◇劉 婷（湖北：武漢市光谷第三小學）

在STEM 課堂中，教師應(yīng)重視學生表現(xiàn)、學情反饋，關(guān)注學生在項目活動中的每個細節(jié)。所謂教學相長，只有站在學生的視角去審視和思考我們的教學策略及方法，不斷優(yōu)化設(shè)計，優(yōu)化課堂，才能真正讓學生在有限的課堂中發(fā)展思維能力，提升綜合素養(yǎng)。本文以人教·鄂教版小學《科學》四年級上冊第六單元“制作樂器”為例，立足學生，優(yōu)化教具，主要探討STEM 案例實施過程中一些做法及思考，希望能為STEM教學的研究打開一個新的視角。

在STEM 項目式學習單元，我們需要從學生的生活出發(fā)，采取任務(wù)驅(qū)動或項目的模式，基于一定的生活情境提出一個任務(wù)或項目，然后讓學生通過設(shè)計、制作、測試、展示和改進等一系列環(huán)節(jié)，完成任務(wù)或項目。這些過程，有助于培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新思維。

“制作樂器”是人教·鄂教版小學科學四年級上冊第六單元內(nèi)容。教材中本單元內(nèi)容分為《認識與設(shè)計樂器》以及《制作與演奏》兩課。本單元的教學，經(jīng)歷了一個完整的工程設(shè)計實踐活動。在活動中，學生認識、設(shè)計、制作并不斷測試、改進樂器，然后運用樂器進行簡單演奏，從而使學生懂得樂器的發(fā)聲不僅與發(fā)聲原理有關(guān)，還與使用材料的材質(zhì)、制作工藝等因素有關(guān)，明白工程設(shè)計與制造是一個不斷測試，不斷改進的過程。根據(jù)以上教學內(nèi)容以及學生實際學習情況，我們制定了STEM 四維教學目標：S（科學），能夠明確物體發(fā)聲的方式，知道影響打擊樂、弦樂和管樂三類樂器音調(diào)的因素；T（技術(shù)），能夠根據(jù)設(shè)計圖紙，挑選材料，動手制作樂器；E（工程），能夠在不斷地測試和改進過程中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題；M（數(shù)學），能夠?qū)χ谱鳂菲魉璧某杀具M行計算、統(tǒng)計。本課的教學重點為：認識、設(shè)計、制作并不斷測試改進樂器。教學難點為：明確物體發(fā)聲的方式，知道樂器產(chǎn)生不同音調(diào)的原理。

在教材內(nèi)容實際實施過程中，我們發(fā)現(xiàn)了一些問題。如，項目活動材料不具備普適性，工程項目設(shè)計活動不夠真實，課時分配不合理等，從而導致學生知識積淀不足，學習活動效率較低，使得他們無法真正像工程師一樣體驗工程項目設(shè)計活動。基于課堂上學生反饋的問題，為更好地實現(xiàn)教學目標、突破重難點，我們不斷改進、嘗試、再改進、再優(yōu)化。由此，對STEM 課堂的實施有了以下幾點思考。

一、情境導入真實化，激發(fā)學生自主意識

良好的開端是成功的一半。在STEM 課堂的開始，教師需要有意識地創(chuàng)設(shè)一種真實有效的情境，使學生成為課堂學習的自覺主體，讓學生置身于情境之中，由內(nèi)而外地主動探索和學習。

試教初期，我們以學校要舉辦文藝演出，請學生自制樂器為情境進入任務(wù)，學生代入感不強，并對此環(huán)節(jié)提出了質(zhì)疑：“為什么不直接買樂器，卻要自己制作樂器呢？”那么，如何才能真實還原制作樂器的場景呢？為此，我們將此環(huán)節(jié)調(diào)整為以“母親節(jié)要到了，請學生自制樂器，為媽媽演奏歌曲《親親我》”這樣貼近生活的情境進入任務(wù)，使得整個任務(wù)變得更加融洽，還原了知識的真實性、生動性和有效性。另外，我們請來了母親節(jié)的主角——媽媽們一起加入了課堂，使得整體課堂氛圍變得更加輕松且溫馨，學生項目活動興趣更加濃厚，學習主動性與持續(xù)性更強。

二、前置量表標準化，幫助學生明晰問題

前置量化評價表在STEM 課堂中至關(guān)重要。任務(wù)開始前，出示并引導學生具體分析前置量化評價表，有助于學生明晰問題并主動建立自我規(guī)范。

前置量表能夠有效引導學生在任務(wù)開始前具體分析該項目需要解決的問題，明確項目各項標準，從而在后續(xù)任務(wù)中自發(fā)地按要求實施，以達到目標效果。同時，前置量表也可幫助學生建立規(guī)范的評價標準，在自評及他評環(huán)節(jié)中，他們會自發(fā)地按照該標準對自己以及其他小組的作品進行有依據(jù)的評價（如表1）。

表1 《制作樂器》產(chǎn)品達成度量表

三、探究材料普適化，提高學生活動效果

學生在明確了具體需要解決的問題后，他們的思維也隨之開始活躍起來了，此時教師需要在有限的條件下為學生準備合適的探究材料，豐富學生的感性認識，提升探究活動效果。在“制作樂器”項目活動中，我們對課本上所提供的一些教具進行了優(yōu)化，有意識地選擇或自制了一些更具普適性的活動材料，在試教過程中，我們發(fā)現(xiàn)學生學習效果有了明顯的提升。

