小學(xué)科學(xué)課中開(kāi)展STEM活動(dòng)的方法研究

王奇爾

小學(xué)科學(xué)要求源于學(xué)生的生活，這不僅符合學(xué)生的認(rèn)知特征以及發(fā)展特性，又有助于真正地養(yǎng)成學(xué)生自身的科學(xué)素養(yǎng)。切合STEM的概念，借助生活性、創(chuàng)造性、探索性的準(zhǔn)則，展開(kāi)學(xué)生所感興趣的話題板塊，并對(duì)教學(xué)的知識(shí)內(nèi)容做出對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)劃，大致可以從以下四個(gè)層面開(kāi)展：小學(xué)科學(xué)目標(biāo)規(guī)劃、內(nèi)容規(guī)劃、評(píng)定形式規(guī)劃以及評(píng)估體系的討論。

STEM教學(xué)體系是美國(guó)教育產(chǎn)業(yè)所提出的一個(gè)教育規(guī)劃，它把科學(xué)、項(xiàng)目、技術(shù)工藝以及數(shù)學(xué)這四個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)整合在一起，是為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究素養(yǎng)。要知道，STEM教育體系并不是簡(jiǎn)單的四個(gè)學(xué)科的總和，而是整合重構(gòu)。學(xué)生借助STEM教學(xué)形式下的學(xué)習(xí)，能夠更好地去掌握自然科學(xué)當(dāng)中對(duì)應(yīng)的學(xué)科內(nèi)容，強(qiáng)化其自身的知識(shí)素養(yǎng)。

一、STEM課程內(nèi)涵

STEM是一種跨學(xué)科的應(yīng)用型形式，且切合了動(dòng)手做以及從問(wèn)題出發(fā)的學(xué)習(xí)理念。STEM課堂上老師就一個(gè)現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的問(wèn)題展開(kāi)教學(xué)，讓班上的學(xué)生都加入學(xué)習(xí)小組當(dāng)中去進(jìn)行學(xué)習(xí)研究，在此過(guò)程中有可能會(huì)借助于面對(duì)面的形式、網(wǎng)絡(luò)的形式以及校外學(xué)習(xí)支持者、學(xué)習(xí)伙伴之間進(jìn)行溝通。這樣的一種STEM的著手點(diǎn)將提升學(xué)生對(duì)于科學(xué)和技術(shù)的興趣，讓學(xué)生更加靠近科學(xué)的本質(zhì)。STEM課程的四個(gè)要點(diǎn)主要是包含有目標(biāo)、內(nèi)容、形式以及評(píng)估。

德國(guó)帕紹大學(xué)構(gòu)建起的以素質(zhì)能力為目標(biāo)、以學(xué)習(xí)內(nèi)容為媒介、以操作形式為主體的三維架構(gòu)。以“環(huán)保型飲食項(xiàng)目”作為實(shí)例，其目標(biāo)與內(nèi)容涵蓋認(rèn)識(shí)自身消費(fèi)就環(huán)境的作用與自身的職責(zé)、認(rèn)識(shí)環(huán)境轉(zhuǎn)變與消費(fèi)之間的關(guān)聯(lián)、意識(shí)到環(huán)保型飲食的可能性、能夠解釋可能的環(huán)保型飲食。其環(huán)節(jié)能分成下列幾個(gè)區(qū)間：第一，構(gòu)建起一個(gè)團(tuán)隊(duì)；第二，飲食以及氣候轉(zhuǎn)變之間的關(guān)聯(lián)，減少二氧化碳排放的飲食習(xí)慣；之后，在校園當(dāng)中組織進(jìn)行一天的“素食日”；編制一個(gè)有關(guān)消費(fèi)與氣候的短片；最終，編制出一個(gè)對(duì)應(yīng)主題的可移動(dòng)展板，加入城市的氣候日活動(dòng)當(dāng)中來(lái)，開(kāi)辦一個(gè)作品展示的展會(huì)，編寫(xiě)一份展會(huì)的活動(dòng)計(jì)劃書(shū)，要求書(shū)中將計(jì)劃流程圖、宣講內(nèi)容、展現(xiàn)主題、預(yù)計(jì)經(jīng)費(fèi)、廣告形式以及工作分工計(jì)劃等內(nèi)容都編制清楚、明確。

