小學科學教學中的STEM應用

王詩巧

【摘要】2017年版的《小學科學課程標準》增加了技術與工程領域內(nèi)容。課程標準指出：技術和工程領域的學習可以使學生有機會綜合所學的各方面知識，體驗科學技術對個人生活和社會發(fā)展的影響。技術與工程實踐活動可以使學生體會到“做”的成功和樂趣，并養(yǎng)成通過“動手做”解決問題的習慣。STEM教育是跨學科的額、融合式的綜合素質教育。它結合了動手做和基于項目的學習，有利于培養(yǎng)學生的動手能力和科學素養(yǎng)。因此，STEM教育與小學科學課程的目標具有一致性，基于此，本文將分析探討綜合STEM教育的理念及方法在小學科學課堂中的應用。

【關鍵詞】 STEM理念 ?小學科學 ?科學素養(yǎng)

【中圖分類號】G623.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）41-0170-01

STEM課程重點是加強對學生四個方面的教育：一是科學素養(yǎng)，即運用科學知識（如物理、化學、生物科學和地球空間科學）理解自然界并參與影響自然界的過程;二是技術素養(yǎng)，也就是使用、管理、理解和評價技術的能力;三是工程素養(yǎng)，即對技術工程設計與開發(fā)過程的理解;四是數(shù)學素養(yǎng)，也就是學生發(fā)現(xiàn)、表達、解釋和解決多種情境下的數(shù)學問題的能力。我將結合相關學習及經(jīng)驗淺談自己的幾點看法：

一、精選課例

STEM以工程設計為主導，用技術和工程學的方法開展項目。小學科學課程中有不少工程類的課例，如：三上《做一張紙》;三下《做一個指南針》;四上《做一個風向標》、《雨量器》;四下《做一個小開關》;五上《做個太陽能熱水器》、《設計制作小賽車》;六上《做框架》、《建高塔》、《用紙造一座“橋”》;六下《制作太陽系模型》、《星座模型》等?？梢赃@些課例為主陣地，將科學課變?yōu)镾TEM融合的科學課。

二、融合策略

1.學習理念，突破原有教學局限

STEM教育的核心是創(chuàng)新，創(chuàng)新不是簡單的整合。我們在教學中應該鼓勵學生用創(chuàng)新思維去解決問題，將技術把解決問題的想法付諸實踐。心理學家皮亞杰說過：“教育的首要目標在于培養(yǎng)有能力創(chuàng)新的人，而不是重復前人所做的事”。因此實踐活動不應該是照搬、重復。我們的科學教材中工程類的課，如：設計制作一個保溫杯，制作太陽能熱水器，設計小賽車等等。這一類的課往往都是整個單元的結尾，單元前所有的課是知識儲備，最后一節(jié)是對知識的整合應用。以往學生對于最后一節(jié)課的綜合實踐會將先前學到的知識全用在這個作品上。這樣的簡單堆砌沒有創(chuàng)新，缺少思維的火花;這樣的實踐難度對學生來說缺乏挑戰(zhàn)，這種實踐不符合STEM理念，也不符合課標發(fā)展趨勢。那么如何突破這種局限，帶出有創(chuàng)新意味的實踐活動呢？——著眼學生最近發(fā)展區(qū)，拓寬思維空間，增加項目難度。

2.動手設計，讓思維可見

設計具有目標性，孩子在設計的過程中，能不斷強化自己對產(chǎn)品的構想;設計要考慮到制約性，STEM課程中的限制條件取決于生活，材料的選用、經(jīng)費的額度、制作的工期等，這些劣構的條件不僅為設計增加難度，更貼近真實設計的過程;設計具有復雜性，好的產(chǎn)品的誕生必定經(jīng)歷磨礪多次，修改多次的過程，這個過程中充滿著一個團隊思維的碰撞，是伙伴間合作，認同，互相幫助的體現(xiàn);設計具有多樣性，沒有最“正確”的設計，只有最優(yōu)化，最符合客觀限定條件的設計。

3.材料選擇多樣化、生活化

材料的提供直接影響產(chǎn)品的效能，并在一定程度上影響著學生的創(chuàng)造性思維。材料的選擇一定要多，盡量模擬現(xiàn)實生活中材料的多樣化，可選用材料，不要求每樣都用。反之，若只提供幾樣相關材料，學生的創(chuàng)造性會被限制，作出的產(chǎn)品“大同小異”。

材料的選擇生活化，主要因為生活類的材料取材方便、來源廣泛、便于應用。在彌補現(xiàn)有材料不足、豐富探究活動時，能發(fā)揮積極作用。學生在選用材料時能提前進入相關的思維活動，提高活動的積極性。

我們的學生不僅僅是小小科學家，還可以是小小發(fā)明家和工程師，盡管孩子們現(xiàn)在的發(fā)明和創(chuàng)造與實際的工程、產(chǎn)品相差甚遠，但創(chuàng)造的激情、動手的能力需要我們?nèi)ナ刈o去培養(yǎng)。將STEM教育融入小學科學，全面提高學生科學素養(yǎng)，要相信不久的將來，我們的學生真的成為了科學家、工程師。

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