(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(guó)興起，美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)于2011年正式發(fā)布了《K-12科學(xué)教育的框架：實(shí)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(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)提供了具體詳實(shí)的內(nèi)容和實(shí)踐指導(dǎo)。近年來(lái)，越來(lái)越多的國(guó)家都在通過(guò)各種舉措實(shí)施STEM教育，為未來(lái)培養(yǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的人才。

2010年我國(guó)通過(guò)了《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》，《綱要》強(qiáng)調(diào)：要重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，這與國(guó)際上科學(xué)教育發(fā)展的趨勢(shì)相一致?？紤]到我國(guó)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(kāi)展STEM教育實(shí)踐的好平臺(tái)，值得重視和研究。筆者嘗試基于課本的某個(gè)單元或主題，組織學(xué)生開(kāi)展本土化的STEM主題活動(dòng)。

案例一：組建小交響樂(lè)團(tuán)

本案例根據(jù)蘇教版小學(xué)科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)第三單元“奇妙的聲音王國(guó)”改編而來(lái)。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(tīng)到聲音的過(guò)程、聲音的音調(diào)和音量等內(nèi)容，單元最后有個(gè)小活動(dòng)是讓學(xué)生自制樂(lè)器。

通過(guò)訪談，筆者發(fā)現(xiàn)在實(shí)際教學(xué)中，教師將自制樂(lè)器作為拓展活動(dòng)讓學(xué)生課后完成，也很少給予學(xué)生反饋，或者干脆一語(yǔ)帶過(guò)。在整個(gè)聲音單元的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生興趣不高。筆者對(duì)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(jì)(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(dòng)學(xué)生的積極性。接著，發(fā)布任務(wù)，讓學(xué)生圍繞項(xiàng)目展開(kāi)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(shí)，運(yùn)用分貝儀、傳感器等測(cè)量音量和音調(diào)，運(yùn)用數(shù)學(xué)和工程學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)并制作樂(lè)器，同時(shí)還融合了音樂(lè)的樂(lè)理知識(shí)。實(shí)踐證明，這樣的改變讓學(xué)生學(xué)得更加主動(dòng)，能夠充分調(diào)動(dòng)他們的積極性，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)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(kāi)始，學(xué)生在全班集體交流，梳理解決這個(gè)問(wèn)題已有的知識(shí)和需要再學(xué)習(xí)的知識(shí)。在這樣的交流中，認(rèn)知方面不同質(zhì)的學(xué)生會(huì)在簡(jiǎn)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(shí)求助老師和家長(zhǎng)。在課堂上，全班并不需要時(shí)刻統(tǒng)一步調(diào)，但每次上課前各組需向全班匯報(bào)上一周課后研究的成果，下課前也需匯報(bào)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(shí)間的制約，并不會(huì)請(qǐng)所有小組都做全面的匯報(bào)，只挑選部分小組進(jìn)行匯報(bào)。在研究過(guò)程中，同一小組成員之間可能會(huì)持有不同觀點(diǎn)，而不同小組間的成員可能也會(huì)形成相似的觀點(diǎn)。這時(shí)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(xiě)項(xiàng)目報(bào)告書(shū)，同時(shí)在全班交流。其他同學(xué)和老師作為評(píng)價(jià)者給該小組提出改進(jìn)意見(jiàn)，也從中學(xué)習(xí)別的小組的優(yōu)點(diǎn)。最后的研究成果是開(kāi)放的，這意味著沒(méi)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(bào)為終點(diǎn)，學(xué)生可能會(huì)產(chǎn)生新的想法，找到新的研究方向，課后繼續(xù)研究。

其實(shí)，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(dòng)的內(nèi)容還有很多。

案例二：設(shè)計(jì)并制作一個(gè)簡(jiǎn)易凈水器

本案例根據(jù)蘇教版小學(xué)科學(xué)教材三年級(jí)上冊(cè)第三單元“生命之源——水”改編而來(lái)。該單元主要涉及了生命離不開(kāi)水、水的基本特點(diǎn)、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(jì)了如表2所示的教學(xué)活動(dòng)。

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(guó)現(xiàn)階段的STEM教育之路。對(duì)照21世紀(jì)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，教育改革迫在眉睫。從國(guó)家政策的引領(lǐng)，到社會(huì)各界的支持，到一線教師的實(shí)踐，每一個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。通過(guò)吸取其他國(guó)家的課程改革經(jīng)驗(yàn)，一線教師可以先做一些實(shí)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。