STEM背景下小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)

朱向紅

STEM是當(dāng)下教育的流行詞。它是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）四項(xiàng)學(xué)科英文首字母的縮寫。作為一種混合式學(xué)習(xí)的新模式，STEM教育的宗旨是讓學(xué)生能夠有機(jī)會(huì)體驗(yàn)到不同的學(xué)習(xí)方式與多種多樣的解決問題的策略，以引領(lǐng)學(xué)生掌握與新時(shí)代最相關(guān)的知識(shí)與技能?！?017中國STEM教育白皮書》的面世，標(biāo)志著STEM教育理念在我國越來越受到廣泛重視。中國正在努力建設(shè)創(chuàng)新型國家，創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)宏偉藍(lán)圖的關(guān)鍵，人才的培養(yǎng)要靠教育。在STEM背景下農(nóng)村小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)如何設(shè)計(jì)成為一項(xiàng)重要的研究課題。

科學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)遵循的原則

STEM背景下小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)，主張教師從自身實(shí)際出發(fā)、從學(xué)校實(shí)際和學(xué)生實(shí)際出發(fā)、從教材實(shí)際出發(fā)，在最新版《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的指導(dǎo)下，針對(duì)蘇教版科學(xué)教材或教學(xué)需要組織的探究?jī)?nèi)容進(jìn)行解讀，富有個(gè)性化地對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行修正、重組、整合以及創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)，以讓學(xué)生體驗(yàn)多樣化的學(xué)習(xí)方式，開展觀察活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、猜想活動(dòng)、假設(shè)活動(dòng)等一系列的探究活動(dòng)，以掌握科學(xué)概念，提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)而必須遵循一定的基本原則。

科學(xué)性原則 小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)必須以科學(xué)理論為依據(jù)，采用科學(xué)的方法?？茖W(xué)性原則是科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)的前提條件。科學(xué)探究活動(dòng)的科學(xué)性強(qiáng)調(diào)的是探究的材料必須是科學(xué)的，探究的方法必須是科學(xué)的，探究的過程必須是科學(xué)的，探究的結(jié)果更應(yīng)是科學(xué)的。教師應(yīng)以蘇教版教材與班級(jí)學(xué)生為本，緊緊圍繞科學(xué)探究的主題內(nèi)容，引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)、合理、有效地選擇科學(xué)探究的材料，同時(shí)，必須依據(jù)科學(xué)探究的內(nèi)容運(yùn)用好科學(xué)的探究方法，并依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況有目的、有針對(duì)性地設(shè)計(jì)探究的過程，教師應(yīng)密切關(guān)注學(xué)生展開科學(xué)探究活動(dòng)的科學(xué)性，以確保探究活動(dòng)向科學(xué)的方向發(fā)展。

開放性原則 蘇教版科學(xué)教材內(nèi)容豐富，可以說是包羅萬象，包含物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、生物、天文地理等多方面的內(nèi)容。STEM教育尤其重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?？茖W(xué)探究活動(dòng)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要載體，科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持開放性的原則，因?yàn)榭茖W(xué)探究活動(dòng)本身就是一個(gè)開放的、可變的過程?？茖W(xué)探究活動(dòng)的開放性，彰顯為探究?jī)?nèi)容、探究資源、探究過程、探究時(shí)間、探究空間、探究結(jié)論、探究評(píng)價(jià)的開放。教師應(yīng)以開放的心態(tài)為學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)構(gòu)建輕松、愉悅的探究環(huán)境氛圍，讓學(xué)生有自主探究的時(shí)間與空間，以豐富學(xué)生的科學(xué)探究經(jīng)歷。

層次性原則 科學(xué)探究活動(dòng)的主體是學(xué)生，教師作為學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的組織者、引領(lǐng)者、點(diǎn)撥者與指導(dǎo)者，為學(xué)生選取科學(xué)探究活動(dòng)的內(nèi)容時(shí)應(yīng)基于課標(biāo)、基于教材、基于學(xué)生的依據(jù)內(nèi)容由小到大，活動(dòng)由易到難，要求由低到高的層次性要求展開，讓不同層次的學(xué)生都能獲取探究的樂趣。

