fā)。

在整個比賽中，學(xué)生之間分工明確，通過彼此間的協(xié)作，每一個環(huán)節(jié)都進行地比較順利。當(dāng)把想象中的東西通過自己的動手操作，變成現(xiàn)實的作品時，同學(xué)們歡呼雀躍，高興不已。最終，學(xué)生制作的實物作品在順德區(qū)第二屆教育創(chuàng)客節(jié)開源硬件項目中獲得了一等獎。比賽結(jié)束后，一名學(xué)生說：“這次比賽讓我學(xué)習(xí)到了怎樣利用現(xiàn)場的資源來完成創(chuàng)作，最大的收獲是與同伴的協(xié)作是完成創(chuàng)作的關(guān)鍵?！痹趯嵺`中，學(xué)生不僅切身領(lǐng)悟到了科技的魅力，明白科學(xué)就在我們身邊，同時也認(rèn)識到只有同學(xué)之間團結(jié)一心、群策群力才能取得進步。

對于學(xué)生而言，STEM教育不單是某方面知識的應(yīng)用，而是要培養(yǎng)學(xué)生能綜合應(yīng)用所學(xué)知識進行創(chuàng)新的能力，形成創(chuàng)新意識，真正讓創(chuàng)新教育落到實處。這不僅僅是對學(xué)生個性發(fā)展的內(nèi)在需求，也是時代發(fā)展的大勢所趨。同時，STEM教育也為一線教師提出更高的要求，教師不僅要具備完善的學(xué)科綜合知識，專業(yè)教學(xué)技能，還要有良好的科學(xué)素養(yǎng)、人文藝術(shù)素養(yǎng)、工程設(shè)計能力、實踐操作能力等，從而為學(xué)生樹立好典范，引導(dǎo)他們不斷開啟科技創(chuàng)新的大門。

STEM教育模式是創(chuàng)客教育的具體體現(xiàn)，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的學(xué)生的一種有效方式。通過開展STEM教育，讓學(xué)生從小就感受科技創(chuàng)新所帶來的快樂，并通過與同伴的團結(jié)協(xié)作，讓這份快樂得以延續(xù)下去，使他們擁有獨特的人格魅力，讓創(chuàng)新理念陪伴他們一生。當(dāng)一顆熱愛科學(xué)，敢創(chuàng)新的種子播灑在他們心底，我們堅信他們將會在科學(xué)探索的路上越走越遠(yuǎn)，終會成為國家的棟梁。

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