王 亭

（江蘇省蘇州市工業(yè)園區(qū)星海實(shí)驗(yàn)中學(xué)）

所謂STEM，就是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、 工 程（Engineering）、 數(shù) 學(xué)（Mathematics）四門學(xué)科英文首字母的縮寫。

STEM教育對(duì)于改變以老師為中心的課堂教學(xué)模式有顯著的效果，是探尋同種問題深層次研究、同種問題多重解決方法，探索發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)的課堂模式。這個(gè)模式要求以學(xué)生為中心，讓每個(gè)學(xué)生都分配到角色，都積極參與進(jìn)來，最大限度地發(fā)揮個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的力量，以尋求解決問題的最佳途徑。

在日常教學(xué)活動(dòng)中，我嘗試將STEM融入初中勞技教學(xué)中去，起到了一定的效果?，F(xiàn)在我將自己的一點(diǎn)兒粗淺的經(jīng)驗(yàn)，拿來與大家分享。

一、以項(xiàng)目為抓手，彰顯STEM教學(xué)精髓

要上好一節(jié)融合STEM教育思想的勞技課，首先要精心選擇適合勞技課堂教學(xué)的項(xiàng)目。我通過這幾年的探索研究，初步制定了投石車項(xiàng)目、木梁承重項(xiàng)目、過山車項(xiàng)目、蘇州園林建筑場(chǎng)景制作項(xiàng)目、孔明鎖制作等項(xiàng)目。這些項(xiàng)目的共同點(diǎn)是具有一定的科學(xué)性、技術(shù)性，包含一定的工程原理且具有較強(qiáng)的趣味性。學(xué)生拓展空間比較大，既能夠凸顯團(tuán)隊(duì)合作精神，又能夠體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性需求。

比如在木梁承重項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生不但需要了解橋梁的發(fā)展歷史，還需要知道歷史上著名的橋梁，更要了解橋梁的結(jié)構(gòu)和相關(guān)的力學(xué)知識(shí)，知道橋梁怎樣的構(gòu)造能夠承載最大的重量。當(dāng)然，在制作橋梁的過程中，還需要了解相關(guān)木材的特性，比如吸水性能、變形狀況、軟硬程度，還要注意木紋的走向，在粘貼時(shí)候?qū)τ诓煌z水的特性也需要有一定的了解。

對(duì)于一個(gè)木梁來說，抗壓力往往要大于抗扭力。因此，要制作一個(gè)好木梁，首先木梁是不能扭曲的，一旦扭曲，哪怕是較小的扭曲，承重力也將大大減小，木梁很容易一下子就被壓垮。所以，對(duì)于學(xué)生來說，制作一定要仔細(xì)、精良，不能彎曲變形。我引導(dǎo)學(xué)生通過摸索和指導(dǎo)，事先將所要制作的橋梁繪制在圖紙上，以圖紙為模板，邊比對(duì)邊制作，同時(shí)使用水平儀，將木梁制作得更加精準(zhǔn)。

投石車項(xiàng)目也是如此，要達(dá)到將沙包投出2.5米并精準(zhǔn)地投入“城池”的目的，需要制作細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)，從投臂的長(zhǎng)短、支點(diǎn)的定位、載物框的位置等各個(gè)因素加以綜合考慮。同樣，其他的如過山車項(xiàng)目、蘇州園林建筑場(chǎng)景項(xiàng)目等，都能幫助學(xué)生在制作中很好地發(fā)揮團(tuán)隊(duì)作用，很好地體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而彰顯STEM教學(xué)的精髓。

二、以問題為切入點(diǎn)，尋求積極有效的探究途徑

將STEM融入勞技課堂教學(xué)中，除了以項(xiàng)目課題為抓手以外，還要以問題為切入點(diǎn)。學(xué)生串聯(lián)起以往的知識(shí)點(diǎn)，并加以綜合使用，尋求問題的解決途徑。讓學(xué)生通過合作的形式，積極參與探究，達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、提高創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

投石車是古代的一種重要戰(zhàn)爭(zhēng)工具。我將投石車的研究作為一個(gè)綜合研究課題，引入初中勞技課堂教學(xué)中。從認(rèn)識(shí)投石車，了解投石車的歷史，到了解投石車的原理、大體構(gòu)造，再到動(dòng)手探究制作。動(dòng)手探究制作的環(huán)節(jié)分為三個(gè)層級(jí)，即用相同材料做同樣的車、用不同材料做同樣的車、用不同材料做不同的車。

