STEM教學(xué)活動(dòng)的有效設(shè)計(jì)

卜璽

目前素質(zhì)教育已成為小學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)，小學(xué)科學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與實(shí)踐能力的重要學(xué)科，也受到了更多的重視與關(guān)注。以往的教學(xué)受制于填鴨式的教學(xué)模式，學(xué)科間的知識缺少滲透，教學(xué)效果并不理想。而將STEM創(chuàng)新化教學(xué)理念引入小學(xué)科學(xué)課的教學(xué)，使學(xué)科之間交叉滲透，突出科學(xué)教育理念，能真正提升學(xué)生的創(chuàng)新與實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)踐的優(yōu)化。

STEM教育理念最初起源于20世紀(jì)80年代的美國，是由美國國家科學(xué)委員會提出的。其主要內(nèi)涵指的是，一種以多元化、開放化且立體化的探究實(shí)踐，觀察并研究客觀世界的教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)四門學(xué)科之間的交叉滲透，重視學(xué)生觀察與解決問題的整體思維能力與創(chuàng)新實(shí)踐能力。

一、小組實(shí)驗(yàn)，深度探究

STEM教育理念對學(xué)生實(shí)踐能力較為重視，而學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)與提升恰恰是小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)的需求與必要環(huán)節(jié)。小學(xué)生抽象思維有限，面對抽象而又復(fù)雜煩瑣的科學(xué)理論往往難以理解并有效吸收。采取小組實(shí)驗(yàn)的形式，在實(shí)踐的同時(shí)，讓學(xué)生進(jìn)行深度探究，可有效促進(jìn)教學(xué)效果的提升。

例如，在教學(xué)《研究土壤》一課時(shí)，教師可以將學(xué)生劃分為不同的小組，小組協(xié)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與檢驗(yàn)，找出問題的解決辦法：“現(xiàn)在大家可以自行分成4人一組，我們開始以小組為單位，嘗試研究土壤中含有的物質(zhì)，最后我們說出自己小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行評比?！庇械男〗M選擇用衛(wèi)生紙包裹住土壤進(jìn)行擠壓：“教師，我們小組發(fā)現(xiàn)土壤中含有水，因?yàn)榘男l(wèi)生紙出現(xiàn)了潮濕的現(xiàn)象?！庇械男〗M將土壤進(jìn)行燃燒：“教師，我們小組燃燒土壤后發(fā)現(xiàn)原本的泥土變得干巴了，土壤中一定含有水吧。”有的小組則將土壤放進(jìn)有水的杯子：“教師，你看，燒杯中有很多小氣泡呼呼地冒出來，我們小組覺得土壤中含有空氣?！弊詈蠼處熥龀鲈u價(jià)與總結(jié)：“最后一個(gè)小組表現(xiàn)最好，得出的結(jié)果最全面。其他小組要繼續(xù)努力，你們也很棒！土壤是由空氣、水、腐殖質(zhì)等構(gòu)成的一種混合物哦。”

采用小組實(shí)驗(yàn)的方式增加學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在STEM教育理念的倡導(dǎo)之下，一邊動(dòng)腦筋思考問題一邊用雙手解決問題，實(shí)現(xiàn)從心動(dòng)到行動(dòng)的良好轉(zhuǎn)換，從而能夠在一步步操作中逐漸探索并認(rèn)知世界，在不斷地模仿、重復(fù)訓(xùn)練中，一次次深化對理論知識的理解與記憶。

二、學(xué)科融合，關(guān)聯(lián)整合

小學(xué)科學(xué)作為一門綜合性學(xué)科，它融合了包括科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等在內(nèi)的不同方面的多元化知識。促進(jìn)學(xué)科融合，將學(xué)科知識進(jìn)行關(guān)聯(lián)整合，不僅符合STEM教育理念中對于學(xué)科交叉滲透的要求，更有助于學(xué)生對多元化知識的融會貫通。

例如，在教學(xué)《奇妙的光》一課時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生整合學(xué)科之間的聯(lián)系，獲取所需要關(guān)聯(lián)的知識：“現(xiàn)在我們要去探究光的特征與作用，大家可以利用不同學(xué)科知識進(jìn)行思考，誰有好的想法呢？”有的學(xué)生回答道：“教師，在學(xué)習(xí)語文漢字的時(shí)候，語文教師教給我們‘光在形上是‘人頭上有火，光能夠帶給人光亮。學(xué)習(xí)組詞‘光滑，我們知道裸露的東西容易反光?，F(xiàn)在我們學(xué)習(xí)光的特征與作用，我覺得光是明亮的象征，而且不透明的東西是反光的，所以它也是不透光的?！庇械膶W(xué)生說道：“教師，我在課外讀物上看到一些物理現(xiàn)象，光透過放大鏡可以燃燒地上的小紙屑。我覺得光是可以透過玻璃這種透明的東西的?！?/p>

STEM教育理念對學(xué)科知識之間的交叉滲透與關(guān)聯(lián)極度倡導(dǎo)。在小學(xué)科學(xué)中促進(jìn)學(xué)科之間知識的整合，讓學(xué)生進(jìn)行知識碰撞，不僅符合教學(xué)理念的要求，更有助于學(xué)生的思維變得更加多元化、整體化，促進(jìn)他們在這種充滿整合性的教學(xué)體驗(yàn)中，深化對學(xué)科知識與問題的認(rèn)知，提高綜合素養(yǎng)。

