關(guān)于小學(xué)STEM 學(xué)科融合的思考

陳麗莉

【摘? 要】? 2018年美國制裁中興事件，2019年美國對華為的抵制和不斷打壓，可見不掌握核心技術(shù)，我國電子領(lǐng)域的發(fā)展就會長期受制于人。為了能夠在未來高新領(lǐng)域占有一席之地，在中小學(xué)推廣STEM教育已然迫在眉睫。小學(xué)階段的學(xué)科界限不夠明確，更加有利于STEM項目的實施，課程的設(shè)計和實施需要注意情境真實、學(xué)科融合、多元評價。

【關(guān)鍵詞】? STEM;學(xué)科融合

2018年美國制裁中興事件，2019年美國對華為的抵制和不斷打壓，可見不掌握核心技術(shù)，我國的電子發(fā)展領(lǐng)域就會長期受制于人。目前我國在機器人與自動化、裝備制造、信息技術(shù)、生物醫(yī)藥等多項科技領(lǐng)域依然落后于人。為了能夠在未來高新領(lǐng)域占有一席之地，在中小學(xué)推廣STEM教育已然迫在眉睫。

STEM教育最早源自美國，是通過跨學(xué)科的視角整合科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四門學(xué)科的一種培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育范式，意在打破學(xué)科領(lǐng)域的界限，強調(diào)體驗性和實踐性。自20世紀(jì)末STEM教育逐漸在多個國家和地區(qū)被推廣，中國在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)方面鼓勵社會參與，提高學(xué)生解決實際問題的能力，使其具有工程思維，能將創(chuàng)意和方案轉(zhuǎn)化為有形物品或?qū)σ延形锲愤M(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化等，這與STEM教育的內(nèi)涵不謀而合。小學(xué)階段的學(xué)科界限不夠明確，更加有利于STEM項目的實施，小學(xué)數(shù)學(xué)STEM項目學(xué)習(xí)的課程可以從以下幾個方面考慮。

一、情境真實，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

小學(xué)現(xiàn)階段依然以班級授課制為主，雖然教師努力將課本知識與學(xué)生的生活經(jīng)驗相聯(lián)系，但是學(xué)生容易對枯燥的知識產(chǎn)生厭倦，也很難學(xué)以致用。STEM學(xué)習(xí)項目必須源自于生活中的真實情境，架起學(xué)生生活與真實社會的橋梁，讓學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)知識的過程中激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，解決生活中的問題。例如《認(rèn)識人民幣》單元，不妨讓學(xué)生帶著問題去超市走一圈，看看物品的價格，在體驗購物的經(jīng)歷中認(rèn)識人民幣，理解人民幣的貨幣單位及換算進(jìn)率，在生活中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中解決生活中的實際問題。再如《認(rèn)識千米與噸》單元，引導(dǎo)學(xué)生走出戶外，感受1千米的距離，體驗幾十千米的行程，對距離產(chǎn)生直觀的感受，在真實的生活情境中寓教于樂，既可以保持學(xué)習(xí)興趣，又可以提高學(xué)習(xí)效率。

二、學(xué)科融合，創(chuàng)造性解決問題

1.數(shù)學(xué)與科學(xué)的融合

基礎(chǔ)教育階段數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)重在解決實際問題，脫離實際的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)對小學(xué)生而言是缺乏趣味且難以理解的，某些內(nèi)容的學(xué)習(xí)可以通過融合科學(xué)共同實現(xiàn)，盡管看似花費了更多的時間，但學(xué)生的收獲卻更加豐富了。

例如《認(rèn)識克與千克》，因為缺乏生活體驗，學(xué)生對克和千克的認(rèn)知是匱乏的，許多學(xué)生通過反復(fù)練習(xí)和記憶來學(xué)習(xí)物體的重量單位。倘若該單元的學(xué)習(xí)與科學(xué)融合起來，聯(lián)系生活實際，利用測量工具對物體質(zhì)量進(jìn)行測量比較，學(xué)生學(xué)會使用電子秤、天平等的使用方法讓學(xué)生對重量單位有了明確的認(rèn)識，并能在生活中利用起來。

再例如學(xué)習(xí)《人民幣》單元時，學(xué)生對商品的價格沒有直觀感受，可以在增加購物經(jīng)歷的同時，了解更多的商品信息。學(xué)生到賣場進(jìn)行商品價格調(diào)查，同時注意甄別商品的類別、組成成分、保質(zhì)期等。同樣的價格買食物，雖然可以買許多特價商品，但是也要關(guān)注食品的成分，哪些食品含有食品添加劑，是不適宜兒童食用。在真實的體驗中讓數(shù)學(xué)走進(jìn)學(xué)生的生活。

