衛(wèi)美林　衛(wèi)陳蝶

摘 要：新課改對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)給予了明確的指示，完善小學(xué)科學(xué)教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高教學(xué)質(zhì)量成為教師需要思考的問(wèn)題。鑒于我國(guó)小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，專(zhuān)業(yè)教師人才匱乏，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已不能適應(yīng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)所需的現(xiàn)狀，

文章基于STEM教育理念，對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)從教師聯(lián)合教學(xué)、學(xué)生小組合作、合理設(shè)計(jì)教學(xué)三個(gè)方面提出改進(jìn)策略，以期在現(xiàn)有小學(xué)科學(xué)教學(xué)條件下提高其教學(xué)水平。

關(guān)鍵詞：STEM教育;小學(xué)科學(xué);現(xiàn)狀;教學(xué)策略;蘇教版

一、 前言

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》界定科學(xué)素養(yǎng)為“了解必要的科學(xué)技術(shù)知識(shí)及其對(duì)社會(huì)與個(gè)人的影響，知道基本的科學(xué)方法，認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，樹(shù)立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具備一定的處理實(shí)際問(wèn)題、參與公共事務(wù)的能力?！笨茖W(xué)教育不應(yīng)該只傳授給學(xué)生一些支離破碎、脫離生活的抽象理論和事實(shí)，而應(yīng)當(dāng)慎重選擇一些重要的科學(xué)概念，用恰當(dāng)?shù)摹⑸鷦?dòng)的教育方法幫助孩子們建立對(duì)世界的完整理解。至此，科學(xué)走下神壇，“像科學(xué)家一樣思考”的科學(xué)啟蒙教育普及開(kāi)來(lái)，拓寬了科學(xué)文化的界限，《科學(xué)》以培養(yǎng)“普通人”應(yīng)具備的科學(xué)素養(yǎng)為己任，用普通教育觀念看待科學(xué)教學(xué)。

二、 簡(jiǎn)述STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的關(guān)系

STEM教育理念起源于美國(guó)，STEM分別表示科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四大理念，指導(dǎo)教師結(jié)合這四個(gè)學(xué)科來(lái)開(kāi)展跨學(xué)科融合教學(xué)。2013年STEM教育引入中國(guó)，它是一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)，以解決問(wèn)題為導(dǎo)向的課程教學(xué)方式，注重跨學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)，圍繞生活情境和社會(huì)問(wèn)題展開(kāi)，被視為培養(yǎng)21世紀(jì)新人才的“療效藥”。蘇教版小學(xué)科學(xué)課程具有很強(qiáng)的知識(shí)整合性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)乃至形成STEM素養(yǎng)具有啟蒙作用。如蘇教版教材中“神奇的機(jī)械”“玩磁鐵”“無(wú)處不在的力”“物體的運(yùn)動(dòng)”“神奇的能量”等單元的知識(shí)學(xué)習(xí)，都涉及跨學(xué)科知識(shí)的整合。同時(shí)，STEM教育始終以綜合的視角探索現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，注重學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，這與小學(xué)科學(xué)教育教學(xué)目標(biāo)不謀而合，要求小學(xué)科學(xué)教學(xué)超越課堂學(xué)習(xí)，走向社會(huì)實(shí)踐，讓學(xué)生成為科學(xué)實(shí)踐的局內(nèi)人，使學(xué)生能夠“像科學(xué)家那樣介入社會(huì)性的科學(xué)實(shí)踐中”，從而“為學(xué)生的‘生活適應(yīng)做準(zhǔn)備”。

三、 淺析小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中存在的不足

小學(xué)科學(xué)教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變時(shí)間并不長(zhǎng)，因此我國(guó)目前的小學(xué)科學(xué)教學(xué)與英美日等其他國(guó)家的科學(xué)教學(xué)課程相比還存在一定的不足。首先，小學(xué)科學(xué)課程教師的教齡時(shí)間短，會(huì)出現(xiàn)教師知識(shí)儲(chǔ)備不夠，教學(xué)經(jīng)驗(yàn)不足的情況，而“有效的科學(xué)教學(xué)還取決于教師對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解程度”。

