在科普課文中STEM對(duì)于人文科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的作用

【摘要】本文論述STEM在科普課文中的必要性、STEM和科普課文之間的關(guān)系，以及STEM在科普課文中對(duì)于培養(yǎng)人文科學(xué)素養(yǎng)的作用，以通過(guò)STEM教學(xué)理念提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，達(dá)成人文科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】STEM 科普課文 人文科學(xué)素養(yǎng) 作用

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2019）09A-0036-03

STEM教育項(xiàng)目來(lái)源于美國(guó)，是四個(gè)學(xué)科：科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四個(gè)英文單詞首字母的簡(jiǎn)稱。STEM在美國(guó)已經(jīng)有30年的研究實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因?yàn)槠湎冗M(jìn)的理念以及對(duì)改善技術(shù)性人才缺失現(xiàn)狀的積極作用，現(xiàn)在已經(jīng)被多個(gè)國(guó)家吸納借鑒，從幼兒到所有學(xué)段全面推廣。

一、STEM在科普課文中的必要性

當(dāng)前，我國(guó)國(guó)民的科學(xué)素養(yǎng)較低，亟需我們?cè)趯W(xué)科教學(xué)中加強(qiáng)人文科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成教育。中國(guó)科協(xié)根據(jù)國(guó)際通用調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)公民的科學(xué)素養(yǎng)的調(diào)查顯示，在2000年時(shí)，美國(guó)公民的科學(xué)素養(yǎng)達(dá)到了17%，而我國(guó)公民在2010年時(shí)的科學(xué)素養(yǎng)僅達(dá)到3.27%。雖然近年來(lái)我國(guó)公民的科學(xué)素養(yǎng)不斷提升，截至2018年11月8日，公民科學(xué)素養(yǎng)達(dá)到8.47%，但是距發(fā)達(dá)國(guó)家仍有不小差距。教育對(duì)于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的重要性不言而喻。每個(gè)學(xué)齡段，每個(gè)學(xué)科都有借助學(xué)習(xí)載體提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的任務(wù)，包括語(yǔ)文。在小學(xué)語(yǔ)文教材中，通過(guò)科普類課文來(lái)達(dá)成這一目標(biāo)是重要途徑。STEM的核心理念是培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力，是以研究性學(xué)習(xí)為主要方式，注重多元、多層次合作學(xué)習(xí)。筆者以為，通過(guò)STEM項(xiàng)目研究式學(xué)習(xí)來(lái)落實(shí)人文科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)不失為一個(gè)有效路徑。

二、STEM與科普課文的關(guān)系

（一）科普類課文多樣的科學(xué)知識(shí)為STEM探究提供了豐富的主題

我們可以看一看語(yǔ)文教材中科普類說(shuō)明文的內(nèi)容：從時(shí)間的跨度上，既有講述來(lái)自遠(yuǎn)古的“大自然”中的“文字”，也有介紹人類在科技文明方面取得的最新成就，比如“互聯(lián)網(wǎng)”“載人飛船”“衛(wèi)星”“克隆技術(shù)”，從中可以展現(xiàn)人類社會(huì)科技的杰出成就?？梢栽O(shè)想，未來(lái)“物聯(lián)網(wǎng)”“支付寶”“微信”也將進(jìn)入科普課文這個(gè)大家庭。

在科普課文中，中外各個(gè)領(lǐng)域科學(xué)泰斗們執(zhí)著的科技探索精神，追尋科學(xué)真理的事跡，同樣如理想之光，引領(lǐng)著我們的兒童，在他們幼小的心靈中埋下科學(xué)的種子，如《諾貝爾》《詹天佑》。還有涉及自然領(lǐng)域的關(guān)于動(dòng)物、植物生命現(xiàn)象的揭秘，如《剪枝的學(xué)問(wèn)》《恐龍》等。這些科學(xué)技術(shù)、神秘的自然世界還有偉大的科學(xué)精神如同磁石般吸引學(xué)生探索、揭秘，使學(xué)生感受到科學(xué)文明的魅力，為科學(xué)素養(yǎng)的孕育種下希望的種子。