科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)策略

精心設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生探究熱情 科學(xué)探究的重點(diǎn)應(yīng)準(zhǔn)確設(shè)定，教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)，科學(xué)探究的內(nèi)容應(yīng)精心選擇。比如，讓學(xué)生開展關(guān)于“摩擦力”的探究活動(dòng)時(shí)，就應(yīng)讓學(xué)生學(xué)會(huì)用數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、控制變量等科學(xué)方法，讓學(xué)生去對(duì)決定摩擦力的因素與產(chǎn)生的條件進(jìn)行重點(diǎn)探究。當(dāng)然，學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)時(shí)，可以使用實(shí)驗(yàn)操作、調(diào)查訪問、交流討論、資料查詢等類型進(jìn)行自主的或合作的探究形式，以激發(fā)科學(xué)探究熱情。

恰當(dāng)指導(dǎo)，學(xué)生自主探究 STEM教育倡導(dǎo)的教育主體是學(xué)生，學(xué)生是探究活動(dòng)的“主角”，但也需教師恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生自主探尋探究活動(dòng)的方向，通過學(xué)生自主的思考、判斷、反思、實(shí)踐、驗(yàn)證探究出科學(xué)的結(jié)論。比如，在以“熱是怎樣傳遞的”為主題的探究活動(dòng)中，學(xué)生在做好第一個(gè)實(shí)驗(yàn)后，教師可以追問學(xué)生：“從剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，我們能探究出什么結(jié)論？”學(xué)生紛紛發(fā)表看法，但許多回答不著邊際。此時(shí)，教師就需及時(shí)引領(lǐng)、點(diǎn)撥并指導(dǎo)，從而讓學(xué)生探究出熱傳遞的本質(zhì)所在，在反思中探尋科學(xué)的真諦。

捕捉生成，學(xué)生進(jìn)行深入探究 在科學(xué)探究活動(dòng)中教師應(yīng)在預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上及時(shí)捕捉動(dòng)態(tài)生成性的資源，以充分利用好生成性的資源去讓學(xué)生進(jìn)行深入的科學(xué)探究。比如，在以“磁鐵的兩極”為主題的科學(xué)探究活動(dòng)中，同學(xué)們的探究熱情極其高漲，但其中一個(gè)合作學(xué)習(xí)小組的代表在進(jìn)行展示時(shí)，一塊蹄形磁鐵突然從磁性黑板上掉落于地面上，摔成幾截，展示的學(xué)生不知所措，此時(shí)，執(zhí)教老師從地面上撿起幾塊不規(guī)則的蹄形磁鐵的碎片，對(duì)學(xué)生們說：“這些不規(guī)則的碎片還有磁性嗎？還會(huì)有兩極嗎？請(qǐng)各學(xué)習(xí)小組各派一名組員到前面來取一些碎片去進(jìn)行探究，稍后，我們將交流自己學(xué)習(xí)小組的探究結(jié)果?！庇谑?，各學(xué)習(xí)小組展開了討論、探究，將探究活動(dòng)推向高潮。這位教師及時(shí)捕捉生成，用一塊掉落的磁鐵引領(lǐng)學(xué)生們對(duì)不規(guī)則磁鐵展開探究，造就了學(xué)生探究活動(dòng)的精彩。

結(jié)束語

STEM倡導(dǎo)下農(nóng)村小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)，需教師以新課程新理念為指導(dǎo)，準(zhǔn)確吃透STEM教育對(duì)小學(xué)科學(xué)教育的啟迪作用，遵循小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的基本原則，努力探尋小學(xué)科學(xué)探究活動(dòng)的方式、方法、策略，以使科學(xué)探究活動(dòng)設(shè)計(jì)得更科學(xué)、更合理、更符合STEM教育理念，以真正提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展。

（作者單位：江蘇省如皋市吳窯鎮(zhèn)江中小學(xué)）