陸海兵

STEM代表科學(xué)（Science），技術(shù)（Technology），工程（Engineering），數(shù)學(xué)（Mathematics）。STEM教育就是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)多學(xué)科融合的綜合教育。STEM課程并不是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育的簡單疊加，而是要將四門學(xué)科內(nèi)容融合形成有機(jī)整體，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力。

科學(xué)課《我的保溫盒》，為什么確定為“我的保溫盒”？關(guān)鍵是“我的”，這是突出學(xué)生自主設(shè)計、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的前提。一開始的教學(xué)設(shè)計是教師自己在課前做一個，讓學(xué)生觀察分析各部分的構(gòu)造和用途，學(xué)生再嘗試做一個。這樣的教學(xué)設(shè)計，是讓學(xué)生依樣畫葫蘆，課堂也會變得平淡無奇。從“畫葫蘆”到做“我的”，這樣的過程，雖只是課題稍做變動，但它體現(xiàn)了教師教育觀念的改變。

一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為學(xué)生創(chuàng)新提供動力

激發(fā)學(xué)生對本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，是促使他們感知事物、發(fā)展思維的強(qiáng)大動力。只有當(dāng)學(xué)生對課堂學(xué)習(xí)感興趣時，他們才能積極主動而且心情愉快地去創(chuàng)新學(xué)習(xí)。

本堂課的導(dǎo)入是這樣設(shè)計的：

小朋友們，老師這兒有一杯湯。這是一杯紫菜湯，它是我們生活中常吃的，而且做起來簡單。問題是老師想把它留到中午才吃，到時會發(fā)生什么情況？那么，有什么辦法使它即使到了中午吃也是熱騰騰的呢？

這樣的設(shè)計已經(jīng)很好了：將生活中碰到的實際問題提出，激發(fā)學(xué)生的思考，尋求解決方案。這樣的情境創(chuàng)設(shè)具備了學(xué)生解決問題的原動力，但缺少了科學(xué)知識的融合。

小朋友們，我們在科學(xué)課堂上已經(jīng)學(xué)習(xí)過一課《熱》，考一考大家：

炒菜時對鍋加熱，鍋里的菜會變熟，利用的是（熱傳導(dǎo)）。

冬天利用取暖器取暖，利用的是（熱輻射）。

知道風(fēng)是怎么形成的嗎？（空氣的熱對流）燒開水時只是對水壺底部加熱，為什么最后整壺水都開了？（水的熱對流）

所以，我們說熱是可以傳遞的，與其相伴的溫度也是可以傳遞的。那生活中有沒有一些東西是可以隔絕熱的傳遞的呢？

其實，生活中還有很多這樣的例子，譬如外賣小哥送外賣時，為了保持食品的溫度，就需要一個保溫的東西。還有，譬如我要將一箱海鮮運到一個朋友家里，需要兩個小時，那也是需要保溫（保低溫）的。所以，這堂課就讓我們來當(dāng)一回小小設(shè)計師，自己設(shè)計出一種能保持內(nèi)部溫度的容器，而且這種容器既能裝湯類液體，也能裝冰塊類的固體。

兩種導(dǎo)入方式區(qū)別在于修改后的導(dǎo)入，激發(fā)了學(xué)生解決實際問題的原動力以及對科學(xué)知識的融合。

二、充分準(zhǔn)備學(xué)具，為學(xué)生提供創(chuàng)新空間

學(xué)具的準(zhǔn)備應(yīng)以教學(xué)目標(biāo)為基礎(chǔ)，本堂課的教學(xué)目標(biāo)是：

通過做中學(xué)，讓學(xué)生主動參與整個活動，側(cè)重于在體驗中調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。