（二）STEM的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)將進(jìn)一步助力科普課文的科學(xué)人文素養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成

小學(xué)語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)中鮮明地提出：“應(yīng)在發(fā)展語(yǔ)言能力的同時(shí)發(fā)展思維能力，學(xué)習(xí)科學(xué)的思想方法，逐步地養(yǎng)成實(shí)事求是、崇尚真知的科學(xué)態(tài)度?！焙?jiǎn)言之，即培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

粗略統(tǒng)計(jì)一下，在蘇教版小學(xué)語(yǔ)文12冊(cè)課本中大約有47篇的科普類文章，約占總課文篇數(shù)的13%，文體有詩(shī)歌、童話、說(shuō)明文和敘事類，可謂文體多樣，內(nèi)容豐富。但在實(shí)際教學(xué)中，教師往往更加重視科普文中的“語(yǔ)文性”，忽略了“人文科學(xué)性”。唯考試而教學(xué)的現(xiàn)狀依舊，科普課文教學(xué)也是概莫能外，從學(xué)業(yè)檢測(cè)中可見(jiàn)一斑：關(guān)于科普課文的學(xué)業(yè)檢測(cè)中，主要是檢測(cè)詞、句和說(shuō)明方法的掌握情況，并且關(guān)于說(shuō)明方法的檢測(cè)一般是到了小學(xué)高段才開(kāi)始涉及。考試內(nèi)容就是教師教學(xué)的指揮棒，多數(shù)教師在遇到科普類文章時(shí)，處理的方式基本上都是重點(diǎn)抓好字詞，然后是厘清課文的脈絡(luò)、掌握主要內(nèi)容即可。教師的教學(xué)方法較單一，以講授法、談話法為主，教學(xué)環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單，和其他文體的教學(xué)策略沒(méi)什么不同。所有的科普類文章都是兩課時(shí)完成，有的教師甚至是一課時(shí)就結(jié)束授課，從不愿意多花費(fèi)時(shí)間。而STEM教學(xué)理念下的科普類課文教學(xué)則側(cè)重利用教材文本培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)人文素養(yǎng)，有助于達(dá)成小學(xué)語(yǔ)文課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的“培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”的目標(biāo)。

三、STEM的教學(xué)理念融入科普課文的意義

筆者曾就“科普類文章在語(yǔ)文教材中的重要性”的問(wèn)題做了一個(gè)調(diào)查。在區(qū)域內(nèi)近120名語(yǔ)文教師當(dāng)中，認(rèn)為比較重要的只有19.56%，高達(dá)48.61%的教師認(rèn)為它不重要，31.83%的教師認(rèn)為沒(méi)有必要編入科普類的說(shuō)明文，只要編入一般性的說(shuō)明文，讓孩子掌握說(shuō)明文的方法即可。

以上種種，使得科普類課文在教學(xué)中所應(yīng)承載的科學(xué)人文素養(yǎng)目標(biāo)并不能得到較好的落實(shí)。筆者嘗試將STEM的教學(xué)理念融入到科普課文教學(xué)中。在實(shí)踐中，筆者感受到在語(yǔ)文教學(xué)中運(yùn)用STEM的學(xué)習(xí)方式，無(wú)論從時(shí)間、空間上，還是從學(xué)習(xí)主體的多層次性，從學(xué)習(xí)內(nèi)容的綜合性、多元性，知識(shí)的跨界性以及學(xué)習(xí)興趣諸多方面都是有益的補(bǔ)充和變革。

