江凌昊

【摘要】STEM教育在課程內(nèi)容、實(shí)施方面表現(xiàn)的動(dòng)態(tài)性，不僅有助于學(xué)生認(rèn)知能力的提升，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生敏銳的科學(xué)思維習(xí)慣和高效解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的能力?；赟TEM教育視角下，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)通過(guò)使用活動(dòng)設(shè)計(jì)、問(wèn)題解決發(fā)現(xiàn)、探索性學(xué)習(xí)策略等教學(xué)手段，以期確保STEM模式的科學(xué)性與全面性，從而發(fā)揮其構(gòu)建優(yōu)勢(shì)和作用。

【關(guān)鍵詞】STEM教育實(shí)踐探究小組協(xié)作本文基于STEM活動(dòng)學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生能力提高、成果評(píng)價(jià)等相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了深入探討，并以小學(xué)科學(xué)這門具體課程為例，從組織小組活動(dòng)、豐富活動(dòng)內(nèi)容、改進(jìn)技術(shù)方法等方面進(jìn)行實(shí)踐探討，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，提升STEM教學(xué)的有效性。對(duì)此，筆者依據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)STEM活動(dòng)設(shè)計(jì)總結(jié)出了以下幾點(diǎn)個(gè)人心得。

一、整合跨學(xué)科知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐探究和問(wèn)題解決能力

STEM教育具有成為融合課程的催化劑的作用，特別是難與其他學(xué)科結(jié)合的數(shù)學(xué)和科學(xué)。技術(shù)教師的新任務(wù)就是加強(qiáng)與其他學(xué)科的融合，追求提升學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。比如，運(yùn)用各種基于信息的用于處理音頻、視頻、靜態(tài)圖像和字母數(shù)字的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)輸入和輸出裝置，創(chuàng)造和提供多媒體演示，以期加強(qiáng)科學(xué)、數(shù)學(xué)在STEM教育模式中的融合，探索科學(xué)技術(shù)的可視化路徑。

例如，以蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第二單元《冷和熱》第二課《熱的傳遞》的活動(dòng)設(shè)計(jì)為例，筆者出示多媒體課件，通過(guò)圖片、視頻設(shè)計(jì)如下情境：教師出示一杯熱水，用小勺攪拌熱水，過(guò)了一會(huì)，勺柄會(huì)熱，思考勺柄沒(méi)有掉落在杯子里，可是為什么會(huì)熱呢？筆者通過(guò)多媒體向?qū)W生展示他們?nèi)粘Ｉ钪惺煜さ膱?chǎng)景，貼近學(xué)生的日常生活，更容易讓學(xué)生產(chǎn)生興趣，雖然他們能夠通過(guò)各種方式來(lái)探究問(wèn)題，卻對(duì)知識(shí)的鞏固方式不甚了解，筆者順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生用數(shù)學(xué)學(xué)科中的思維導(dǎo)圖法來(lái)梳理知識(shí)。學(xué)生大膽地發(fā)表自己的觀點(diǎn)，并繪制了兩種不同的思維導(dǎo)圖，即從實(shí)驗(yàn)特征入手，熱是會(huì)傳遞的;從實(shí)驗(yàn)的原理來(lái)看，熱在固體中，從溫度高的地方傳到溫度低的地方，這種熱的傳遞方式稱為傳導(dǎo)，這樣一來(lái)就能幫助學(xué)生用數(shù)學(xué)方法更好地解決問(wèn)題。

二、以小組協(xié)作的形式，開(kāi)展基于項(xiàng)目的教學(xué)活動(dòng)

在新時(shí)代教育背景下，合作學(xué)習(xí)與STEM活動(dòng)的聯(lián)系日趨緊密。針對(duì)STEM項(xiàng)目活動(dòng)，教師以學(xué)習(xí)小組為單位，利用集體的智慧和力量，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的最大作用，不僅能夠充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性，而且提高了學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力。

例如，在蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)《晝夜對(duì)動(dòng)植物的影響》的合作學(xué)習(xí)中，筆者將本節(jié)課的學(xué)習(xí)任務(wù)分割開(kāi)來(lái)，讓小組成員逐個(gè)攻克，最后進(jìn)行整合。首先，按照少數(shù)服從多數(shù)的原則選取小組長(zhǎng)。其次，小組長(zhǎng)根據(jù)學(xué)生間的默契度、愛(ài)好興趣等因素挑選組員。最后，筆者對(duì)各個(gè)小組進(jìn)行細(xì)微的調(diào)整以確保建立科學(xué)有效的合作學(xué)習(xí)小組。在課前，每位學(xué)生都進(jìn)行了“我身邊的動(dòng)植物的一天”的觀察記錄，筆者安排組員合理分工，各自聚焦于一個(gè)動(dòng)植物，以其確定小組名稱，如夜來(lái)香組、貓咪組等。在討論結(jié)束后，每個(gè)組員各自展示匯報(bào)自己的成果，如夜來(lái)香選擇夜晚開(kāi)花，白天閉合、貓咪在夜晚捕食是因?yàn)樗难劬δ芨鶕?jù)光線強(qiáng)弱來(lái)觀察等?？傊?，合理有效的分組形式能夠使學(xué)生快樂(lè)地學(xué)習(xí)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的自主探究能力。

三、倡導(dǎo)以學(xué)生為主，教師作為組織者和指導(dǎo)者

在STEM教學(xué)中，把握學(xué)生的個(gè)性特征是前提。由于環(huán)境和個(gè)人因素的影響，學(xué)生的體力、智力、興趣、愛(ài)好、性格等方面參差不齊，存在差異性，教師需要了解學(xué)生個(gè)體特征，為開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)打下良好的基礎(chǔ)。倡導(dǎo)以學(xué)生為主的目的是讓每一個(gè)學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，并有機(jī)會(huì)發(fā)表自己的看法和意見(jiàn)。