其次，國(guó)內(nèi)40分鐘的課堂時(shí)間限制了自由探索和互動(dòng)交流，為了達(dá)到教學(xué)效率，教師要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)。教師一再?gòu)?qiáng)調(diào)學(xué)生要“注意”“認(rèn)真觀察”“仔細(xì)聽(tīng)”，而沒(méi)有給學(xué)生充足的時(shí)間去觀察，思考。教師專(zhuān)注于對(duì)時(shí)間的掌控，追求教學(xué)時(shí)間的精準(zhǔn)把握。此時(shí)，“課程不再被視為一種發(fā)展智力訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，課程即流水線，學(xué)生成了被時(shí)間捆綁的僵硬的木乃伊”。

再則，小學(xué)科學(xué)教學(xué)所需實(shí)驗(yàn)設(shè)備、材料不足，尤其是有關(guān)植物園和動(dòng)物室部分，難以組織學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)和觀察，更多的是老師演示實(shí)驗(yàn)或者視頻播放實(shí)驗(yàn)，該過(guò)程無(wú)法為教師與學(xué)生提供交流互動(dòng)的機(jī)會(huì)，也不能幫助學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，找到科學(xué)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，亦不能多方面地促進(jìn)學(xué)生對(duì)已有認(rèn)知的反思，以及積極構(gòu)建自己的觀點(diǎn)。

（二）小學(xué)科學(xué)教學(xué)面臨的困境

進(jìn)入21世紀(jì)，各界逐漸認(rèn)識(shí)到科學(xué)素養(yǎng)對(duì)“普通人”的重要性，從本質(zhì)上改變了對(duì)科學(xué)的理解，提倡“大科學(xué)”。由于人們之前對(duì)科學(xué)教育過(guò)于宏大的認(rèn)知，使之形成了一種高不可攀的形象，以至于讓人望而生畏。即便現(xiàn)在科學(xué)教育改變了原來(lái)的面貌，短時(shí)間也難以得到大眾的認(rèn)可。調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)，科學(xué)教育得不到任課教師之外的學(xué)校、老師、學(xué)生及家長(zhǎng)的重視，學(xué)生也僅僅看中科學(xué)課程中的游戲環(huán)節(jié)，在課下并未展開(kāi)科學(xué)內(nèi)容的深入探究，家長(zhǎng)更是不關(guān)心孩子科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)情況。

小學(xué)科學(xué)教學(xué)中存在以教師為中心的課堂教學(xué)方式和以學(xué)生為中心的授課方式之間的沖突問(wèn)題。前者偏重知識(shí)的傳授，其次才是實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng);后者則重視學(xué)生思考、實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及對(duì)知識(shí)的想法，其次才是知識(shí)本身和實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。從我國(guó)小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，小學(xué)“科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，親自經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑?！倍覈?guó)目前的小學(xué)科學(xué)教師偏向知識(shí)的傳授，同時(shí)課本上“以限定性探究活動(dòng)居多，雖然強(qiáng)調(diào)自主探究，但引導(dǎo)意味過(guò)重，喪失了探究的意蘊(yùn)”，使得教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行探究的教學(xué)實(shí)踐不足，而且課堂上無(wú)法給予學(xué)生操作的空間和時(shí)間保障，從而缺乏教師與學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)之間的張力。

四、 基于STEM教育理念，優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略

（一）多位老師聯(lián)合教學(xué)

教師作為科學(xué)教學(xué)的指導(dǎo)者，是實(shí)施STEM教育的關(guān)鍵角色。然而小學(xué)科學(xué)任課教師隊(duì)伍存在比較嚴(yán)重的非專(zhuān)職化、非專(zhuān)業(yè)化現(xiàn)象，以至于小學(xué)科學(xué)教師對(duì)跨學(xué)科內(nèi)容的知識(shí)教育能力不足，特別是將技術(shù)、工程領(lǐng)域知識(shí)融入科學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)有些力不從心，這就與STEM教育理念背道而馳，正如Bybee主席所言，提高基礎(chǔ)教育對(duì)技術(shù)和工程的重視程度就是開(kāi)展STEM教育的主要價(jià)值之一，技術(shù)已深刻改變了人們的生活，人們卻對(duì)它知之甚少;而工程則直接和“創(chuàng)新”“問(wèn)題解決”緊密相連。同時(shí)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中引入工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性和成就感。因此，短期上為了能順利開(kāi)展小學(xué)科學(xué)教學(xué)工作，同時(shí)又規(guī)避因?qū)I(yè)科學(xué)教師資源短缺的影響，建議采取多位教師聯(lián)合教學(xué)的措施。

