STEM教育視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式

賈洪波

STEM教育是一種涉及科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等多領(lǐng)域的綜合教育，即綜合運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)等方面的知識(shí)，并借助科學(xué)技術(shù)、工程思維等來(lái)解決現(xiàn)實(shí)世界的問題。STEM教育具有情境性、綜合性、實(shí)踐性、協(xié)作性等特征，這與小學(xué)科學(xué)課程具有諸多相似之處。小學(xué)科學(xué)作為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的奠基課程，具有實(shí)踐性與綜合性的特點(diǎn)，為STEM教育理念的融入提供了便利。筆者現(xiàn)結(jié)合科學(xué)教學(xué)實(shí)踐，談?wù)凷TEM教育視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)模式。

一、STEM教育的價(jià)值

STEM教育是一種源自國(guó)外的教育理念，近幾年深受國(guó)內(nèi)教師的青睞，許多教師嘗試將其與學(xué)科教學(xué)融合，也嘗到了一些甜頭，筆者在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中滲透STEM教育理念，發(fā)現(xiàn)STEM教育可以與小學(xué)科學(xué)有機(jī)整合，并且具有頗高的價(jià)值。STEM教育讓小學(xué)科學(xué)教學(xué)形式變得豐富多樣，使課堂氣氛更加活躍，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正成為科學(xué)探究的主人。STEM教育與科學(xué)教學(xué)的整合，能增加科學(xué)教學(xué)的深度，促進(jìn)學(xué)生高階思維的發(fā)展。STEM教育凸顯了學(xué)科的融合價(jià)值，有利于培養(yǎng)學(xué)生的多元思維，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維、工程思維、技術(shù)思維和數(shù)學(xué)思維的發(fā)展。

當(dāng)代教育理念倡導(dǎo)綜合性學(xué)習(xí)，STEM教育與科學(xué)學(xué)科的融合能促進(jìn)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。兩者結(jié)合不僅能促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的提高，而且有助于提升學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、思維能力和創(chuàng)新能力。STEM教育與科學(xué)教學(xué)相結(jié)合，能增加科學(xué)探究的內(nèi)涵，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

二、 STEM教育視域下的科學(xué)教學(xué)模式

基于STEM教育的科學(xué)教學(xué)以科學(xué)問題為載體，以項(xiàng)目研究為方式，以工程設(shè)計(jì)為主體，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)與方法解決問題。STEM教育視域下的科學(xué)教學(xué)模式一般包含引出問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)展評(píng)三個(gè)環(huán)節(jié)，筆者以“把鹽放到水里”一課的教學(xué)為例，談?wù)勗撃Ｊ降木唧w操作流程。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引出問題

有了問題才會(huì)思考，問題能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。無(wú)論是STEM教育還是科學(xué)教學(xué)，都以問題為載體，問題是教學(xué)的核心。因此，基于STEM教育的科學(xué)教學(xué)必須以問題為引擎，圍繞問題展開探究活動(dòng)。引出問題是STEM教育視域下的科學(xué)教學(xué)模式的第一步，該環(huán)節(jié)旨在催思激趣，既要提出問題，促進(jìn)學(xué)生思考，又要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，點(diǎn)燃探究欲望。例如，在教學(xué)“把鹽放到水里”一課時(shí)，筆者首先創(chuàng)設(shè)了真實(shí)的生活情境，給學(xué)生展示了兩杯水，一杯干凈的鹽水，一杯渾濁的泥水。筆者讓學(xué)生觀察，并提出問題：“鹽怎么看不見了？怎樣把泥水變干凈？”情境性是STEM教育的重要特征，借助情境引出問題是科學(xué)教學(xué)的有效方式，將科學(xué)問題融入生動(dòng)具體的情境之中，可以達(dá)到激趣誘思的雙重效果。

（二）小組討論，提出假設(shè)

科學(xué)家在進(jìn)行科學(xué)研究之前都會(huì)憑空構(gòu)想，提出一些假設(shè)。提出假設(shè)是引出問題之后的一種行為，能起到承上啟下的作用，既是對(duì)問題的回應(yīng)，又是實(shí)踐探究前的準(zhǔn)備，提出假設(shè)是科學(xué)教學(xué)的必要環(huán)節(jié)。在假設(shè)環(huán)節(jié)，筆者一般采用合作研討的方式，先讓學(xué)生獨(dú)立思考，然后進(jìn)行小組討論，引導(dǎo)學(xué)生共同提出比較合理的假設(shè)。例如，在教學(xué)“把鹽放到水里”一課時(shí)，當(dāng)問題提出后，筆者引導(dǎo)學(xué)生對(duì)上述兩個(gè)問題進(jìn)行探究，由于學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了與溶解相關(guān)的知識(shí)，因此學(xué)生很快進(jìn)入研究中。第二個(gè)問題是教學(xué)重點(diǎn)，也是實(shí)施STEM教育的適宜載體，在探究該問題時(shí)，筆者先組織小組討論凈化水的方法，對(duì)去除泥水中的雜質(zhì)的方法進(jìn)行假設(shè)，從而布置“設(shè)計(jì)凈化水裝置”的任務(wù)。

（三）設(shè)計(jì)制作，展示評(píng)價(jià)

工程設(shè)計(jì)是STEM教育的重要環(huán)節(jié)，包含了方案設(shè)計(jì)、圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、工程制造等內(nèi)容，STEM教育視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)離不開工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)展評(píng)是該教學(xué)模式的第三步，即對(duì)作品進(jìn)行設(shè)計(jì)制作與展示評(píng)價(jià)，這也是教學(xué)的核心環(huán)節(jié)。例如，在教學(xué)“把鹽放到水里” 一課時(shí)，筆者向?qū)W生布置了設(shè)計(jì)制作凈化器的任務(wù)后，學(xué)生以小組為單位分工合作，他們制作草圖、選擇材料，并動(dòng)手制作。最后，筆者還組織學(xué)生展示成品，檢驗(yàn)各組凈水器的凈化效果，并且根據(jù)凈化效果提出修改建議，以提高凈化器過濾的性能。展示評(píng)價(jià)給學(xué)生提供了分享與交流的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升?！簦ㄗ髡邌挝唬航K省南通市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)）