向世清

在前述我們解讀好STEM教學(xué)法的九步過程后，從本講開始，我們將連續(xù)給出幾種類型的STEM教育的教學(xué)法案例。

為了大家能夠更好地體會(huì)九步法和加深對(duì)其的理解和應(yīng)用，采用一個(gè)與九步法直接對(duì)照說明的清晰案例過程是最好的方式。所以，我們首先再次重溫一下九步法框架（如圖1）。

以下典型案例的敘述便是直接對(duì)照這一確定的框架，清晰但簡(jiǎn)明扼要地給出教學(xué)設(shè)計(jì)和過程。這里要特別說明，在學(xué)習(xí)這些案例時(shí)，請(qǐng)大家更為側(cè)重關(guān)注方法步驟的一一對(duì)照，并在有疑問和困惑的時(shí)候返回去再讀我們前面各講所解讀的各步驟的對(duì)應(yīng)內(nèi)容。也特別強(qiáng)調(diào)，這里給出案例的最主要目的，更是想以具體的內(nèi)容但從不同的另外角度，進(jìn)一步促進(jìn)大家對(duì)STEM教學(xué)過程的熟悉和理解，使大家可自己“依葫蘆畫瓢”式地設(shè)計(jì)自己的教學(xué)方案。所以，請(qǐng)大家更為注重方法論，以掌握方法為第一目的，而不是只關(guān)注案例本身的具體內(nèi)容。因?yàn)榫退闶菚?huì)了這幾個(gè)案例，也不一定能實(shí)現(xiàn)真正的學(xué)會(huì)和掌握。我們要的是舉一反三和觸類旁通，最后實(shí)現(xiàn)一會(huì)百會(huì)（作為一個(gè)STEM教育的導(dǎo)師或教師，需要的是此后可以設(shè)計(jì)自己的“教案”，而不是以這幾個(gè)所謂的“教案”以后應(yīng)付一切。大家切記切記）。

大家也還要建立一個(gè)概念，這里即將給出的所謂幾種不同的案例類型，主要是指的針對(duì)問題或主題的類型，這是以便大家在自己的教學(xué)方案設(shè)計(jì)中更好地掌握不同類型教學(xué)情況下的應(yīng)對(duì)策略和方法。

案例類型一、知識(shí)概念學(xué)習(xí)型

知識(shí)概念是在教育中最為基本的逐漸遞進(jìn)的教學(xué)內(nèi)容，這在各個(gè)學(xué)科的知識(shí)教學(xué)中都是一樣的要求。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，經(jīng)過學(xué)習(xí)前人對(duì)自然界和社會(huì)中的各種事物、現(xiàn)象的認(rèn)知性總結(jié)提煉所形成的各種描述性和界定性的概念，就能夠逐漸建立起單個(gè)學(xué)科乃至眾多學(xué)科的知識(shí)體系，然后一邊循序漸進(jìn)，一邊建立知識(shí)之間的聯(lián)系并融會(huì)貫通，直至慢慢建立其個(gè)人的知識(shí)總集，然后再應(yīng)用和實(shí)踐中進(jìn)一步增進(jìn)、拓展和創(chuàng)新知識(shí)。所以，我們首先給出一個(gè)基于概念學(xué)習(xí)的案例。為了特別典型化，這里我們選擇浮力的概念設(shè)計(jì)第一個(gè)教學(xué)案例。也為了更多的導(dǎo)師或教師可以在不同知識(shí)程度水平上都能理解案例，這里特別選擇簡(jiǎn)單水平能級(jí)、直接針對(duì)小學(xué)生高年級(jí)學(xué)習(xí)的教案予以呈現(xiàn)。

浮力是一個(gè)物理學(xué)的知識(shí)概念，也是一個(gè)生活中最為常見的現(xiàn)象（如圖2）。所以選擇浮力作為案例對(duì)于絕大多數(shù)教師而言，都可以很容易理解，就算不教物理，也是很容易得到認(rèn)識(shí)的。

凡是學(xué)過物理的人，甚至只要是有一定知識(shí)及生活常識(shí)的人，都知道浸在流體內(nèi)的物體受到流體豎直向上托起的作用力叫作浮力（特別是很多東西都可以在水里漂起來的直觀生活體驗(yàn)是大多數(shù)人都有的）。雖然這看起來極其簡(jiǎn)單，但這是對(duì)成年人而言。對(duì)于一個(gè)剛剛開始接觸到浮力的初學(xué)者小學(xué)生或孩子，要想讓其更為準(zhǔn)確地學(xué)到、理解和掌握這個(gè)概念，其實(shí)存在著難度，也存在著更好的入門教學(xué)方式和過程選擇。我們現(xiàn)在經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，常見的書本式物理課中的教學(xué)效果都不理想，很多學(xué)生最后是“知其然而不知其所以然”，能記住概念，能考高分，但卻可能一輩子沒有真正理解其概念的準(zhǔn)確意義和內(nèi)涵（這也是我們當(dāng)前應(yīng)試教育中的結(jié)果通病，笑）。那么，STEM教育怎么實(shí)現(xiàn)這個(gè)概念的教學(xué)并突破認(rèn)知難題呢？以下，我們按照九步法簡(jiǎn)明地給出“教案”，見表1（值得說明的是，就算是STEM教學(xué)方式，關(guān)于浮力的教學(xué)也不只是存在這里所設(shè)計(jì)的“教案”的唯一方式，大家記住，可以有很多設(shè)計(jì)變通和過程方式可能）。

總體來說，對(duì)于概念的教學(xué)設(shè)計(jì)，應(yīng)圍繞概念的各種生活應(yīng)用內(nèi)涵與延伸展開。其中，對(duì)于前人在科技發(fā)展中如何提出概念等過程應(yīng)該加以引導(dǎo)學(xué)習(xí)。過程中更應(yīng)該特別注意以合適的實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`方案承載概念的教學(xué)。教師的作用必須按照前述各階段要求，最終予以優(yōu)化實(shí)施。最后特別強(qiáng)調(diào)，概念的理解是無止境的，因此教學(xué)設(shè)計(jì)中的時(shí)間概念要盡可能放寬，不必按照當(dāng)前教學(xué)進(jìn)度方式考慮和要求。