例如，筆者針對(duì)蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)《蠟燭的變化》這部分知識(shí)時(shí)，讓學(xué)生研究蠟燭的變化，總結(jié)重點(diǎn)知識(shí)。學(xué)生認(rèn)為加熱蠟燭和燃燒蠟燭都會(huì)讓其發(fā)生變化，這兩種變化也具有差異。筆者為了讓學(xué)生收集證據(jù)來(lái)證明自己的說(shuō)法，借助自主探究學(xué)習(xí)的方式，要求學(xué)生帶著“物質(zhì)的變化分為幾類？你眼中的蠟燭變化是怎樣的？”的學(xué)習(xí)任務(wù)操作實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果。學(xué)生通過(guò)自主探究，總結(jié)了如下答案：物質(zhì)的變化有兩大類，一類是盡管外形和狀態(tài)發(fā)生了變化，但沒(méi)有生成新的物質(zhì)。另一類是生成了新的物質(zhì)，可以從顏色、沉淀等現(xiàn)象中得出結(jié)論?？梢?jiàn)，筆者借助問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究活動(dòng)，真正發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，實(shí)現(xiàn)了STEM教學(xué)的既定目標(biāo)，優(yōu)化了教學(xué)的實(shí)施效率。

四、選擇及創(chuàng)新應(yīng)用STEM所需技術(shù)手段

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷地向我們的日常生活中滲透，科學(xué)與社會(huì)持續(xù)融合，形成了科學(xué)的社會(huì)化和社會(huì)的科學(xué)化的趨勢(shì)，對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生了極大的推動(dòng)力。因此，教師不僅需要一些了解應(yīng)用技術(shù)來(lái)推動(dòng)STEM教學(xué)向前發(fā)展，只有這樣才能將科學(xué)教育與技術(shù)方面的教育有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，從而促進(jìn)中小學(xué)科學(xué)教育改革，培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)人才。

例如，筆者通過(guò)分析國(guó)外STEM教育改革成敗得失，深入剖析我國(guó)當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教育改革和發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，通過(guò)系統(tǒng)分析和比較，在課程實(shí)踐中嘗試為學(xué)生創(chuàng)設(shè)技術(shù)豐富、設(shè)備豐富和資源豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境，注重作品設(shè)計(jì)與制作時(shí)所需要的一些工具及材料，如3D建模軟件、科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器等。以“力在哪里”的主題教學(xué)為例，筆者用3D建模軟件設(shè)計(jì)了一輛以空氣為動(dòng)力的小車，讓學(xué)生為小車行駛的距離設(shè)置目標(biāo)，然后用文件記錄實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的動(dòng)力數(shù)據(jù)，最后筆者為學(xué)生提供機(jī)會(huì)制作詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析和小車運(yùn)行軌跡，從而借助實(shí)踐工具集成了技術(shù)內(nèi)容。此外，筆者還可以充分利用一些虛擬科技創(chuàng)新平臺(tái)來(lái)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，如虛擬實(shí)驗(yàn)室、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等，在減少課程耗資的同時(shí)，還能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

五、采用多元化評(píng)價(jià)手段，重視對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是教師更好教與學(xué)生更好的學(xué)之間的橋梁，對(duì)教與學(xué)起到溝通、調(diào)節(jié)、改善等作用，是STEM教學(xué)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在實(shí)際課堂中，教師采用多元化教學(xué)評(píng)價(jià)，不僅能夠彰顯學(xué)生在課堂中的主體地位，還能更好地發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)的作用，使教學(xué)評(píng)價(jià)更加客觀。學(xué)生自評(píng)主要是對(duì)每節(jié)課所學(xué)知識(shí)進(jìn)行講解，以期實(shí)現(xiàn)鞏固新知;教師評(píng)價(jià)主要對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，任務(wù)完成情況，教學(xué)反饋等因素進(jìn)行精準(zhǔn)有效的評(píng)價(jià)。

例如，以蘇教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第一單元《顯微鏡下的世界》第二課《做酸奶》為例，筆者將教學(xué)評(píng)價(jià)分為兩個(gè)階段進(jìn)行。第一階段是教師評(píng)價(jià)，如啟動(dòng)STEM視頻教學(xué)后，筆者指導(dǎo)并幫助學(xué)生確定研究問(wèn)題：為什么牛奶會(huì)變成酸奶。第二階段是學(xué)生評(píng)價(jià)，筆者在教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后布置相應(yīng)的作業(yè)，讓學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行鞏固提升，同時(shí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和完成結(jié)果進(jìn)行自評(píng)、互評(píng)。比如，在制作酸奶時(shí)注意兩個(gè)條件，一是溫度，保持在35℃～40℃;二是將所有的器皿進(jìn)行消毒處理?？梢?jiàn)，筆者通過(guò)學(xué)生評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的方式，幫助學(xué)生鞏固了所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)了科學(xué)基礎(chǔ)能力。

綜上所述，STEM教學(xué)作為現(xiàn)代教育體系的重要部分，需要教師尊重學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的主體作用，注意加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新、探究、實(shí)踐等方面的培養(yǎng)以及開(kāi)放性思維的發(fā)展，力求在改進(jìn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，發(fā)揮信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而提升小學(xué)科學(xué)的教學(xué)成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈香.淺議如何實(shí)現(xiàn)STEM教育與小學(xué)科學(xué)的融合[J].科學(xué)大眾，2016，（4）.

[2]陸健紅.STEM教育與小學(xué)科學(xué)融合的措施分析[J].教書育人，2017，（25）.