◇高先峰

隨著STEM教育日益受到社會關(guān)注，開展STEM教育已成為教育界討論并實踐的熱點。如何利用現(xiàn)有的科學(xué)活動，推進STEM教育，幫助學(xué)生打好扎實的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與實踐能力，成為非常值得研究的課題。筆者結(jié)合所在學(xué)校的實際情況，從科學(xué)課程的實施、小科學(xué)院活動、創(chuàng)客教育活動、課題研究的開展等方面，探討如何在STEM背景下進行科學(xué)活動的組織與實施。

一、STEM教育與科學(xué)課堂的融合

在小學(xué)科學(xué)教材中，有相當(dāng)一部分內(nèi)容適合融入STEM 教育。以教材科學(xué)概念為基礎(chǔ)，結(jié)合工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)學(xué)科并加以整合，能設(shè)計成一個個有創(chuàng)意的STEM 活動課程。

在蘇教版《科學(xué)》五年級“形狀與結(jié)構(gòu)”單元第二課《搭支架》中，有一個教學(xué)環(huán)節(jié)是建高塔。如果僅僅按照教材中提供的吸管等材料進行搭建，受到材料的限制，無法發(fā)揮學(xué)生的想象力。筆者結(jié)合當(dāng)今流行的STEM 教育理念，將科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)融為一體，借助胡蘿卜、牙簽等材料，開發(fā)了STEM 案例。在實踐中，學(xué)生們從基礎(chǔ)的四邊形、六邊形、三角形入手，逐步嘗試搭建，在搭建的過程中，學(xué)生們發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)等問題，然后嘗試改進，一步步走向成功。學(xué)生不僅體驗了形狀與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，同時通過成本控制，合理利用材料，增加了合作意識。學(xué)生通過參與、合作、分享和創(chuàng)新，既像科學(xué)家一樣探究，又像工程師那樣做產(chǎn)品。

二、STEM教育與少年科學(xué)院活動的結(jié)合

新頒布的《小學(xué)課程標(biāo)準》增加了關(guān)于“技術(shù)與工程”方面的要求。我們在此基礎(chǔ)上，將STEM教育與少年科學(xué)院活動相結(jié)合，獲得了較好的效果。

學(xué)校組建了“金色陽光”少年科學(xué)院，聘請校內(nèi)骨干教師作為導(dǎo)師，以開設(shè)小課題研究、講座、展示等形式，開展各方面的科學(xué)研究。目前，在少年科學(xué)院的統(tǒng)籌下，組建了無線電分社、創(chuàng)新分社、“金鑰匙”分社、模型分社、信息分社、美術(shù)分社等多個社團，形成了具有一定規(guī)模、有一定知名度的大科技教育模式。STEM教育則依托學(xué)校的少年科學(xué)院，在開展的各類活動中，體現(xiàn)著STEM 教育精神。

學(xué)校每年都派出優(yōu)秀學(xué)生代表，參加江蘇省科學(xué)小院士評比。近三年，已有5名同學(xué)被評為“江蘇省科學(xué)小院士”稱號，他們提交的針對社區(qū)、城市等多個科學(xué)建議均被評為特等獎、一等獎。而這些建議，也都有著STEM教育的影子。

學(xué)校“金色太陽”業(yè)余無線電社團，多年來，已與一百多個國家和地區(qū)的電臺進行了空中聯(lián)絡(luò)。學(xué)生們利用無線電元器件，裝配各種電路，既要進行電路設(shè)計，又要自己動手進行電路組裝，科學(xué)知識與工程技術(shù)得到完美的統(tǒng)一。

科幻畫類“書畫社團”特別注意保護學(xué)生的個性發(fā)展，尊重他們的個人創(chuàng)意，發(fā)揮美術(shù)學(xué)科特有的魅力。有多幅作品曾獲江蘇省“我的低碳生活調(diào)查體驗活動”、鎮(zhèn)江市青少年科技創(chuàng)新比賽科幻畫特、一、二等獎。

學(xué)校每年都舉辦一屆歷時一個月的主題科技節(jié)和一周的科普周活動，先后有塔趣、車趣、手工節(jié)、航模節(jié)、卡趣等科技專題活動。在活動中，學(xué)生既要對模型進行繪圖設(shè)計，又要利用已有的材料進行精確的計算，最后再進行材料加工，完成最終的作品。這一系列的活動，無不體現(xiàn)著平時科學(xué)課中的STEM教育。

三、在創(chuàng)客活動基礎(chǔ)上開展STEM教育

創(chuàng)客教育是STEM教育的主流表現(xiàn)形式之一，也是STEM教育的進一步延伸和拓展。

學(xué)校設(shè)立了創(chuàng)客實驗室，涵蓋機器人搭建、3D打印體驗、無人機和物聯(lián)網(wǎng)等項目的創(chuàng)新制造活動中心。目前在五年級進行了全面的創(chuàng)客教學(xué)，并組建了創(chuàng)客社團。主要內(nèi)容有：認識物聯(lián)網(wǎng)、STEAM教育的開源平臺機器人、無人機、3D打印等其他項目。

此外，學(xué)校還與鎮(zhèn)江市瑞泰數(shù)字科技園結(jié)成對子，定期組織學(xué)生赴科技園中的創(chuàng)客中心，參與編程、3D打印、建模等多種STEM活動。

四、STEM教育與課題研究

在教師層面，可以根據(jù)自己原有任教學(xué)科與STEM可能的交集，尋求可能的突破方向，依托特色綜合實踐板塊校本課程、特色拓展探究板塊校本課程建設(shè)，實施相關(guān)的自我研發(fā)科目。這些都是我們教師作為課題進行研究的切入點。

目前我們學(xué)校開展了省級課題“立足課堂，挖掘‘生活化’資源，提高小學(xué)生的美術(shù)素養(yǎng)”、市級課題“思維導(dǎo)圖在學(xué)生思維可視化課堂中的運用”“基于創(chuàng)客社團環(huán)境下創(chuàng)新思維發(fā)展的研究”“基于全人教育理念下小學(xué)科學(xué)STEM課程開發(fā)與實施的研究”、區(qū)級課題“以‘做中學(xué)’為中心的小學(xué)科學(xué)探索性學(xué)習(xí)研究策略的研究”等多個課題的研究。學(xué)校還加入潤州區(qū)STEM 研究中心，組成團隊，共同研發(fā)實施相應(yīng)的STEM校本課程課題。借助STEM課題的研究，更新自己的相關(guān)知識、發(fā)展相應(yīng)的教育教學(xué)能力，在實踐中發(fā)展，在發(fā)展中推動實踐。

STEM在國內(nèi)還是個新興領(lǐng)域，目前尚未形成完整的理論體系和操作性強的模式的現(xiàn)狀。以上介紹的僅是筆者學(xué)校開展STEM教育的部分項目，目前仍處于探索階段，今后我們還將借助一些更高的平臺，汲取發(fā)達國家和地區(qū)的經(jīng)驗，更好地實施STEM教育。