活動主要是從保溫盒的問題思考、設(shè)計交流、修正設(shè)計到制作測試的過程，遵循一般性創(chuàng)新制作的基本流程，以貼近生活實際。

通過制作讓學(xué)生了解保溫盒的一般構(gòu)成和所需材料。

通過制作來調(diào)動學(xué)生的參與積極性，培養(yǎng)榮譽感。

其中，創(chuàng)新制作是本堂課的教學(xué)特點，沒有創(chuàng)新的制作，只提供制作保溫盒的基本材料，那就是一堂干巴巴的勞技課了。如何不限制學(xué)生的創(chuàng)新思維又能緊扣課堂教學(xué)目標(biāo)，就是從學(xué)生的學(xué)具著手，盡量多為學(xué)生準(zhǔn)備想到的材料，也提供學(xué)生可能想不到的材料。本堂課為學(xué)生準(zhǔn)備的材料有：大小礦泉水瓶各1個，大小鞋盒各1個，圓形打包盒大小各1個，方形打包盒大小各1個，泡沫塊若干，棉絮若干，鋁箔若干，A4紙若干。提供的材料很多，關(guān)鍵是啟發(fā)學(xué)生如何利用好準(zhǔn)備的材料，而不是對材料簡單地組裝。

培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、創(chuàng)新精神，是需要合適的內(nèi)容與載體的。所以，給學(xué)生提供可創(chuàng)新的材料，才能更好地為學(xué)生提供創(chuàng)新空間，課堂上才會很自然地引發(fā)學(xué)生去合作、去創(chuàng)新、去思考，并激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中動腦想、動口說、動手做，想方設(shè)法展示自己的成果。

三、改變教學(xué)方式，為學(xué)生創(chuàng)新鋪路搭橋

學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，說到底是教師教學(xué)方式的改變。前面提到“畫葫蘆”其實就是學(xué)生跟著教師做，或者說是根據(jù)已有的知識經(jīng)驗去實踐，這樣的教學(xué)其最后結(jié)果就是在已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上學(xué)生去做一做，談不上創(chuàng)新。在課堂上，有些學(xué)生是這樣設(shè)計保溫盒的：老師既然提供了相對應(yīng)的大小材料，因此，學(xué)生設(shè)計出來的保溫盒就很固定，譬如：用大的礦泉水瓶套小的，或者小的鞋盒放入大的鞋盒里。創(chuàng)新難道就止步于此了嗎？創(chuàng)新應(yīng)啟發(fā)學(xué)生根據(jù)不同材料的特性，發(fā)揮豐富的想象;可以對材料進(jìn)行創(chuàng)新組合，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，也許一種新型的保溫盒就在這個課堂上誕生。

四、學(xué)科交叉融合，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)

學(xué)科融合，理解上是把各學(xué)科知識摻雜在一起，所以融合看似很簡單。我們不應(yīng)該這樣理解融合，真正的融合應(yīng)該不是有意識的強(qiáng)加，而是水到渠成的交匯。譬如這堂《我的保溫盒》，如果重在制作方面，那就是一堂純粹的勞技課，如果重在科學(xué)知識的傳授上，那就是一堂純粹的科學(xué)課，如果重在數(shù)據(jù)的測量上，那就是一堂純粹的數(shù)學(xué)課，所以有效地將學(xué)科知識之間交叉融合，是作為一堂具有創(chuàng)新性STEM課的必備條件。譬如：在制作保溫盒的過程中，學(xué)生可能需要測量泡沫板的尺寸，那就用尺去測量一下。如果不必用，也無須強(qiáng)加上去讓每個學(xué)生測量。要讓學(xué)生認(rèn)識到：數(shù)學(xué)不是靜態(tài)的數(shù)學(xué)，它不是停留在紙面上的計算和嚴(yán)格的數(shù)學(xué)知識，科學(xué)也不僅僅是科學(xué)知識的理解和認(rèn)知，更是帶著工程思維和技術(shù)方法去解決問題。

STEM課程的教學(xué)，是多學(xué)科的融合。要讓學(xué)生帶著問題去思考，用工程技術(shù)知識科學(xué)地解決問題，最重要的是激發(fā)學(xué)生自主的創(chuàng)新意識。