融于學(xué)情，聯(lián)系學(xué)科，STEM教學(xué)在一年級(jí)科學(xué)中的體現(xiàn)

俞琳婷

摘 ?要：在新課程標(biāo)準(zhǔn)定義中，小學(xué)科學(xué)是一門綜合性很強(qiáng)的學(xué)科。這就很需要STEM教育的學(xué)科聯(lián)系，與其他學(xué)科相關(guān)知識(shí)點(diǎn)巧妙融合。本文以一年級(jí)下冊(cè)1.3《認(rèn)識(shí)物體的形狀》為例，證實(shí)學(xué)科聯(lián)合的優(yōu)越性與重要性。以此提出STEM教育對(duì)于我們小學(xué)科學(xué)老師需要注意的地方。

關(guān)鍵詞：STEM教育;學(xué)科;聯(lián)合;一年級(jí)

在新版2017年的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中定義小學(xué)科學(xué)這門課程性質(zhì)，認(rèn)為這是一門綜合性課程。在理解自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題需要綜合運(yùn)用不容領(lǐng)域的知識(shí)和方法。著力提高學(xué)生的綜合能力。重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程與一起開設(shè)的語文、數(shù)學(xué)等課程相互滲透，促進(jìn)學(xué)生的全高效地面發(fā)展。

青少年的科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展關(guān)系到國家將來科技及社會(huì)進(jìn)步發(fā)展水平，STEM擺脫了傳統(tǒng)教育模式的束縛，打破了各個(gè)學(xué)科之間的限制，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)體制的改革提供的全新的思路。而在我們小學(xué)一年級(jí)科學(xué)中，基于一年級(jí)學(xué)生的學(xué)情，處于對(duì)很多事物啟蒙發(fā)現(xiàn)的階段，有多處與語文、數(shù)學(xué)學(xué)科相互聯(lián)系，相互關(guān)聯(lián)。

一、什么是STEM教學(xué)

STEM教育是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)（Science Technology，Engineering and Mathematics）四個(gè)英文單詞首字母的縮寫。這四個(gè)英語單詞分別代表了不同類型的學(xué)科單元。STEM與傳統(tǒng)學(xué)科之間有著本質(zhì)的區(qū)別，在采取相關(guān)策略解決問題時(shí)，需要將這些學(xué)科有目的的結(jié)合在一起。所以在進(jìn)行學(xué)科授課的過程中要求教師必須突破傳統(tǒng)教學(xué)理念的束縛，突破學(xué)科間的界限，用整合的方式更好地落實(shí)教育教學(xué)目標(biāo)，起到事半功倍的效果。

二、以一年級(jí)科學(xué)下冊(cè)1.3《認(rèn)識(shí)物體的形狀》為例，STEM教育的優(yōu)越性

1.理解教材，聯(lián)系學(xué)科，體現(xiàn)STEM

在一年級(jí)下冊(cè)第一單元是讓學(xué)生對(duì)周圍的物體的了解，對(duì)物體的顏色、形狀、輕重、厚薄、表面粗糙程度進(jìn)行觀察和描述。根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生在小學(xué)階段要認(rèn)識(shí)“物體具有質(zhì)量、體積等特征”在本單元的第三課時(shí)《認(rèn)識(shí)物體的形狀》中，借助“擺放”這一項(xiàng)研究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生初步體會(huì)到物體的形狀特征。

而在而在此學(xué)習(xí)之前，學(xué)生的學(xué)情在于一年級(jí)的上冊(cè)與本冊(cè)的數(shù)學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了最基本的形狀認(rèn)識(shí)，包括立體圖形與平面圖形。能夠清楚的認(rèn)識(shí)到不同形狀之間的區(qū)別，已經(jīng)做到能夠區(qū)分，直觀體會(huì)到了這些圖形的特征。大部分學(xué)生都能夠區(qū)分常見的形狀，同時(shí)還可以直接的體驗(yàn)到這些圖形的基本特征，知道這幾種幾何圖形的名稱并能識(shí)別。

2.聯(lián)系STEM，確定教學(xué)目標(biāo)

我們很多老師認(rèn)為，在這節(jié)課關(guān)于“形狀”的教學(xué)中，學(xué)生已經(jīng)很清楚明白形狀的概念了，沒什么可講的了。但是，認(rèn)識(shí)物體的形狀有什么意義，形狀的不同對(duì)物體來說意味著什么。這就需要科學(xué)與數(shù)學(xué)的結(jié)合，STEM教育的概念，使學(xué)生能夠更加透徹地了解形狀這概念，使之具象化，立體化，全面化。