在實際教學工作中，我們發(fā)現(xiàn)教材中提供的活動材料在實際課堂中較難獲得，實施難度大（如圖1）。為讓學生在課堂上能夠真實體驗各類樂器，具體分析影響音調(diào)變化的因素，我們選擇了更具普適性的一些簡單樂器——尤克里里、鳥笛以及自制的打擊樂器（如圖2）。尤克里里這種弦樂器操作簡單并且在校園內(nèi)較為普及，更適用于我們的課堂；鳥笛以及自制的打擊樂器效果明顯，學生體驗感較佳，有利于學生探究管樂器以及打擊樂器的發(fā)聲原理。

圖1 教材中提供的材料

圖2 我們選擇的簡單樂器

另外，在制作樂器時，我們發(fā)現(xiàn)學生利用紙盒制作弦樂器失敗率較高，他們基本無法固定好琴弦的弦柱，使得琴弦難以拉緊，樂器無法發(fā)出聲音。為解決此問題，我們?yōu)閷W生提供了弦樂器制作專用木板材料（木板上打上了若干個并列小孔），并為學生提供了可以固定琴弦的螺釘和螺母等相關(guān)工具材料（如圖3、圖4）。

圖3 弦樂器制作專用木板材料

圖4 蝶釘螺母等相關(guān)工具材料

此部分設(shè)計原理類似于教科版小學《科學》電路連接中固定導線和燈座的方法，這樣設(shè)計也方便學生調(diào)整琴弦的長短、粗細以及松緊程度，為學生的制作減少了障礙，從而在一定程度上提高了學生制作弦樂器的成功率。

四、工程項目設(shè)計活動真實化，注重學生真實體驗

在STEM 課堂中，我們需要讓學生體驗真實的工程設(shè)計活動，像科學家一樣做探究，像工程師一樣做設(shè)計，跨界實踐，激發(fā)創(chuàng)新。

為促進學生知識內(nèi)化，讓他們真正體驗完整的工程項目活動，我們將“制作樂器”一課分為四個課時：即認識樂器、設(shè)計樂器、制作樂器、改進與演奏樂器。并且考慮到學生實際學習情況，為了讓學生有充分的知識積淀、充足的制作時間，我們將第一課時——認識樂器以及第三課時——制作樂器的時長均延長為60 分鐘，以提升項目整體效果。

為讓學生能夠知道可選的制作材料種類及成本，讓他們體驗更加真實的工程項目設(shè)計活動，我們增加了材料挑選和計算成本環(huán)節(jié)。在設(shè)計樂器時，我們提供的原始材料單，是為了給學生參考，但在實施時，學生會自發(fā)地對材料進行勾畫和成本計算。基于學生反饋，最終我們將這一環(huán)節(jié)設(shè)計為學生先將需要用到的材料標出數(shù)量，進行成本預(yù)估，待樂器制作完成后再最終統(tǒng)計真實成本。這樣，方便學生操作，對比清晰，也更符合真實的工程項目設(shè)計活動的特點，讓學生能夠知道預(yù)算和實際成本會存在一定差異，并在材料和成本等限制條件下，設(shè)計出最佳解決方案，同時也鍛煉了學生的跨學科思維。令人驚喜的是，在設(shè)計樂器的過程中，學生用他們的奇思妙想創(chuàng)造了既能吹又能敲擊的兩用樂器。這其實就是科學發(fā)明的源頭。

真實的項目設(shè)計活動有助于喚醒學生在STEM 課堂中的主體地位。只有在項目實施過程中，他們才能真正融入其中，不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、循環(huán)往復(fù)，對自己的作品進行創(chuàng)造性的改進及優(yōu)化，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維以及解決問題的能力。

五、評價方式多元化，促進學生素養(yǎng)提升

在評價環(huán)節(jié)中，自評和他評相結(jié)合，學生可在其他小組測試演奏樂曲時進行公正評價，并根據(jù)前置量化評價表相關(guān)標準提供有效的評價依據(jù)。這樣，不僅可以提高學生元認知能力，還可促進學生藝術(shù)修養(yǎng)的提升以及正確的社會價值觀的形成。

同時，學生在評價環(huán)節(jié)能夠認識到自己的作品所存在的問題，并進行一次次有針對性的改進。學生在不斷地測試改進過程中，他們能夠不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，從制作樂器失敗到成功制作能發(fā)出四種音調(diào)的樂器，甚至有的小組最后成功制作了能發(fā)出六種音調(diào)的樂器，演奏效果也十分不錯。

STEM 課堂具有開放性、實效性，是動態(tài)的、鮮活的。我們教師應(yīng)做一個引導者，通過問題的提出以及由淺入深的環(huán)節(jié)設(shè)置，逐步引導學生去解決問題、發(fā)現(xiàn)問題、再次解決問題，并隨時關(guān)注學生、關(guān)注細節(jié)，從學生的視角出發(fā)去改進教學，找到最貼合學生實際學情的教學策略及方法，助力學生思維以及綜合能力的發(fā)展。真實化、標準化、普適化、真實化、多元化，“五化并施”，在一次次的嘗試、改進過程中，我們相信，在STEM 探索路上視野也定將越來越開闊！■