沈金燕

在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景之下，STEM成了一個(gè)新興的教學(xué)模式。通過相關(guān)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)以及問題的有效解決，能夠正確引導(dǎo)學(xué)生通過跨學(xué)科的思維，針對(duì)問題進(jìn)行有效解決。通過STEM教育能夠有效培養(yǎng)和提升學(xué)生適應(yīng)未來的關(guān)鍵能力。基于此，本文針對(duì)基于STEM下的小學(xué)科學(xué)課教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的分析和研究，促使學(xué)生在良好的學(xué)習(xí)氛圍和環(huán)境當(dāng)中，學(xué)習(xí)和掌握更多的科學(xué)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生能力和素養(yǎng)的共同提升與發(fā)展。

隨著新課程改革與素質(zhì)教育的不斷深入和發(fā)展，我們?cè)絹碓街匾曅W(xué)階段科學(xué)課的開展。小學(xué)科學(xué)是一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)意識(shí)的重要核心課程，將STEM滲透于小學(xué)階段的科學(xué)課教學(xué)當(dāng)中，不僅僅是對(duì)教學(xué)內(nèi)容的不斷豐富和充實(shí)，更是對(duì)教學(xué)模式的優(yōu)化和創(chuàng)新。所以，本文針對(duì)教科版小學(xué)《科學(xué)》六年級(jí)上冊(cè)第二單元“形狀與結(jié)構(gòu)”第6課《建高塔》進(jìn)行課程內(nèi)容設(shè)置，詳情如下。

一、學(xué)習(xí)活動(dòng)介紹

本次活動(dòng)的名稱是“搭建高塔”，通過師生共同對(duì)高塔的設(shè)計(jì)、討論以及驗(yàn)證、制作和改進(jìn)，更好地幫助學(xué)生深刻理解形狀結(jié)構(gòu)、工程以及數(shù)學(xué)與力之間存在的關(guān)系。

需要解決的問題：在實(shí)際的探究實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，需要學(xué)生搭建一個(gè)又高又穩(wěn)、承受力相對(duì)比較大的高塔，并且讓自己所制作出來的高塔盡量美觀。

材料的準(zhǔn)備：牙簽、透明膠、大頭針、雙面膠、細(xì)線、剪刀、吸管、A4紙、橡皮。

所涉及的STEM相關(guān)內(nèi)容：科學(xué)——結(jié)構(gòu)、形狀與力之間存在的關(guān)系。技術(shù)——信息的查詢、拍照、搭建。工程——運(yùn)用相關(guān)的工程理念，對(duì)高塔進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)、制作以及改進(jìn)。數(shù)學(xué)——對(duì)結(jié)構(gòu)和形狀進(jìn)行充分了解，并且能夠測(cè)量出塔的高度。

二、STEM下的教學(xué)目標(biāo)

（一）科學(xué)（S）

1.知識(shí)與技能

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)、形狀與力之間存在的緊密關(guān)系進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)。

2.過程與方法

通過對(duì)相關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)一座高塔。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

深刻地體驗(yàn)收集數(shù)據(jù)以及認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，并且能夠充分解釋科學(xué)的過程。

（二）技術(shù)（T）

1.知識(shí)與技能

引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立針對(duì)高塔本身的穩(wěn)定性以及承受力進(jìn)行測(cè)試。

2.過程與方法

引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)的材料搭建和制作高塔。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

深刻地感受科學(xué)技術(shù)在實(shí)際的探究工程當(dāng)中所具有的重要作用，并且能夠?qū)Ω咚M(jìn)行有效的制作和裝飾。

（三）工程（E）

1.知識(shí)與技能

能夠充分運(yùn)用工程思想和理念，對(duì)高塔進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并且學(xué)會(huì)如何有效提升和增強(qiáng)高塔的穩(wěn)定性以及承受力。

2.過程與方法

通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)高塔的穩(wěn)定性以及承受力進(jìn)行不斷改進(jìn)。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

深刻地體驗(yàn)不怕困難、團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神，并且體會(huì)在實(shí)際生活當(dāng)中工程的具體應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神，促使學(xué)生養(yǎng)成積極主動(dòng)參與探究的興趣和熱情。

（四）數(shù)學(xué)（M）

1.知識(shí)與技能

認(rèn)識(shí)各種結(jié)構(gòu)和形狀，并且學(xué)會(huì)測(cè)量塔的高度。

2.過程與方法

通過相關(guān)的數(shù)據(jù)能夠測(cè)量出高塔最大的穩(wěn)定承受力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

深刻地感受學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)的樂趣，領(lǐng)略數(shù)學(xué)魅力，認(rèn)識(shí)數(shù)學(xué)在不同教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中所具有的重要作用。

三、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

最強(qiáng)科研團(tuán)隊(duì)——高塔搭建得最好，既高又穩(wěn)，承受力非常大。

最強(qiáng)大腦團(tuán)隊(duì)——研發(fā)記錄表完成得最好，整個(gè)探究和實(shí)踐的過程最清晰、最完整。

牛氣沖天團(tuán)隊(duì)——速度最快，小組學(xué)生在高塔進(jìn)行制作的過程當(dāng)中速度最快。

四、實(shí)施過程

（一）創(chuàng)設(shè)情境

老師通過展示塔的圖片和視頻來吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，介紹課程。

（播放視頻和圖片）

【任務(wù)】建設(shè)高、穩(wěn)、承載力大的高塔。

（二）理論知識(shí)學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)理論知識(shí)。老師引導(dǎo)學(xué)生了解形狀和結(jié)構(gòu)，使學(xué)生了解穩(wěn)定性和承受力。

穩(wěn)定性——研究物體結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性之間的關(guān)系。

承受力——研究物體形狀和承受力之間的關(guān)系。

（三）高塔設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)

學(xué)生利用現(xiàn)有的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行高塔設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)，團(tuán)隊(duì)成員合作完成，并且做好相關(guān)的記錄。

（四）高塔改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生通過收集和搜索數(shù)據(jù)、分組討論，運(yùn)用工程思想來改進(jìn)塔的形狀或結(jié)構(gòu)。學(xué)生使用科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行探討，并將每次實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果填寫在記錄表當(dāng)中。

（五）高塔展示及反思評(píng)價(jià)

學(xué)生推選小組代表，展示小組的高塔，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較各組高塔的綜合性能，反思不足，并根據(jù)老師的評(píng)價(jià)方案對(duì)小組間的產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)。

綜上所述，在STEM理念下開展項(xiàng)目學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)問題進(jìn)行有效的解決，能夠更好地促使學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科的思維去解決問題。這不僅僅能夠有效地對(duì)教學(xué)方式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，還能夠促使學(xué)生通過小組合作學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，有效培養(yǎng)和提升寫作能力以及探究精神。同時(shí)，在較為真實(shí)的情境當(dāng)中，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)的深刻體驗(yàn)，進(jìn)而更好地促使學(xué)生在實(shí)際的學(xué)習(xí)當(dāng)中不斷地進(jìn)行反思和嘗試，最終獲得成長(zhǎng)。因此，在開展科學(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中，應(yīng)該為學(xué)生的思考和探究創(chuàng)造空間和時(shí)間，放手讓學(xué)生去探索，真正地化“被動(dòng)”為“主動(dòng)”，促使學(xué)生更好地參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中去。