楊清華

(福建省三明市梅列區(qū)實驗小學(xué) 福建 三明 365000)

1.STEM教育

“STEM 是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(xué)(Mathematics)四門學(xué)科的簡稱”，對STEM教育的理解主要有兩大主流觀點,一是將他視為不同科目的融合課程,另一觀點把他視為“一種學(xué)習(xí)方式和教學(xué)策略”，無論哪種觀點都“強調(diào)多學(xué)科的交叉融合”可見,STEM不是機械的疊加，而是以整合的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的知識技能,是一種從綜合角度解決實際問題的現(xiàn)代教育，與單科教育相比，具有綜合性、跨學(xué)科性、動態(tài)性、設(shè)計性、實踐性等特征，STEM教育活動有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、科學(xué)態(tài)度和實踐能力，有助于學(xué)生綜合解決現(xiàn)實生活中的問題來適應(yīng)未來生活環(huán)境。

下面以小學(xué)科學(xué)《做框架》為例，淺談在科學(xué)教學(xué)中融合STEM教育的幾點做法。

2.《做框架》課例分析

2.1 《做框架》的教學(xué)現(xiàn)狀。從表面看，《做框架》更像是一節(jié)簡單的手工制作課，從課程的角度看，更加強調(diào)學(xué)生的設(shè)計-制作過程，注重學(xué)生思考的過程(用什么材料，利用什么結(jié)構(gòu)、這樣做的目的、設(shè)計圖是什么？)與單純的手工制作課存在較大差異，強調(diào)學(xué)生思維和態(tài)度的培養(yǎng)。

2.2 融合STEM教育的《做框架》。教學(xué)設(shè)計中，我把STEM理念與課程設(shè)計相結(jié)合，強調(diào)學(xué)生動手之前先動腦，在動腦設(shè)計制作過程中，努力做到綜合的跨學(xué)科學(xué)習(xí)、學(xué)生為主體的開放式學(xué)習(xí)、契合課標的合作探究學(xué)習(xí)。

2.2.1 重視綜合性和跨學(xué)科。在《做框架》的教學(xué)中，通過不斷嘗試制作一個能夠承受重物的立方體框架，通過不斷引導(dǎo)探究不同支架的穩(wěn)定性，初步讓學(xué)生感受到三角形框架能加固框架結(jié)構(gòu)，從而知道有關(guān)力的淺顯的知識。在教學(xué)中，我首先讓學(xué)生觀察一下這些框架結(jié)構(gòu)的建筑，它們是由什么形狀組成的？因為學(xué)生在低年段數(shù)學(xué)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了三角形的相關(guān)知識，所以學(xué)生對于三角形支架是最穩(wěn)定的已經(jīng)有了一定的認識。體現(xiàn)了數(shù)學(xué)知識與科學(xué)知識相互滲透的。在師生對話的重點要放引導(dǎo)學(xué)生思考：

(1)為什么三角形框架比正方形框架更穩(wěn)定？

(2)不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)要如何才能變得穩(wěn)定？

為了突破第一個問題,我這樣處理：

(1)指導(dǎo)小組學(xué)生用橡皮筋纏繞法做一個三角形框架和一個正方形框架；

(2)讓學(xué)生嘗試用相同的壓力按壓三角形框架和一個正方形框架時，它們受到壓力的作用時有什么不同變化？

(3)匯報交流，得出結(jié)論：三角形框架比正方形框架更牢固；

(4)用課件解釋力是如何作用在三角形框架上的。

2.2.2 注重動態(tài)性和開放性。在《做框架》的實際教學(xué)中，由于制作框架耗時，因此為了學(xué)生能夠順利的完成框架的制作，通常存在以下現(xiàn)象：

(1)展示一個已做好正方體框架，給學(xué)生建立一個框架模型；

(2)出示溫馨提示，給學(xué)生提出一些建議與方法；

(3)展示學(xué)生所做的框架，比較他們承重能力。

即使在教師已經(jīng)盡可能為學(xué)生鋪好路的情況下，制作和展示活動還是一系列動態(tài)的問題，只要出現(xiàn)那樣的問題制作過程就會變得很倉促，有的小組還沒做完就草草結(jié)束。而且在忽視學(xué)生主體地位的框架下教學(xué)，學(xué)生可能并不非常感興趣，對于設(shè)計制作一個能承重的框架、或者其他形狀的框架的承重能力研究可能覺得更有挑戰(zhàn)。我是這樣處理的：

(1)在這節(jié)課的課前查找相關(guān)做框架的資料，上課前請學(xué)生來交流匯報自己所收集到的信息，從中汲取一些有用的信息，為小組制作奠定基礎(chǔ)。

(2)讓小組學(xué)生，自行設(shè)計做框架方案，開展交流會，提出改進意見。

(3)初步制作一個框架雛形，感受制作過程的困難與收獲，并進行交流。

(4)最后回家通過查資料，請教家長、老師等方式修改自己的制作方案，完成自己的框架制作，感受它的承重能力。

2.2.3 強調(diào)設(shè)計制作的合作性和實踐性。在日常教學(xué)中為了提高課堂的時效性，有時忽視小組合作，變親自實踐研究為簡單模擬，往往忽視培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的習(xí)慣，造成缺乏科學(xué)是講證據(jù)的教育。因此，本課在讓小組學(xué)生合作設(shè)計制作框架的方案這一環(huán)節(jié)我這樣處理：

(1)課前查找資料復(fù)習(xí)舊知識(數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)、工程)

(2)小組合作制作設(shè)計圖及說明。

(3)討論并改進設(shè)計方案。

(4)制作框架模型雛形進一步改進設(shè)計方案。

(5)制作框架模型展示。

此環(huán)節(jié)變簡單的模擬制作為工程活動，在工程一系列活動中學(xué)生的知識與技能都能得到提升與鍛煉。這一合作設(shè)計改進并制作過程正好與STEM教育強調(diào)設(shè)計的合作性和實踐性理念不謀而合。

目前，我國的小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)手段有各種各樣的形式，各有優(yōu)劣，然而STEM教育作為現(xiàn)今教育界的熱詞，足以體現(xiàn)他在綜合、動態(tài)、跨學(xué)科、實踐等多方面的知識的廣度，足以體現(xiàn)STEM教育在培養(yǎng)科學(xué)、工程、技術(shù)和數(shù)學(xué)方面素養(yǎng)的優(yōu)勢，因此。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中融合STEM教育是也將是一種趨勢。