一是從時(shí)間跨度上可以突破課時(shí)限制。在語(yǔ)文課本當(dāng)中，由于課時(shí)的限制，在短短的兩課時(shí)里，學(xué)生既要掌握字詞句及主要內(nèi)容，還要熟悉謀篇布局，對(duì)相關(guān)的科普類知識(shí)加以了解和掌握，可想而知，時(shí)間是非常緊張的。我們不妨將語(yǔ)文課上的內(nèi)容加以拓展，如STEM的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在時(shí)間上可以根據(jù)內(nèi)容靈活安排，可以長(zhǎng)短課相結(jié)合，可以課內(nèi)外相結(jié)合，可以將國(guó)家課程和校本課程、社團(tuán)課程相結(jié)合。短課可以是一周，長(zhǎng)課可以是一兩個(gè)月或者更長(zhǎng)的時(shí)間。因此，我們應(yīng)該以一個(gè)主題的活動(dòng)為載體，把小學(xué)語(yǔ)文課本上的科普類課文加以拓展和延伸。

二是從空間上可以突破原有課堂限制。小學(xué)科普類的課文內(nèi)容豐富，學(xué)習(xí)不僅僅局限于課堂、校園，我們可以通過(guò)長(zhǎng)短游學(xué)的方式，將學(xué)生帶到校外，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)地參觀、調(diào)查走訪、采集數(shù)據(jù)等方式獲取研究資料，在觀察、實(shí)踐、調(diào)查中建構(gòu)自己的知識(shí)體系。

三是從學(xué)習(xí)互助團(tuán)體上可以突破班級(jí)限制。一個(gè)主題活動(dòng)可以是一個(gè)班級(jí)參加，也可以是相鄰班級(jí)或不同學(xué)段的學(xué)生參加。這樣不僅可以擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)習(xí)圈子和社交面，還可以從縱向和橫向拓寬學(xué)生的知識(shí)框架，使學(xué)生結(jié)交更多的學(xué)習(xí)上的益友。

四是從研究?jī)?nèi)容上可以突破學(xué)科的限制。其實(shí)在生活當(dāng)中，知識(shí)的學(xué)習(xí)是沒(méi)有明確的學(xué)科界限的，可以從多學(xué)科、不同角度展開(kāi)學(xué)習(xí)。對(duì)于科普類說(shuō)明文當(dāng)中所涉及的數(shù)字，可以算一算，比一比;對(duì)于文中描寫(xiě)的物體與景象可以畫(huà)一畫(huà)、寫(xiě)一寫(xiě)，甚至可以利用VR技術(shù)構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)情境，用最新的高科技近距離、全方位地觀察和研究。

另外，從教師層面，可以是多學(xué)科的教師共同協(xié)作執(zhí)教。語(yǔ)文、數(shù)學(xué)、科學(xué)、美術(shù)、音樂(lè)課，甚至于綜合實(shí)踐課，教師可以從各自不同的知識(shí)角度，對(duì)一個(gè)專題加以研究，進(jìn)行全方位的了解和探討。

如蘇教版語(yǔ)文三年級(jí)下冊(cè)第20課《恐龍》，在學(xué)生疏通了字詞、掌握了脈絡(luò)和主要內(nèi)容之后，在拓展環(huán)節(jié)，我們以STEM項(xiàng)目研究式學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)了如下小組學(xué)習(xí)活動(dòng)：

以“建模：校園恐龍Party”一組為例，筆者設(shè)計(jì)了如下教學(xué)活動(dòng)：

（一）活動(dòng)目標(biāo)：1.借助3D打印機(jī)打印雷龍、梁龍、劍龍和三角龍的模型。2.借助校園沙盤(pán)直觀感受恐龍外形的龐大以及它們的獨(dú)特之處。3.選取一種恐龍，利用課本中的語(yǔ)言以第一人稱進(jìn)行介紹。4.在設(shè)計(jì)當(dāng)中能夠積極和小組的成員進(jìn)行交流和分享，并提出自己的困惑、建議和想法。5.能夠有效地利用3D掃描儀以及網(wǎng)上下載的模型進(jìn)

