蔣波

摘要STEM教育提倡從生活中的實(shí)際工程問題出發(fā)，開展一系列探究實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。但工程問題一定要建立在真實(shí)基礎(chǔ)上的，為了讓STEM教育中的工程問題更具有真實(shí)性，更符合學(xué)生的認(rèn)知，筆者認(rèn)為需要從兩個(gè)方面思考：一是要關(guān)注社會中存在的真實(shí)問題，將它們轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以研究的、有意義的課題；二是當(dāng)實(shí)際問題過于困難、不利于學(xué)生研究時(shí)，教師可選取部分學(xué)生可以理解的問題進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 STEM 實(shí)際工程問題 探究實(shí)踐活動

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.039

STEM Courses Focus More on Real Issues

JIANG Bo

（Yangzhou Weiyang Experimental Primary School， Yangzhou， Jiangsu 225001）

Abstract： STEM education advocates starting from the actual engineering problems in life， carrying out a se？ ries of inquiry and practice activities， and cultivating students’ ability to solve practical problems. However， engi？ neering problems must be based on reality. In order to make engineering problems in STEM education more au？ thentic and more in line with students’ cognition， the author believes that we need to think from two aspects： first， we should pay attention to the real problems existing in society and turn them into meaningful topics that students can study； Second， when the practical problems are too difficult for students to study， teachers can choose some problems that students can understand for research.

Keywords： STEM； actual engineering problems； inquiry practice

STEM教育提倡從生活中的實(shí)際工程問題出發(fā)，開展一系列探究實(shí)踐活動，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。但我發(fā)現(xiàn)，有些STEM活動提出的問題不夠真實(shí)，有的甚至是一些假問題，這明顯與STEM教育的核心理念相違背。

為何會出現(xiàn)以上的情況呢？我想可能有兩個(gè)方面的原因：第一，可能是教師并未真正了解STEM教育的內(nèi)涵，忽略了問題的真實(shí)性；第二，可能是教師覺得真實(shí)的問題過于困難，不適合學(xué)生解決，所以設(shè)計(jì)一些簡單的、可行的問題讓學(xué)生思考并解決。

但工程問題一定要建立在真實(shí)基礎(chǔ)上的，失去了真實(shí)性，工程問題就如空中樓閣，看上去美好無比，其實(shí)沒有意義。為了讓STEM教育中的工程問題更具有真實(shí)性，更符合學(xué)生的認(rèn)知，我認(rèn)為需要從兩個(gè)方面思考：一是要關(guān)注社會中存在的真實(shí)問題，將它們轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以研究的、有意義的課題；二是當(dāng)實(shí)際問題過于困難、不利于學(xué)生研究時(shí)，教師可選取部分學(xué)生可以理解的問題進(jìn)行研究。

將熱點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為有意義的STEM課題

社會包羅萬象，里面有許多紛繁復(fù)雜的問題。教學(xué)時(shí)應(yīng)該選擇其中具有意義的問題加以研究，這就需要教師在課前進(jìn)行大量的積累和篩選。

比如關(guān)注西北的治沙問題時(shí)，教師先在操場中布置一個(gè)小型的沙堆，在高功率吹風(fēng)機(jī)的吹動下，風(fēng)沙四起，讓學(xué)生感受風(fēng)沙吹打在皮膚上的疼痛感。接著，教師播放視頻，讓學(xué)生了解“第五次全國荒漠化和沙化土地監(jiān)測”情況：全國荒漠化土地面積為261.16萬平方公里，占國土面積的27.20%；沙化土地面積為172.12萬平方公里，占國土面積的17.93%。教師接著追問：如果我們在大西北，無盡的風(fēng)沙刮起時(shí)，我們是怎樣的感覺呢？學(xué)生立刻感受到了西北治沙的重要性和迫切性。然后，教師提出研究的課題：如何防治風(fēng)沙？在教師的引導(dǎo)下學(xué)生經(jīng)歷如下探究過程：設(shè)計(jì)方案—交流討論—修改方案—測試方案—評價(jià)。最后，教師播放視頻，展示目前比較有效的防沙治沙方案，開拓學(xué)生的視野。

又如關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活中的水土流失問題，教師先播放黃土高原水土流失的視頻，讓學(xué)生了解問題的嚴(yán)重性。教師提出問題：我們面對這樣的情況，應(yīng)該怎樣去做？進(jìn)而介紹侵蝕的多種形式：水力侵蝕、風(fēng)力侵蝕、凍融、崩塌、滑坡，接著教師提出研究的課題：如何保持水土不流失？有了研究課題后，學(xué)生先利用平板電腦搜索保持水土不流失的方案，接著小組內(nèi)進(jìn)行討論和梳理，選擇適合自己小組的方案。然后選擇材料，進(jìn)行方案測試。經(jīng)過一系列測試，學(xué)生發(fā)現(xiàn)土地有草皮和沒有草皮的水土保持力是不一樣的，認(rèn)為植樹造林是可以防止水土流失的。再經(jīng)過多輪的建構(gòu)和測試，他們找到了有效地防止水土流失的方案。

又如安全帽是施工的安全保障，安全帽是否合格直接關(guān)系著工人的生命安全。上課時(shí)，教師播放一段名為“5元‘脆皮’安全帽一按一個(gè)坑，一線工人‘頭頂安全’誰來保護(hù)”的視頻后，提出問題：如何使工人的安全帽更加安全？學(xué)生分小組先仔細(xì)觀察安全帽實(shí)物，接著開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)尋找安全帽哪個(gè)部位最薄弱，然后針對薄弱點(diǎn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行加固，最后通過一次次的設(shè)計(jì)與檢驗(yàn)，得出合理的方案。