2.數(shù)學(xué)與技術(shù)的融合

借助于技術(shù)輔助，更易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)效率。信息技術(shù)便有許多工具手段讓數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)變得簡單有趣。

（1）思維導(dǎo)圖。思維導(dǎo)圖可以模擬人類大腦的記憶鏈接，以圖文并重的方式把各級主題的關(guān)系用層級圖表現(xiàn)出來，并以不同的圖像、顏色等建立記憶。思維導(dǎo)圖實際上是一種將思維形象化的方法。借助工具軟件（如MindManager， XMind、迅捷思維導(dǎo)圖等）繪制概念關(guān)系思維導(dǎo)圖，幫助學(xué)生理解記憶，可以事半功倍。例如《認(rèn)識面積單位》，引導(dǎo)學(xué)生以思維導(dǎo)圖的方式構(gòu)建面積單位的名稱及其之間的關(guān)系。

（2）3D建模。“3D建模”就是應(yīng)用三維制作軟件通過虛擬三維空間構(gòu)建出具有三維數(shù)據(jù)的模型。學(xué)習(xí)立體圖形是難點，現(xiàn)實中無法將圖形解剖測量，但是利用3D建模軟件（Blender， Blink 3D， 3D Canvas等）可迅速構(gòu)建幾何立體圖形，并可以便捷修改圖形的參數(shù)改變圖形的大小或形狀，勾畫出各種立體圖形，并在此基礎(chǔ)之上增加若干延伸。

（3）各種APP工具。學(xué)生在傳統(tǒng)課堂上的學(xué)習(xí)輔助工具通常有直尺、三角尺、圓規(guī)等，但在信息時代，多借助某些APP小工具，可以讓學(xué)生更加便捷地獲取所需信息。如學(xué)習(xí)長度單位，毫米、厘米、分米和米均是在室內(nèi)可度量單位，而千米的學(xué)習(xí)，學(xué)生無法測量，怎樣對1千米、幾十千米、幾百千米獲得直觀感受。即使通過戶外體驗幫助其理解和運用，也不能通過彎彎曲曲的道路測量行走距離或者直線距離，此時可以借助一些APP工具（測量員、工程測量大師、百度地圖等）以電子測繪工具測量距離，幫助學(xué)生形成對較大長度單位的印象。

3.數(shù)學(xué)與工程的融合

學(xué)生認(rèn)識三角形的性質(zhì)時，如何體現(xiàn)三角形的穩(wěn)定性，看圖自然無法看出。讓學(xué)生以木條和螺絲為原料，親手制作如下圖所示的圖形結(jié)構(gòu)，在搭建的過程中明確圖形的頂點，在實驗的過程中體會三角形的穩(wěn)定性，與平行四邊形、多邊形的不穩(wěn)定性形成對比。

三、多元評價，尊重個體差異

評價的目的不是為了區(qū)分學(xué)生成績的差異，而是為了隨時監(jiān)測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，根據(jù)具體問題適時調(diào)整，以利于最終目標(biāo)的實現(xiàn)。根據(jù)STEM項目的特點和小學(xué)兒童的心理特征，我們可以利用調(diào)查問卷、評價量表、觀察表等評價工具。調(diào)查問卷可以在學(xué)期前期使用，引導(dǎo)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容有大致的了解;評價量表能通過學(xué)生的自評、互評和師評等多種途徑獲取數(shù)據(jù)，通過分析得出揭露;觀察表是針對一個對象或者一個群體的觀察，也可以是個體之間的互相觀察。對此得出的評價結(jié)果生成評價報告，內(nèi)容可以是簡單的幾句話，或者全面的評價報告，其內(nèi)容包括學(xué)習(xí)名稱、學(xué)習(xí)要求、學(xué)習(xí)成果，以及對結(jié)果的分析和建議等。

STEM教育應(yīng)用于小學(xué)數(shù)學(xué)，為學(xué)生提供了在生活實踐中去做數(shù)學(xué)、學(xué)數(shù)學(xué)、用數(shù)學(xué)的機會。利用STEM項目教學(xué)可以積累學(xué)生的經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，提高其創(chuàng)新意識。要充分發(fā)揮STEM課程的作用，還可以做更多的嘗試，或者借鑒一些比較好的案例。但其學(xué)科融合的特點對老師的要求比較高，老師需要不斷提高自我，注重學(xué)科交叉。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊鰻.STEM教育中幾個基本概念的闡釋[J].教育科學(xué)論壇，2018（32）：22-23.