為了讓學(xué)生從“占據(jù)空間”這個(gè)角度理解形狀是物體的重要特征之一，教科書對(duì)“空間”這個(gè)抽象概念進(jìn)行了具象化——一個(gè)固定大小的盒子。通過將物體放進(jìn)盒子，讓學(xué)生體會(huì)物體本身會(huì)“占地方”：通過將不同形狀的物體放進(jìn)盒子，讓學(xué)生體會(huì)物體的形狀會(huì)影響它“占地方”的方式。教科書對(duì)活動(dòng)難度進(jìn)行了控制，選擇了大小相似的物體（木塊和兵乓球），讓學(xué)生聚焦在形狀對(duì)物體“占地方的方式”的影響上。同時(shí)，為了初步喚醒學(xué)生的立體空間意識(shí)，教科書在活動(dòng)中選擇了不同面形狀不同的物體，（橡皮、螺母），讓學(xué)生關(guān)注物體可能有很多面，不同面的形狀可能是不相同的。

3.落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，體現(xiàn)STEM的優(yōu)越性

所以在落實(shí)這個(gè)教學(xué)目標(biāo)時(shí)，主要設(shè)計(jì)了兩個(gè)探究活動(dòng)，主要做法是把4種形狀不同的物體放入同樣的盒子中，分兩個(gè)探究活動(dòng)：（1）哪種物體放的數(shù)量最多？（2）換一種平鋪的方法，能裝得更多嗎？第一個(gè)活動(dòng)的重點(diǎn)是通過比較木塊和乒乓球的數(shù)量，發(fā)現(xiàn)不同形狀的物體平鋪的數(shù)量不同。平鋪的數(shù)量不同與什么有關(guān)呢？學(xué)生一定會(huì)觀察到乒乓球平鋪時(shí)中間有空隙，無法填平盒子的空間，而木塊平鋪后中間沒有空隙，基本填平了盒子的空間。

第二個(gè)活動(dòng)的重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生用不同的平鋪方式擺放螺母，發(fā)現(xiàn)同一物體用不同側(cè)面擺放（比如“躺著”或“立著”），會(huì)出現(xiàn)不同的擺放數(shù)量。通過這兩個(gè)探究活動(dòng)，使學(xué)生體驗(yàn)到：物體的形狀對(duì)其占據(jù)空間的影響。由此，體會(huì)到生的形狀，有可能其擺放、拼接或堆放的方式也不同。

4.歸結(jié)重難點(diǎn)，感知優(yōu)越性

主要圍繞“同一種物體的兩種平鋪方法，結(jié)果一樣嗎？”這個(gè)關(guān)鍵問題進(jìn)行討論，重點(diǎn)要引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)物體形狀的特殊性會(huì)對(duì)裝入盒子中的數(shù)量產(chǎn)生響，要回答這個(gè)問題，需要學(xué)生用記錄表中的數(shù)據(jù)加以說明。

而對(duì)于有些無法改變平鋪數(shù)量的，通過比較：乒乓球和小木塊是無法改變的;與橡皮和螺母是可以改變。他們之間的區(qū)別在哪里。由此可以得出：有的物體是所有面都一樣的，而有的物體是由不同面組成。這兩種區(qū)別在體積上“占位置”是有所區(qū)別的。從而升華本課的難點(diǎn)：物體有不同的面，將他不同方式平鋪，得出的結(jié)果是不一樣的。使學(xué)生能夠更加確切地了解形狀帶來的改變，更好地定位教學(xué)目標(biāo)，達(dá)到最佳的教學(xué)效果。

三、怎么樣做到STEM，與學(xué)科聯(lián)系密切對(duì)我們老師的要求

（一）教學(xué)目標(biāo)把握需要準(zhǔn)確清晰精準(zhǔn)