通過以上事例，我們不難發(fā)現(xiàn)，只要我們用心發(fā)現(xiàn)生活的問題，進(jìn)行有效的梳理與選擇，我們就能將這些問題轉(zhuǎn)化為有意義的研究課題。

將難點(diǎn)問題轉(zhuǎn)化為可研究的STEM課題

生活中的問題很多，難易程度不一。有些問題看上去好像非常棘手，許多教師容易放棄，覺得學(xué)生無法完成這樣的任務(wù)。殊不知，學(xué)生有了一定的閱讀面和生活經(jīng)歷，可能已經(jīng)具備了解決問題的初步能力。只需教師將這些看似困難的問題加以簡化，就可以轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生可研究的STEM課題。

影響全球生態(tài)的問題——酸雨，看似這個(gè)問題學(xué)生了解少，在課堂上也難以解決，許多教師就不去觸碰它。其實(shí)，酸雨的危害越來越嚴(yán)重，是一個(gè)非?，F(xiàn)實(shí)的問題，如何將這個(gè)問題轉(zhuǎn)化為學(xué)生可研究的課題呢？有一位教師對問題進(jìn)行簡化，去掉了復(fù)雜的化學(xué)問題。

教師先讓學(xué)生認(rèn)識他們熟悉的二氧化碳?xì)怏w，使用pH試紙測水的酸堿性和溶解了二氧化碳?xì)怏w的溶液的酸堿性。學(xué)生對比發(fā)現(xiàn)，溶解了二氧化碳?xì)怏w的溶液呈酸性，從而明白二氧化碳?xì)怏w是產(chǎn)生酸雨的一個(gè)因素。教師介紹二氧化碳主要來自化石燃料的大量燃燒，讓學(xué)生明白以后要減少化石燃料的燃燒。教師出示二氧化硫氣體，讓學(xué)生觀察其特點(diǎn)，再將這種氣體溶于水，讓學(xué)生測量溶液的pH。學(xué)生通過測量發(fā)現(xiàn)溶解了二氧化硫氣體的溶液也顯酸性，得出結(jié)論：二氧化硫氣體也是造成酸雨的元兇之一。學(xué)生習(xí)得了這種方法后，開始對其他氣體進(jìn)行研究，最終發(fā)現(xiàn)了多種氣體可能導(dǎo)致酸雨的形成，并知道了通過減少化石燃料的燃燒減少酸雨產(chǎn)生的方法。

通過關(guān)注生活中的真實(shí)問題，以及將其轉(zhuǎn)換成學(xué)生可以研究的問題，讓學(xué)生與真實(shí)問題相遇，在真實(shí)情境中探究、創(chuàng)造，最終成為一個(gè)具備質(zhì)疑精神、探究能力、科學(xué)素養(yǎng)、工程思維、技術(shù)水準(zhǔn)的STEM人才。

●課程標(biāo)準(zhǔn)解讀

評價(jià)要著眼學(xué)生發(fā)展

評價(jià)對學(xué)生的學(xué)習(xí)具有導(dǎo)向作用，教師的評價(jià)理念和評價(jià)手段會對學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)產(chǎn)生不可低估的影響，科學(xué)教師要樹立正確的評價(jià)觀念，學(xué)習(xí)先進(jìn)的評價(jià)技術(shù)，為促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展而采取合適的評價(jià)手段。

評價(jià)應(yīng)該致力于促進(jìn)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)，充分考慮學(xué)生在學(xué)習(xí)風(fēng)格、性別、年齡、民族、背景以及社會環(huán)境方面的差異。評價(jià)主體的多元化、評價(jià)內(nèi)容的全面化、評價(jià)方法的多樣化、評價(jià)時(shí)機(jī)的全程化是科學(xué)課程教學(xué)評價(jià)所提倡的要求。

課堂教學(xué)評價(jià)屬于過程性評價(jià)的一種。教師應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)，以給予鼓勵(lì)性評價(jià)為主。過程性評價(jià)的另一個(gè)方面是教師可以根據(jù)對學(xué)生行為的觀察進(jìn)行敘事性記錄。這些記錄可以附在學(xué)生記錄的后面，更好地呈現(xiàn)學(xué)生的一般或特殊表現(xiàn)。同時(shí)，教師還可以通過學(xué)生制作的作品、刊物、寫作、概念圖、科學(xué)繪畫等對學(xué)生進(jìn)行表現(xiàn)性評價(jià)。

終結(jié)性評價(jià)一般是指最終的評價(jià)。特別是在考試評價(jià)中，教師要把握好命題的方向性，把握好試題的內(nèi)容，避免出現(xiàn)死記硬背的題目。要注重評價(jià)學(xué)生對科學(xué)概念的理解和應(yīng)用，盡量將其融合在分析和解決實(shí)際問題的情境中。對語言和表達(dá)能力的發(fā)展，可通過課堂教學(xué)中的討論、交流、記錄和展示等多個(gè)環(huán)節(jié)對學(xué)生的語言和表達(dá)能力的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行觀察、記錄和分析。對探究能力的評價(jià)，可結(jié)合學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)過程，對比學(xué)生學(xué)習(xí)前后探究能力的變化，依據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)考查學(xué)生各方面探究能力的發(fā)展。

不管是過程性評價(jià)還是終結(jié)性評價(jià)，都必須對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行及時(shí)分析和反饋，要關(guān)注學(xué)生的自身發(fā)展和進(jìn)步，并以此增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的自信心和興趣，培養(yǎng)學(xué)生的元認(rèn)知。

（內(nèi)容來源：義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀/劉恩山主編；義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組編寫.—北京：高等教育出版社，2017.12，有刪減。）