德國(guó)帕紹大學(xué)以核心素質(zhì)當(dāng)作是目標(biāo)的拓展課程研發(fā)機(jī)構(gòu)，建立起一座理論與切實(shí)情況相連接的橋梁，可以從概念以及操作層面的角度去引導(dǎo)我國(guó)中小學(xué)教師的課程研發(fā)，強(qiáng)化教師從課程角度去研究教學(xué)內(nèi)容；強(qiáng)化中國(guó)中小學(xué)老師的課程研究思想；幫助我們的老師從其技能培養(yǎng)層面進(jìn)行考慮與設(shè)計(jì)規(guī)劃。

二、在科學(xué)教學(xué)中進(jìn)行STEM教學(xué)的方法

教師想要在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中使用STEM進(jìn)行教學(xué)，就要首先深刻地認(rèn)識(shí)STEM體系的真正含義與理念。在認(rèn)識(shí)了解STEM體系真正的含義以及其理念的基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)知識(shí)領(lǐng)域當(dāng)中的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合；之后在課堂之上運(yùn)用適當(dāng)?shù)男问綄⑦@種教學(xué)理念體系帶到課堂當(dāng)中來(lái)，帶到學(xué)生中去。

1.在科學(xué)課程中增加“工程”和“技術(shù)”

從古至今，工匠手藝人在中國(guó)傳統(tǒng)的文化中一直處在一種較低社會(huì)地位的狀態(tài)，沒(méi)有引起社會(huì)的足夠重視，這就使得我們整個(gè)中華民族的實(shí)踐能力以及動(dòng)手能力普遍偏弱。小學(xué)科學(xué)課程中涉及很多科學(xué)理念以及科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)。但在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，這些理念往往如同蜻蜓點(diǎn)水一般地看過(guò)一遍、了解一下就可以了，學(xué)生基本上沒(méi)有親自動(dòng)手去完成這樣一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有將理論知識(shí)轉(zhuǎn)變成與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的東西。

譬如，老師在上課之前，可以向?qū)W生布置相應(yīng)的任務(wù)：自己制作天平。并且要求學(xué)生在課前就著手準(zhǔn)備，自己將自己認(rèn)為所需的材料都搜集過(guò)來(lái)，并且獨(dú)立完成加工的操作。在上課之后，老師就可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)的理論及知識(shí)，之后還要讓表現(xiàn)突出的同學(xué)到講臺(tái)上，在班上同學(xué)的面前介紹并且闡述自己的作品。

2.在科學(xué)課程中增加“數(shù)學(xué)”

數(shù)學(xué)是各個(gè)學(xué)科的理論基礎(chǔ)。許多科學(xué)技術(shù)都應(yīng)該具備一定的數(shù)學(xué)知識(shí)及理論支撐，才能夠真正實(shí)現(xiàn)此科學(xué)，才能夠真正使科學(xué)在生活中得到運(yùn)用。

例如，在小學(xué)科學(xué)課中，在講到“小小建筑師”這一課時(shí)的時(shí)候，老師可以預(yù)先讓學(xué)生計(jì)算自己獨(dú)立搭建模型的所有部分，并且計(jì)算骨架之間要保持多大的角度，如此才可以使得支撐力達(dá)到足夠的數(shù)值，進(jìn)而使得整個(gè)模型結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到有效保障。因此，在搭建模型之前，學(xué)生可以先將模型的理論承重計(jì)算出來(lái)，之后再基于理論承重，搭設(shè)模型作品。可見(jiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)此內(nèi)容的時(shí)候，不但能夠掌握淺表的知識(shí)及理論，還能夠探究本質(zhì)的道理。

三、結(jié)語(yǔ)

STEM教育是一種現(xiàn)代化的科學(xué)教育，其在國(guó)際教育舞臺(tái)上具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)。從這個(gè)層面上來(lái)說(shuō)，在小學(xué)科學(xué)課堂中進(jìn)行各種STEM活動(dòng)，有著極其重要的實(shí)際價(jià)值及意義。在STEM活動(dòng)開(kāi)展的過(guò)程中，能夠?qū)⒋嬖诘膯?wèn)題暴露出來(lái)，并且剖析出現(xiàn)這種問(wèn)題的緣由，借助科學(xué)的措施，不斷優(yōu)化教學(xué)模式，使得STEM活動(dòng)的順利進(jìn)行得到有效保障。在活動(dòng)實(shí)際開(kāi)展過(guò)程中，不斷挖掘?qū)W生的潛能，真正使得學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)得到提升。