科學(xué)學(xué)科要求教師在授課的過程中必須具備極強(qiáng)的思維能力，同時(shí)采取有效的措施盡可能的提升學(xué)生整體的數(shù)學(xué)素養(yǎng)，在這個(gè)過程中還要強(qiáng)化學(xué)生自身的創(chuàng)新意識(shí)。對(duì)于小學(xué)科學(xué)與別的學(xué)科相近知識(shí)點(diǎn)，教師應(yīng)該從課堂的時(shí)間內(nèi)容出發(fā)，結(jié)合學(xué)生的具體情況，采取合理的授課方法，確?？梢杂行У奶嵘w的課堂效率。在對(duì)某些關(guān)鍵章節(jié)進(jìn)行講解的過程中，應(yīng)該從多個(gè)角度入手，讓學(xué)生在掌握學(xué)科定義基礎(chǔ)之上發(fā)散自己的思維想，通過自身生活經(jīng)歷，對(duì)這些概念進(jìn)行融會(huì)貫通。也可以為后面其它內(nèi)容的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

比方說針對(duì)“溫度”的具體定義進(jìn)行講述時(shí)，教師應(yīng)該明白讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到正負(fù)之間的區(qū)別。而在相關(guān)科學(xué)課程中，有關(guān)溫度的教學(xué)主要是為了學(xué)生們切實(shí)的感受溫度的基本作用，讓他們認(rèn)識(shí)到這一主題背后的結(jié)構(gòu)，確保他們?cè)谌粘Ｉ钪锌梢哉_的使用相關(guān)的工具對(duì)溫度進(jìn)行測量，所以在數(shù)學(xué)課堂中，不需要對(duì)某一概念的基本性質(zhì)進(jìn)行深入的分析，只要求學(xué)生能夠掌握這些概念背后的數(shù)學(xué)思維即可，從以上的分析中我們可以明顯的看出，雖然是同一個(gè)概念的講解，但是不同學(xué)科的側(cè)重點(diǎn)卻有所差別。

（二）教學(xué)進(jìn)度調(diào)整要合理科學(xué)

在知識(shí)點(diǎn)整合中，應(yīng)該要結(jié)合知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)內(nèi)容安排多角度的教材運(yùn)用，只有這樣才可以確保兩門學(xué)科之間的界限更加清晰，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中也不會(huì)出現(xiàn)概念混淆的情況。針對(duì)兩門課程中知識(shí)點(diǎn)銜接不明顯的地方應(yīng)該進(jìn)行重新的調(diào)整，同時(shí)還要對(duì)學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行更加合理的安排，并形成一定序列，實(shí)現(xiàn)學(xué)科有效整 合，以達(dá)成“以生為本”，幫助學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)不斷的提高他們的個(gè)人能力想，輕負(fù)高質(zhì)的課堂教學(xué)效果。

（三）學(xué)科資源有效連接

從客觀角度來說，與小學(xué)科學(xué)聯(lián)系最密切的還是小學(xué)數(shù)學(xué)。數(shù)學(xué)和科學(xué)都屬于理科類的范疇，而且也是自然科學(xué)的兩個(gè)重要分支。有研究人員認(rèn)為，數(shù)學(xué)是所有自然學(xué)科的基礎(chǔ)學(xué)科，在對(duì)自然科學(xué)進(jìn)行講解的過程中必須依賴于數(shù)學(xué)的相關(guān)定理運(yùn)算。從這些研究中我們可以看出，數(shù)學(xué)和科學(xué)之間的聯(lián)系非常緊密。研究人員與相關(guān)的教師隊(duì)伍進(jìn)行了深入的溝通，大多數(shù)教師人員認(rèn)為，無論是基本的教學(xué)內(nèi)容還是整體的教學(xué)形式，科學(xué)和數(shù)學(xué)之間都存在著非常多的聯(lián)系。這兩門學(xué)科能夠達(dá)到相互滲透的階段，并且還可以為其他學(xué)科的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在實(shí)際的教學(xué)過程中，如果可以對(duì)這兩項(xiàng)資源進(jìn)行高效的整合，可以有效的使整體的知識(shí)概念更加的清晰，便于學(xué)生理解相關(guān)的定義，降低學(xué)生學(xué)習(xí)自然學(xué)科的難度，提高整體的課堂效率。

比如小學(xué)科學(xué)教學(xué)中有關(guān)方向與位置的課程，在這個(gè)過程中教師可以通過指南針幫助學(xué)生了解具體的八個(gè)方向，而這些內(nèi)容也會(huì)出現(xiàn)在小學(xué)數(shù)學(xué)教材中。小學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的過程中可能會(huì)遇到各類的表格以及統(tǒng)計(jì)圖，主要是為了對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕y(tǒng)計(jì)與分析。小學(xué)階段的數(shù)學(xué)教材非常注重對(duì)于圖表的認(rèn)識(shí)，因此，在小學(xué)科學(xué)和小學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的過程中，教師應(yīng)該充分整合這兩項(xiàng)自然學(xué)科的學(xué)習(xí)資源，通過對(duì)這些內(nèi)容的分析與整合，可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)更多的科學(xué)知識(shí)。