三、聯(lián)系生活，解決問題

學(xué)習(xí)知識最終的落腳點(diǎn)在于問題的高效、優(yōu)質(zhì)解決，在于學(xué)以致用。以STEM教育理念引領(lǐng)小學(xué)科學(xué)的教學(xué)，就要讓學(xué)生貼近生活，去感悟生活中常見的科學(xué)想象，發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識。任何一門學(xué)科都是基于生活并服務(wù)于生活本身的，小學(xué)科學(xué)也是如此。

例如，在教學(xué)《天空中的星體》一課時(shí)，教師讓學(xué)生聯(lián)系生活解決問題：“我們已經(jīng)實(shí)地觀察過星空了，現(xiàn)在大家觀察天花板上手電筒的光，聯(lián)系生活告訴教師，為什么拉開窗簾，天花板上‘星星的亮度會變?nèi)酰踔量床灰娧?？”有的同學(xué)回答道：“教師，在生活中，我們白天也看不到星星，拉開窗簾就像白天的太陽一樣，在白天看不到星星的光，是因?yàn)樘柕墓夂軓?qiáng)烈。”“那么，為什么教師挪動(dòng)‘月亮的位置，‘星星的光也會發(fā)生變化呢？”有的學(xué)生回答：“在生活中，我們看星空的時(shí)候，圓月的時(shí)候要比月牙兒的時(shí)候看見的星星數(shù)量要少，亮度要低，那是因?yàn)椤铝撂晾?，這跟這個(gè)原理是一樣的！”“那大家如果有一天想去看很多星星的話，要去哪里看呀？”學(xué)生思考后回答：“當(dāng)然要去空曠的地方啦！影響的光很少，這樣星星又多又亮！以后出去旅游，我就可以用上這些知識了！”

教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)奧秘并學(xué)以致用，學(xué)生能夠充滿熱情與激情地參與到教學(xué)活動(dòng)中，在觀察中實(shí)現(xiàn)課內(nèi)所學(xué)知識與課外實(shí)踐需求的完美整合。這不僅能夠帶動(dòng)學(xué)生參與生活實(shí)踐，促進(jìn)生活中科學(xué)奧秘的發(fā)現(xiàn)與科學(xué)問題的解決，還能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，達(dá)到在娛樂中學(xué)習(xí)的目的。

四、參與實(shí)踐，升華意識

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)活動(dòng)中具有至關(guān)重要的意義。實(shí)踐帶給學(xué)生的親身體驗(yàn)與感悟，往往比課堂中枯燥無味的理論知識更加具有教學(xué)意義。實(shí)踐是學(xué)生升華意識的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是促進(jìn)學(xué)生思考與解決問題的重要手段。

例如，在教學(xué)《固體與液體》一課時(shí)，教師可以組織學(xué)生外出實(shí)踐，獲取知識：“現(xiàn)在大家一起來尋找一下生活中的固體和液體吧！最后教師會對大家尋找到的東西進(jìn)行評價(jià)并進(jìn)一步提出小問題哦?！睂W(xué)生在生活中探尋存在的固體和液體，在尋找中領(lǐng)悟著固體和液體的特征：“教師，我發(fā)現(xiàn)固體要比液體更好找。您看，固體一般是有一定的重量、體積，還有形狀的，而且不會流動(dòng)?！薄敖處?，我發(fā)現(xiàn)我在水龍頭處發(fā)現(xiàn)水的時(shí)候，用不同的瓶子帶走水，水的形狀也是不一樣的，所以液體的形狀應(yīng)該是根據(jù)容器的不同而有所變化吧?！薄敖處煟野l(fā)現(xiàn)一些物質(zhì)，例如，說，這塊黏乎乎的泥土，感覺它既像液體又不像液體，但是說它是固體的話，又感覺有些牽強(qiáng)，它到底屬于什么呢？”最后教師對學(xué)生探尋中出現(xiàn)的問題予以解決并讓學(xué)生思考牙膏是什么物質(zhì)：“大家對固體和液體特征的認(rèn)識變得更加豐富了，值得表揚(yáng)。像石子、水瓶這種東西都屬于固體，而飲料、礦泉水都屬于液體，然而像牙膏、黏乎乎的泥土這種則屬于混合物哦?！蓖ㄟ^這次實(shí)踐，學(xué)生對實(shí)踐的理解與知識的感悟認(rèn)知升華了許多。

STEM教育理念對實(shí)踐教學(xué)的關(guān)注，引導(dǎo)小學(xué)科學(xué)教學(xué)走向更好的教學(xué)方向，也為小學(xué)科學(xué)本身的實(shí)踐活動(dòng)增加了理論指導(dǎo)。讓學(xué)生參與實(shí)踐，在各種實(shí)踐活動(dòng)中激發(fā)自身潛在的探索欲望與探索潛能，從而升華自己的意識，促進(jìn)問題的主動(dòng)化、高效化解決。

總而言之，小學(xué)科學(xué)作為一門融合多樣化知識與能力的綜合性學(xué)科，其教學(xué)應(yīng)該秉承多元化、立體化、開放化的STEM教學(xué)理念，實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新水平與創(chuàng)新能力、科學(xué)綜合素養(yǎng)與科學(xué)綜合能力的提升。