以蘇教版四年級(jí)科學(xué)教材教學(xué)為例，教學(xué)內(nèi)容包含“骨骼與肌肉”“養(yǎng)蠶”“物體的運(yùn)動(dòng)”“無(wú)處不在的力”四個(gè)單元，分別對(duì)應(yīng)著醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科知識(shí)，一位非專(zhuān)業(yè)化的科學(xué)教師，只能對(duì)以上知識(shí)有基本的認(rèn)知，而不能做到深刻理解。所以在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要向?qū)W校內(nèi)有相應(yīng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同事請(qǐng)教，并邀請(qǐng)他們參與課堂教學(xué)。如“骨骼與肌肉”中涉及骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉以及骨骼、肌肉的保護(hù)等內(nèi)容，教師可以邀請(qǐng)校醫(yī)、體育老師進(jìn)入課堂。此時(shí)的科學(xué)老師扮演課堂主持的角色，用簡(jiǎn)短的時(shí)間向同學(xué)介紹骨骼、關(guān)節(jié)、肌肉等概念知識(shí)，隨后請(qǐng)校醫(yī)向?qū)W生仔細(xì)講解人體構(gòu)造，請(qǐng)?bào)w育老師講解如何正確運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容，并在期間引導(dǎo)學(xué)生參與互動(dòng)。通過(guò)三位老師的聯(lián)合教學(xué)，在教材基礎(chǔ)上拓展知識(shí)，深化內(nèi)容，還能提升學(xué)生的課堂參與度。

（二）以小組合作形式展開(kāi)學(xué)習(xí)

小學(xué)科學(xué)教學(xué)課程中涉及大量的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，這需要學(xué)生學(xué)會(huì)合作探究，各取所長(zhǎng)，使得學(xué)生在合作過(guò)程中能夠針對(duì)探究的問(wèn)題發(fā)表見(jiàn)解和提出疑問(wèn)，促進(jìn)學(xué)生的交流和分享，并在操作環(huán)節(jié)學(xué)會(huì)合理分配任務(wù)，能夠高效地達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。蘇教版小學(xué)科學(xué)教材中有“經(jīng)歷養(yǎng)蠶的過(guò)程了解蠶的交配、產(chǎn)卵、生長(zhǎng)、蛻變、吐絲以及如何抽絲”“通過(guò)栽培植物了解它們的生長(zhǎng)過(guò)程”等活動(dòng)要求，順利完成這些內(nèi)容，一人之力難以勝任，需要小組合作，共同完成，這也有利于增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感。

以蘇教版四年級(jí)科學(xué)教材中“養(yǎng)蠶”為例，探討如何開(kāi)展小組合作教學(xué)。首先，教師將班內(nèi)學(xué)生分成七組。教師先簡(jiǎn)單介紹蠶的相關(guān)知識(shí)，接著讓學(xué)生分享他們對(duì)蠶的了解，如怎么養(yǎng)蠶，蠶喜歡吃什么……隨后教師將教學(xué)需要的各個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期的蠶按組分到學(xué)生手中，并作介紹，然后是學(xué)生觀察，討論交流的時(shí)間，下一環(huán)節(jié)便是讓學(xué)生回答他們手中拿到的蠶都有什么特點(diǎn)以及看到之后的感受。對(duì)于蠶的產(chǎn)卵、生長(zhǎng)以及如何吐絲等不能隨堂觀察到的內(nèi)容，教師可以在班內(nèi)同學(xué)生一起制作一個(gè)“蠶房”，讓每組學(xué)生輪流照顧蠶房，并每天在實(shí)驗(yàn)記錄簿上詳細(xì)記錄當(dāng)日蠶的變化和飼養(yǎng)情況，在條件允許的情況可以用相機(jī)記錄下蠶每日的變化，在完成整個(gè)流程后教師在組織學(xué)生一起交流養(yǎng)蠶過(guò)程中的發(fā)現(xiàn)，從而加深學(xué)生對(duì)蠶的認(rèn)知。

