朱洪達

解決真實情境的問題是STEM教育倡導的理念，而不是書本的死知識。學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，需要其主動去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題。用“科學”認識生活，是創(chuàng)新的前提，用“技術(shù)”和“工程”解決生活問題，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的有效途徑。

知識源于生活又高于生活。“源于生活”意味著我們往往能從生活實際出發(fā)引出課堂教學，這也是科學教學常用的教學策略。但又由于知識“高于生活”，導致我們往往把知識停留在課堂教學里，上課上到最后就把知識和生活剝離開了。脫離了生活的知識教學顯得蒼白無力，簡單的知識應用也僅僅體現(xiàn)在習題練習上，怎樣把知識從“用于做作業(yè)”提升到“用于實際”，是科學教學亟待解決的問題。

一、STEM教學組織方式

《小學科學課程標準》第四部分實施建議有如下表述：“倡導跨學科學習方式?？茖W（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）與數(shù)學（Mathematics），即STEM，是一種以項目學習、問題解決為導向的課程組織方式，它將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學有機地融為一體，有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?？茖W教師可以嘗試運用于自己的教學實踐。”

小學科學課程是一門綜合性課程，2017年版課標更新增了技術(shù)與工程領(lǐng)域，意味著小學科學教學應該開始注重技術(shù)與工程的實踐，這與STEM教育思想倡導的將知識應用于實際生活、解決真實問題不謀而合。所以，我們完全可以把STEM教育所提倡的“從真實問題出發(fā)，強調(diào)探究、設(shè)計和創(chuàng)造的學習過程，并最終將所學知識應用到實際生活中，解決真實問題”的課程組織方式應用于小學科學教學，尤其可以運用在知識應用環(huán)節(jié)。

二、挑選適合STEM模式的教學內(nèi)容

小學科學概念包含領(lǐng)域眾多，部分科學概念雖源于生活，但知識特點不適合技術(shù)與工程的開展。如地球與宇宙科學領(lǐng)域的課程內(nèi)容，由于其特殊的內(nèi)容性質(zhì)，導致我們對其進行探究的難度極大，要想形成可應用的工程項目更不是小學生的財力物力能做到的，所以想要實現(xiàn)技術(shù)與工程的應用顯然不太實際。而對有些課時，在完成科學探究后可以及時跟進一個STEM項目，既能鞏固科學知識的理解，也能讓學生學會把知識應用到真實案例中，使學生在實踐中的動手能力得到升華，不再僅僅停留于科學探究，能發(fā)揮自己的想象力去創(chuàng)造。

以《聲音的變化》教學為例，教材通過調(diào)整水杯的水位高低來探究聲音的高低。通過實驗我們發(fā)現(xiàn)，聲音的高低會隨著水杯里水的多少而發(fā)生變化，但筆者在實際教學中發(fā)現(xiàn)學生對這個知識點的理解不深，對知識點的應用非常差，根本無法做到舉一反三。

STEM教育倡導通過工程項目把知識應用于實際，筆者嘗試在實驗后增加一個“音樂排簫”的STEM案例，給學生提供剪刀、熱熔槍、粗吸管、膠帶等材料，讓學生根據(jù)所學知識制作“音樂排簫”。

三、優(yōu)化材料有助于課后再研究

目前教材涉及的大多數(shù)實驗器材都具有一定的專業(yè)性，如用于發(fā)聲的音叉，用于固定物體的鐵架臺，用于觀察微生物的顯微鏡等。一般家庭不會有這些器材，就算學生有興趣，家長也有心，但是購買器材會是一個很大的問題。而如果我們在進行課堂教學時就選擇好材料，讓學生在課后感興趣時不會苦于沒有材料來實現(xiàn)自己的創(chuàng)新性想法，那么就能實現(xiàn)走出課堂應用于實際的關(guān)鍵一步。

以經(jīng)典案例《建高塔》教學為例，高塔上輕下重，上小下大，利用框架結(jié)構(gòu)等特點能使高塔相對穩(wěn)固。在實際教學中，利用竹簽和橡皮筋搭高塔卻會遇到很多的問題，其中筆者遇到的最大問題是高塔的連接問題。由于橡皮筋具有彈性，在固定竹簽時皮筋綁得太松會失去固定效果，綁得太緊又會破壞竹簽之間的結(jié)構(gòu)框架。好多學生小組一節(jié)課下來能綁出兩個正方體框架就已經(jīng)不錯了，更不用說搭起一個高塔了。在幾次培訓中，筆者發(fā)現(xiàn)有些教師選用胡蘿卜固定竹簽來替代橡皮筋，能起到不錯的效果，但胡蘿卜還是有點重，而且不適合多次插拔，容易開裂。筆者又嘗試用超輕黏土來代替胡蘿卜，把竹簽替換成更輕巧的意大利面，學生反響非常好。對一些課上無法及時完成想法的小組，我讓他們帶著自己的想法在課后繼續(xù)研究制作，學生在課后玩得不亦樂乎，真正實現(xiàn)了讓實驗走出課堂、走進實際的轉(zhuǎn)變。

四、讓學生放飛思想

以新版三年級上冊《我們來做熱氣球》教學為例，這種頗具STEM意味的課程能讓學生沉浸于課堂，讓課堂綻放創(chuàng)新的花朵。

以學生感興趣又好奇的熱氣球為引，提供給學生紙筒、蠟燭、打火機、大號透明塑料袋等材料，給學生一個目的，讓他們制作一個“熱氣球”。在這個過程中，教師可以把20分鐘甚至更長的時間全都交給學生，讓其根據(jù)自己的想法去設(shè)計實驗，學生需要在嘗試和改進中不斷進步。他們會自主經(jīng)歷飛不起來—飛起來—飛更高—在空中停得更久更穩(wěn)的階段性過程，教師只需在學生完成某一階段性目標后，再給他們提示可以去嘗試新的目標，甚至學生自己都會自主地嘗試更高的目標。整個課堂是由學生自己設(shè)計、制作、分享、收獲的，教師只是提供給了學生一個平臺和一個引子。

五、讓研究走出課堂走向創(chuàng)新

課堂時間有限，但思維和想法是無限的，創(chuàng)新的苦楚就在于我們無法把課堂中激發(fā)出來的想法再次進行驗證和實踐。如果能夠?qū)TEM模式在課堂上激發(fā)的有趣想法保留到課后，并迅速付諸實踐，甚至應用于生活，那么課堂教學也就真的走向了生活，走向了成功。

知識源于生活，也應該回歸生活，應用于生活生產(chǎn)實踐?？茖W課堂不應該停留于三尺講臺，停留在教室之內(nèi)。讓學生走出教師設(shè)計的實驗，走出教室，走進生活，在生活中發(fā)現(xiàn)問題解決問題，更能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，提升其科學素養(yǎng)。