STEM教育理念融入小学科学课堂的策略初探

摘要：《义务教育小学科学课程标准》指出：STEM教育是一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式，它将科学、技术、工程、数学有机地融为一体，有利于学生创新能力的培养。用STEM教育理念指导小学科学课堂教学，更多地强调学科之间的交叉融合，重在培养学生的综合能力，促进学生全面发展和终身发展。本文结合执教过《风帆小车设计制作》为例，从课题的提出，实际问题的解决过程中，成果的展示与评价等方面，分享在小学科学课堂上融合STEM教育理念的一些策略。

关键词：科学课堂;STEM教育;融合

《义务教育小学科学课程标准》指出：科学（science）、技术（technology）、工程（engineering）与数学（mathematics），即STEM，是一种以项目学习、问题解决为导向的课程组织方式，它将科学、技术、工程、数学有机地融为一体，有利于学生创新能力的培养。用STEM教育理念指导小学科学课堂教学，更多地强调学科之间的交叉融合，重在培养学生的综合能力，促进学生全面发展和终身发展。本文结合执教过的实践课例，分享一下在小学科学课堂上融合STEM教育理念的一些策略，以供同行共同探讨。

1 联系生活，结合教材从生活中选择

STEM教育是以项目学习为基础，问题解决为导向而进行组织教学。我们可以引导学生对身边的事物、发生的现象产生好奇心，从而提出一个学生们都感兴趣的问题，确立研究课题。

如在小学高年级中我开展了一节《风帆小车设计制作》的学习。课题的提出，来源于航海中的风帆船。我在课前让学生观看海上运动项目——帆船比赛视频，引导学生注意风帆船的运行，学生对这现象很感兴趣。风帆船可以不依靠汽油、电等能源，仅靠风力也能在海上自由航行。同学们很自然把这一理念迁移到陆地上的主要交通工具——车，如果车辆也能依靠风力运行，则可以大大节约能源，并且更加环保。于是，同学们提出了在小车上装上风帆，是否也能像帆船一样运行呢？继而提出研究《风帆小车的设计制作》课题。课题是同学们所提出的，也是他们感兴趣的问题，作为老师，我们只要引导学生对身边的事物产生兴趣，然后让学生带着浓厚的兴趣开展探究学习。

2 整合学科知识，提升科学素养

STEM教育的教学宗旨是让学生掌握解决实际问题的能力，学生很多知识是在解决实际问题过程中不断掌握、巩固的。在课堂中，学生为了解决某个问题，以小团体的形式开展项目学习，围绕作品设计的要求，进行设计、实验、观察、修改、讨论、试验等学习活动。教师通过学生设计作品过程中出现的问题，进行扶持引导。在此双边活动中，教师引领同学们综合运用多门学科知识，并把这些知识进行整合，再加工，升华的过程。

在《风帆小车设计制作》一课中，同学们要解决的核心问题是在有限的时间内使用同一的实验材料，先设计方案再制作风帆小车。这个过程中经历了“提出问题—设计方案—进行交流—改进方案—制作测试”的工程技术流程。在各个环节中涉及到各学科知识，跨学科综合运用。分析材料特性，思考帆的形状、大小、材质等因素可能与小车运动距离有关（科学（S））。掌握制作简易帆的工序，不断反思，改进，能够根据风的方向调整小车的运动方向和路程。（技术（T））。体会“提出问题——设计方案——进行交流——改进方案——制作测试”的工程技术流程（工程（E））。计算测量简易帆的大小、比例，能够利用工具正确测量小车的运动距离，并记录实验数据（数学（M））。学生在任务的驱动下开展活动，有把风帆设计成三角形、长方形、梯形，甚至有学生用圆形卡片做出旋转风车……。学生的创意无限，科学素养全面提升。

3 注重创作过程，提升综合素养

STEM教育注重过程的培养，小团体为了完成同一个任务或者达到同一个目标，可以用不同设计、方案、步骤，错了也没关系，关键是能对过程进行反思和改进。这个过程能促进团体合作能力，解决问题能力、动手创新能力、交流表达能力等，提升学生综合素养。

学生完成完成并完成设计图后，选择材料制作风帆。小组内分工，有裁剪卡纸、有捆绑桅杆、有固定桅杆。每位成员各司其职，在制作过程中遇到问题，相互讨论或者寻找老师的技术指导。有小组提出帆难固定在桅杆上，同学们帮忙使用双面胶;有小组覺得桅杆与小车容易松动，同学们提出用棉线上下前后固定……。在制作过程中，问题不断层现，但均能一一化解，在探究中产生问题，又在探究中解决问题，同学们在此过程中，提升了自我的综合素养。

4 成果展示评价，提升交流能力和评价能力

STEM教育是一任务学习为驱动力的教学，注重过程的培养，但对作品成果的评价也很重要。学生经历一番的努力，对自己的作品很有期待，是否能达到要求，甚至超出想象力呢？此时，教师组织大家进行成果展示，评价改进，分析作品成功之处和须改进的地方。同学们在此环节中，能客观评价，学会尊重自己和他人的劳动成果，更是我们的情感、态度、价值观教育正效应的展现。

同学们经过一番努力后，拥有了属于自己小组的一台风帆小车，可手中这“宝贝”性能怎样呢？看到同学们充满兴奋而又疑惑眼神，我适时拿出吹风机——创设一个有风的情景，看谁的小车中跑得快。同学们跃跃欲试，齐心协力布置了一条比赛的赛道，把自己的小车拿到赛道上比。接下来，我又布置了一项任务，在风力相同的情况下，测量小车的运动距离，并记录下来，作为评价的一个内容，决出胜负之后，探讨自己的小车成功之处和尚需改进的地方，分析其他小组的作品，值得借鉴的地方。同学们对这处活动环节非常投入，兴奋异常，把这项活动推向了高潮。这时我引导学生感知风帆小车的运动距离可能与帆的形状、大小、材质等因素有关，让同学们带着这个问题把这个活动延伸到课外，继续拓展、深入探究风帆小车更加优化的设计方案与制作工艺。

综上所述，将STEM教育融入到小学科学课堂，将多种学科的知识融入到与生活息息相关的问题中，引领学生在生活中学习，在改变学生学习方式的同时，提升学生科学素养和综合素养，从而培养学生终生学习意识、学习习惯。

参考文献：

[1] 范燕瑞.STEM教育研究[D].华东师范大学，2011.

[2] 唐小为.整合STEM发展我国基础科学教育的有效路径分析[J].王唯真教育研究，2014（09）.

[3] 余胜泉，胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究，2015（04）.

（作者单位：广州市白云区棠涌小学）

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