（三）設(shè)計(jì)科學(xué)的教學(xué)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行流程

教師運(yùn)用“聚焦—探究—反饋—應(yīng)用”學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué)模式，明確每一環(huán)的教學(xué)任務(wù)，做到對(duì)一階段的監(jiān)控和管理，并結(jié)合聯(lián)合教學(xué)方式，力求設(shè)計(jì)出符合STEM理念的課程。同時(shí)課程設(shè)計(jì)中要強(qiáng)化學(xué)生與老師、學(xué)生與學(xué)生之間的對(duì)話和反思，且不能壓縮學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的展開(kāi)和情感的體驗(yàn)，要讓學(xué)生在理解中學(xué)習(xí)，使學(xué)生在活動(dòng)中建構(gòu)自己的科學(xué)概念，借助實(shí)驗(yàn)筆記反思自己學(xué)習(xí)的過(guò)程，通過(guò)自我評(píng)價(jià)和組員評(píng)價(jià)，經(jīng)歷自我認(rèn)知的過(guò)程。

以“玩磁鐵”為例，教師首先相向?qū)W生展示常見(jiàn)的磁鐵，隨后展示形色各異的磁鐵，并提問(wèn)學(xué)生是否認(rèn)識(shí)這些磁鐵，對(duì)磁鐵做簡(jiǎn)單介紹，接著教師演示用磁鐵吸一些物品，通過(guò)演示學(xué)生知道磁鐵具有吸附作用，隨后問(wèn)學(xué)生磁鐵的吸附作用在生活中有哪些運(yùn)用。之后給學(xué)生一些實(shí)驗(yàn)用具，讓學(xué)生自由地使用磁鐵，并在記錄本上記錄觀察到的現(xiàn)象，允許同學(xué)之間交流?；顒?dòng)結(jié)束后教師讓學(xué)生匯報(bào)小組對(duì)磁鐵特性的總結(jié)，老師并對(duì)磁鐵知識(shí)做補(bǔ)充和拓展。最后讓學(xué)生運(yùn)用磁鐵做一件創(chuàng)意作品，使學(xué)生在實(shí)踐中運(yùn)用綜合科學(xué)知識(shí)。

五、 結(jié)語(yǔ)

總之，小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀的改變和教學(xué)質(zhì)量的提升，不是一蹴而就的，需要學(xué)校、全體科學(xué)教育工作者、家長(zhǎng)的共同重視，不僅是一線科學(xué)教師個(gè)人的責(zé)任。從長(zhǎng)期而言，培養(yǎng)具有STEM素養(yǎng)的小學(xué)專(zhuān)業(yè)科學(xué)教師需要國(guó)家和學(xué)校的高度重視，改變我國(guó)小學(xué)科學(xué)教師專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍人員匱乏的現(xiàn)狀是提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2017：1，61.

[2]楊柯君.深入挖掘，讓STEM教育不再神秘：例談小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育的踐行[J].小學(xué)教學(xué)參考，2020（4）：78-79.

[3]童海云.美國(guó)小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的有效性解讀[J].課程·教材·教法，2012（9）：122-127.

[3]段發(fā)明，劉倩.我國(guó)小學(xué)科學(xué)教科書(shū)70年回顧與展望：文化視角的審視[J].課程·教材·教法，2019（7）：61-67.

[4]孟令紅，松浦拓也，角屋重樹(shù).小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)思想及方法的中日比較研究[J].外國(guó)中小學(xué)教育，2013（9）：30-35.

[5]林靜，石曉玉，韋文婷.小學(xué)科學(xué)課程中開(kāi)展STEM教育的問(wèn)題與對(duì)策[J].課程·教材·教法，2019（3）：110-114.

作者簡(jiǎn)介：衛(wèi)美林，江蘇省南通市，江蘇省南通市虹橋第二小學(xué);

衛(wèi)陳蝶，江蘇省南京市，江蘇省南京師范大學(xué)。