倪淵

摘 要：STEM學(xué)習(xí)教學(xué)方式在小學(xué)（科學(xué)課）階段的運用具有很大的實踐意義?；陧椖繉W(xué)習(xí)模式的STEM教育在一年級學(xué)段中的開展，能夠較好地促進學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升，尤其在培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力、技術(shù)運用能力上和批判質(zhì)疑、探究素養(yǎng)的培養(yǎng)上，都能起到很好的促進作用。

關(guān)鍵詞：STEM；項目學(xué)習(xí)；小組合作；小學(xué)一年級

一、STEM教育的背景

STEM教育，即橫跨科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）以及數(shù)學(xué)（Mathematics）這四個領(lǐng)域的教育，是將這四個大的領(lǐng)域的課程與知識在課堂上進行整合的教育。它并不是單單一門課程，故而強調(diào)的是解決問題的理念和方法。STEM教育是當前國際教育界普遍關(guān)注的熱點前沿話題。聯(lián)合國教科文組織2015年底通過的《教育2030：行動框架》明確提出：“加強科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育，鼓勵學(xué)生盡早接觸STEM領(lǐng)域?！?016年教育部在《教育信息化“十三五”規(guī)劃》中進一步要求：“有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在‘眾創(chuàng)空間、跨學(xué)科學(xué)習(xí)（STEAM教育）、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用，著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進學(xué)生的全面發(fā)展，發(fā)揮信息化面向未來培養(yǎng)高素質(zhì)人才的支撐引領(lǐng)作用。”

二、STEM教育在小學(xué)科學(xué)中的實踐初探

本文以個人在小學(xué)一年級開設(shè)的《做個小鳥的家》STEM課為例，探討一年級基于STEM教育理念下的小學(xué)低年級工程思維培養(yǎng)的實踐與研究。

（一）“做個小鳥的家”為STEM主題PBL活動中包括的概念和內(nèi)涵

S：生物的多樣性、建筑的穩(wěn)定性、三角形力學(xué)、基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)概念；T：工具的使用、調(diào)整與修正解決實際問題的技術(shù)；E：問題解決、工程搭建、建模設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計；M：體會數(shù)學(xué)多圖形運用、立體圖形的認識和運用、三角形穩(wěn)定性。

（二）探索實踐，搭建完善

在搭建與完善之前，學(xué)生已經(jīng)完成了小鳥的家的討論和設(shè)計。

師：同學(xué)們，誰能來說說，通過前面的學(xué)習(xí)你們都有什么收獲呢？

生1：我們在搭建之前都進行了圖紙的繪畫。

生2：我們進行了4人的小組合作，一個人無法搭建，我們4個人共同努力可以相互幫助。

師：但是上節(jié)課結(jié)束時，同學(xué)們又發(fā)現(xiàn)了自己搭建的“家”有些問題，誰能來和大家分享一下，都發(fā)現(xiàn)了哪些問題？

生1：我們的家會晃來晃去，不牢固。

生2：我們搭建的家，有生活中用不到的功能。

師：那這么多問題中，大家覺得哪個問題最重要？

生：房子不牢固。

師：那今天我們就一起來解決這個最重要的問題，讓小鳥的家變得更牢固。

本環(huán)節(jié)中最終作品需要以項目作品為導(dǎo)向，討論搭建過程中學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)的問題。項目從生活中來，但一年級的學(xué)生很容易制作一個想象中的家，很容易與實際情況有出入。于是，發(fā)現(xiàn)問題解決問題和培養(yǎng)學(xué)生自主解決問題的能力很重要。在本環(huán)節(jié)中也是工程學(xué)習(xí)的過程，通過前面的學(xué)習(xí)和問題的提出，讓學(xué)生明確并定義工程問題，通過小組合作的形式和自主學(xué)習(xí)的方式進行探究合理的解決方案，充分加入工程的思想。目標是設(shè)計出反映科學(xué)實驗本質(zhì)的實踐活動，并激勵學(xué)生使用并理解科學(xué)和工程模型的實驗。在活動過程中，學(xué)生也在慢慢體會結(jié)構(gòu)中三角形帶來的穩(wěn)定性等問題。

因培養(yǎng)對象學(xué)段較低，項目難度盡量貼近一年級學(xué)生的生活實際，更高的年級隨著理解能力的提升，在工程方面、科學(xué)方面可以繼續(xù)挖掘，包括材料使用、工程參數(shù)標注、工程造價等問題。

三、總結(jié)延伸

本課例從小項目小環(huán)節(jié)出發(fā)，從學(xué)生身邊的實際生活出發(fā)：讓學(xué)生自主體會知識、體驗探究學(xué)習(xí)，提升綜合素養(yǎng)。從開始的問題導(dǎo)入到學(xué)生自主設(shè)計小鳥的家，再到初次搭建以及調(diào)整和完善，每一次學(xué)生都能通過自主的探究學(xué)習(xí)，感受知識的獲得與運用。而一年級學(xué)生的團隊意識、分享意識還模糊不清，從2人一組的伙伴學(xué)習(xí)到4人一組的小組合作，如何分工、如何合作都是他們需要在這樣的過程中進行嘗試、鍛煉的。學(xué)習(xí)時，對于小組存在的不同的學(xué)情和學(xué)習(xí)進度的問題，利用平板的學(xué)習(xí)手冊的學(xué)習(xí)方式，很好地解決了不同學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況。同時，對于一年級學(xué)生來說文字的記錄相對困難，所以，整個過程采用了“訊飛”語音輸入的方式記錄，也讓孩子在科技手段帶來的豐富體驗中增強學(xué)習(xí)興趣。

STEM教學(xué)方式在小學(xué)（科學(xué)課）階段的運用具有很大的運用和實踐意義，傳統(tǒng)單課學(xué)習(xí)模式中，學(xué)生往往更注重獲得知識。而STEM的學(xué)習(xí)模式，能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)習(xí)知識、領(lǐng)會知識、運用知識，最終促進學(xué)生的全面發(fā)展。同時在課程中充分加入了工程核心思想，讓孩子通過確定問題、制訂合理的解決方案、分析解決方案、優(yōu)化解決方案最后相互交流的過程進行學(xué)習(xí)和實踐。希望通過STEM的學(xué)習(xí)模式，從低年級開始就培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)自身特點發(fā)展核心素養(yǎng)：擁有文化基礎(chǔ)、社會意識、科學(xué)精神，鼓勵批判質(zhì)疑，促進全面發(fā)展。但是，在本次的探索過程中，對于學(xué)生的評價體系依舊值得再去探索和嘗試。希望通過本次案例，能夠引發(fā)讀者思考，如何更有效地開展一年級學(xué)生的STEM教育教學(xué)方式，為進一步培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)而努力。

參考文獻：

[1]羅伯特·M·卡普拉羅，瑪麗·瑪格麗特·卡普拉羅，詹姆斯·R·摩根.基于項目的STEM教學(xué)[M].王雪華，屈梅，譯.上海：上?？萍冀逃霭嫔?，2016.

[2]埃里克·布倫賽爾.在課堂中整合工程與科學(xué)[M].周雅明，王慧慧，譯.上海：上海科技教育出版社，2016.

編輯 溫雪蓮