在第一階段用相同材料制作投石車的時(shí)候，我讓學(xué)生先制作一個(gè)簡(jiǎn)易投石車，要求投石車能夠?qū)⑸嘲兜?.5米遠(yuǎn)的城堡模型中。學(xué)生分組合作制作了投石車以后，先進(jìn)行試投。這個(gè)時(shí)候，學(xué)生出現(xiàn)了很多問題，導(dǎo)致沙包飛不遠(yuǎn)。比如投石臂晃動(dòng)不穩(wěn)、支點(diǎn)輻條被力壓彎、支點(diǎn)KT板小孔破裂、載物框晃動(dòng)、投石橡筋容易脫落、載物杯大小不合適等問題。問題出現(xiàn)后，我們分析后發(fā)現(xiàn)這些問題其實(shí)都具有共性，但是解決的途徑可以各不相同。我讓學(xué)生分組討論，逐個(gè)探究改良，然后進(jìn)行全班匯報(bào)交流。在交流的過程中，碰撞出思維的火花，各個(gè)小組的同學(xué)們彼此學(xué)習(xí)對(duì)方的有效方法，然后進(jìn)一步改進(jìn)運(yùn)用，最后制作出自己小組滿意的作品。學(xué)生對(duì)方法的理解，其實(shí)也是解決如何使投石車更符合科學(xué)性的問題，學(xué)生在不知不覺中學(xué)到科學(xué)知識(shí)，掌握了科學(xué)的方法。

在投石車的系列課堂教學(xué)中，我始終貫徹STEM的思想精髓。以學(xué)生為中心，以問題為引導(dǎo)，通過舊問題引出新問題，層層深入，層層遞進(jìn)。讓學(xué)生通過合作交流的方式，探究制作，逐步完善，最終形成一個(gè)比較滿意的結(jié)果。在這一過程中，每個(gè)學(xué)生都分配到了任務(wù)，都積極參與進(jìn)來，團(tuán)隊(duì)和個(gè)人的力量得到了較好的發(fā)揮。通過三個(gè)難度層次的構(gòu)建，讓學(xué)生從易到難，既解決了問題，也利于項(xiàng)目課題的開展。

三、以過程為引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生求變創(chuàng)新的思維和能力

在勞技課中，力求培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的具有創(chuàng)新思維特征的能力。這種過程性的培養(yǎng)，能帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，同時(shí)活躍課堂氛圍，讓學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)制作不再感到是一種壓力，而是激發(fā)出了自己的潛能。

我通過一些項(xiàng)目讓學(xué)生研究，既著眼于項(xiàng)目作品的整體效果，更注重項(xiàng)目單個(gè)問題解決的效果。還是以投石車為例，當(dāng)學(xué)生制作了投石車后發(fā)現(xiàn)沙包投不遠(yuǎn)，這是一個(gè)比較普遍的問題，也是一個(gè)核心的問題。沙包之所以投不遠(yuǎn)，學(xué)生討論發(fā)現(xiàn)，它是由制作中的許多小問題累積而成。于是，我讓小組成員自行選擇其中的一到兩個(gè)問題進(jìn)行研究。拿“支撐軸對(duì)應(yīng)KT板的小孔容易破裂”這個(gè)問題來說，不同的小組解決的方式就不相同。有的小組想出的辦法是：在小孔的兩邊粘貼布基膠帶進(jìn)行加固，因?yàn)椴蓟z帶十分牢固，不容易被撕扯破；有的小組想出的辦法是在小孔兩邊再多粘貼幾層KT板進(jìn)行加固；而有的小組則想到，在支撐軸位于支點(diǎn)的部位加軸套的方法來解決。對(duì)比改進(jìn)前后的投沙包的效果，可以看出，經(jīng)過改進(jìn)以后沙包的投擲效果明顯提升。當(dāng)然，也有改進(jìn)失敗的小組，通過和成功小組的對(duì)比，從而發(fā)現(xiàn)自己小組的不足，然后加以改進(jìn)。

在這里，通過一個(gè)激趣問題，促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維，并在實(shí)際操作中加以驗(yàn)證。有些想法不一定一開始就會(huì)成功，還需要進(jìn)一步的改進(jìn)才能達(dá)到自己小組比較滿意的程度。這種方法，完全貫徹了STEM的精髓，即以工程項(xiàng)目為引導(dǎo)，學(xué)生為中心、為主體，充分發(fā)揮了團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神，開展合理的、認(rèn)真的思索，以科學(xué)的價(jià)值觀為導(dǎo)向，認(rèn)真探究，反復(fù)論證。通過積累小成功，最后達(dá)到大成功。

總之，我個(gè)人感覺，勞技教學(xué)中滲透STEM教學(xué)理論，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，也使得勞技課更生動(dòng)有趣。學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，不知不覺提高了創(chuàng)新能力，通過長(zhǎng)期的培養(yǎng)與鍛煉，也養(yǎng)成了善于思索、勤于探究的良好習(xí)慣。