行恐龍建模并打印3D恐龍。

（二）活動(dòng)對(duì)象：三年級(jí)3D社團(tuán)成員。

（三）活動(dòng)準(zhǔn)備：3D掃描儀、3D打印機(jī)、3D設(shè)計(jì)軟件、活動(dòng)設(shè)計(jì)表。

（四）活動(dòng)內(nèi)容：

板塊一：情境創(chuàng)設(shè)

師：同學(xué)們，你們想不想邀請(qǐng)恐龍來(lái)到我們的校園來(lái)做客呢？那好，今天啊，就讓我們一起動(dòng)手，舉行一個(gè)校園恐龍派對(duì)。老師給大家提供了一個(gè)校園沙盤(pán)模型，也已經(jīng)把學(xué)校的教學(xué)大樓的模型做好了?？墒俏覀兊呐笥芽铸堖€沒(méi)有來(lái)到，需要你們各自去邀請(qǐng)你們自己喜愛(ài)的恐龍朋友來(lái)我們校園，好嗎？

板塊二：建立活動(dòng)小組

1.請(qǐng)學(xué)生自由結(jié)合，四人一小組，選出自己的活動(dòng)小組組長(zhǎng)。

2.小組成員任務(wù)分工。

板塊三：通過(guò)計(jì)算機(jī)導(dǎo)入到3D打印機(jī)，進(jìn)行切片

建議：可以利用3D設(shè)計(jì)軟件中的基礎(chǔ)模型，也可以從網(wǎng)上尋找并且下載相關(guān)的恐龍3D模型，或者利用我們社團(tuán)里的3D掃描儀掃描出恐龍的模型，自行調(diào)整。

板塊四：打印

（五）活動(dòng)時(shí)間：四課時(shí)。

第一課時(shí)：借助3D掃描儀或者電腦，繪制恐龍的模型草圖。

第二課時(shí)：把設(shè)計(jì)好的3D的模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)導(dǎo)入到3D打印機(jī)之后，切片。

第三課時(shí)：打印3D恐龍。

第四課時(shí)：小組交流分享，談一談自己在活動(dòng)中遇到的困難、解決問(wèn)題的方法，以及自己的收獲。同時(shí)開(kāi)展自我評(píng)價(jià)以及小組評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)。

（六）作業(yè)：完成習(xí)作《校園恐龍Party》，要根據(jù)恐龍外形的特點(diǎn)，展開(kāi)想象，進(jìn)行生動(dòng)描寫(xiě)。

從以上的活動(dòng)設(shè)計(jì)中不難看出，與語(yǔ)文課堂多識(shí)記、理解、積累、感悟不同，學(xué)生在STEM活動(dòng)課程中，根據(jù)課文的核心內(nèi)容和達(dá)成目標(biāo)，依據(jù)自己的知識(shí)儲(chǔ)備和興趣傾向，自主選擇研究主題，自主性得到了彰顯。學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間也較為寬裕，在四個(gè)課時(shí)的時(shí)間里，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)和3D打印技術(shù)，同時(shí)借助同伴互助、教師的指導(dǎo)，運(yùn)用了多學(xué)科的知識(shí)解決所研究的問(wèn)題。而且，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師都強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”，更注重創(chuàng)新設(shè)計(jì)與發(fā)散思維，以及合作交流、分享交際能力的培養(yǎng)，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到了整體提升，使小學(xué)科普課文的人文科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)得到落地和實(shí)現(xiàn)。

作者簡(jiǎn)介：張啟云（1971— ），女，大學(xué)本科學(xué)歷，現(xiàn)任徐州市科技實(shí)驗(yàn)小學(xué)校長(zhǎng)，系江蘇省科協(xié)、江蘇省教育廳十三五省科學(xué)教育示范校評(píng)審專家，徐州市青年骨干教師，徐州市勞動(dòng)模范，徐州市優(yōu)秀教育工作者，徐州市優(yōu)秀德育工作者，研究方向：語(yǔ)文教學(xué)研究。

（責(zé)編 黎雪娟）