四、STEM學(xué)科聯(lián)合中應(yīng)該注意的問題

1.避免同知識(shí)點(diǎn)重復(fù)學(xué)習(xí)

小學(xué)科學(xué)不少知識(shí)點(diǎn)或概念在不同學(xué)科中均有出現(xiàn)，由于教學(xué)時(shí)間前后不一，學(xué)生在課堂上往往是機(jī)械的接受老師所灌輸?shù)闹R(shí)。學(xué)科教師在這個(gè)過程中應(yīng)該關(guān)注學(xué)生對(duì)于概念的掌握情況，盡可能的避免他們對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)的反復(fù)學(xué)習(xí)，從而可以不斷地提高學(xué)生整體的課堂效率。

一種常見的方法是其他在前科學(xué)在后的情況，在教學(xué)過程中，往往將一些關(guān)鍵的知識(shí)首先安排在數(shù)學(xué)課堂上，然后再通過科學(xué)課堂的補(bǔ)充達(dá)到穩(wěn)固知識(shí)的作用，如果從學(xué)生整體的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，小學(xué)科學(xué)教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行課堂講授的過程中一定要盡可能的不占用過多的課堂時(shí)間，確保學(xué)生可以有充分的時(shí)間去理解這些基本的概念。

另一種是科學(xué)在前其他學(xué)科在后的情況，比如說學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)體積和容積的相關(guān)內(nèi)容時(shí)，往往需要在科學(xué)課堂上實(shí)力的接觸相關(guān)的測量工具，對(duì)于這些單位有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。然后再將這些知識(shí)應(yīng)用與數(shù)學(xué)題目中，這種先后順序可以確保學(xué)生能夠?qū)σ恍┏橄蟮母拍钣懈忧逦睦斫?，降低整個(gè)過程中的學(xué)習(xí)難度，這種方式在一定程度上也可以激發(fā)起學(xué)生們學(xué)習(xí)知識(shí)的興趣，提升他們的自信心。小學(xué)數(shù)學(xué)教師可以根據(jù)學(xué)生在科學(xué)課堂所學(xué)習(xí)到的具體知識(shí)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行重新調(diào)整，只有這樣才可以達(dá)到兩門學(xué)科知識(shí)融會(huì)貫通的情況。

2.排除混淆性知識(shí)負(fù)遷移

同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)在兩個(gè)學(xué)科中的表達(dá)存在本質(zhì)的區(qū)別，根據(jù)上面表格的介紹?？茖W(xué)在 四上前半 學(xué)期學(xué)了柱狀統(tǒng)計(jì)圖，而學(xué)生要在五下后半學(xué)期才 學(xué)習(xí)條形統(tǒng)計(jì)圖，很多學(xué)生可能會(huì)因?yàn)楦拍畹幕煜洸蛔∵@些表格的名字，教師在對(duì)這些概念糾正時(shí)就會(huì)面臨更大的挑戰(zhàn)。在組織兩個(gè)學(xué)科教師進(jìn)行教學(xué)工作研討時(shí)，經(jīng)常會(huì)涉及到相關(guān)概念以及單位表述等其他相關(guān)的問題，所以，準(zhǔn)確的表述相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的概念，可以降低學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的難度，更加牢固的掌握當(dāng)前的學(xué)科知識(shí)。

五.總結(jié)

STEM教育的核心概念是學(xué)科聯(lián)合，其優(yōu)越性是顯而易見的，尤其對(duì)于我們小學(xué)科學(xué)學(xué)科。能夠使課堂高效，使學(xué)生更加直觀系統(tǒng)地對(duì)知識(shí)點(diǎn)完整地掌握。是一個(gè)以生為本的教學(xué)策略。

參考文獻(xiàn)

[1] ?《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》 2017版 北京師范大學(xué)出版社

[2] ?《小學(xué)數(shù)學(xué)與科學(xué)教材相近知識(shí)點(diǎn)梳理與教學(xué)建議》 裴云嬌 選自《教學(xué)月刊》

[3] ?《STEM教育理念對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的啟示》 王智紅 選自《小學(xué)教學(xué)研究》