基于STEM教育視角的小學(xué)科學(xué)教育案例分析

（貴州省遵義市湄潭縣實驗小學(xué)，貴州 遵義 564100）

引言：STEM教育最早是由美國國家科學(xué)委員會提出的一種教育理念，在STEM理念的引導(dǎo)下，科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科的內(nèi)容進行了相互的融合并最終形成了一個整體。該教育理念主張從綜合的角度去解決所面對的實質(zhì)性問題，引導(dǎo)學(xué)生從實際生活出發(fā)，培養(yǎng)自身的創(chuàng)新精神與實踐能力。下文圍繞杭州市春芽實驗學(xué)校校長劉晉斌老師的《擺的秘密》教學(xué)視頻為例，就STEM教育理念在課堂中的應(yīng)用展開分析。

一、形成問題——STEM的融合性

形成一個問題是課堂導(dǎo)入的重要環(huán)節(jié)，劉教師通過與學(xué)生之間的交流去啟發(fā)學(xué)生的思考，讓學(xué)生逐步的認識“擺”，同時向?qū)W生拋出以下兩個問題。

同樣的時間內(nèi)，同一個擺，為什么擺動的次數(shù)是一樣的。第二，同樣的時間，不同的擺，為什么擺動的次數(shù)有所不同？這跟什么因素有關(guān)系？

在這一環(huán)節(jié)的設(shè)計中，老師充分的調(diào)動了學(xué)生的積極性和自主性，這也為之后的教學(xué)工作打下了堅實的基礎(chǔ)。在后續(xù)的實驗過程中，由教師完成演示擺的工作，而由學(xué)生進行計數(shù)和計時。通過這樣的互動參與，保證了學(xué)生的積極性和參與感。

二、作出推測、設(shè)計實驗證明——STEM的實踐性

（一）做出推測

在上一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，教師所拋出的“同樣的時間，不同的擺，為什么擺動的次數(shù)有所不同？這跟什么因素有關(guān)系？”問題，在這一環(huán)節(jié)中也要進行大膽的推測和嘗試。此時學(xué)生們提出了各種各樣的看法。例如“跟物體的重量以及所處的高度有關(guān)系”“跟物體的重量、繩子的長短有關(guān)系”等看法不絕如縷。最后劉老師將學(xué)生們的觀點進行總結(jié)：擺錘、擺線，同時組織學(xué)生自主的設(shè)計實驗步驟，并有序的展開實驗。

自主探索是新式教學(xué)工作的重要要求，這與STEM教育所提倡的方向不謀而合。STEM教育審視傳統(tǒng)教育模式的不足，弱化學(xué)生在知識記憶方面的培訓(xùn)，強調(diào)和重視學(xué)生對于概念的理解與掌握。所以“研究”無疑是STEM教育最為重要的教學(xué)方法。

（二）設(shè)計實驗證明

在對學(xué)生的推測進行了總結(jié)之后，劉老師便緊接著引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗。在這個過程中劉老師就影響實驗的相關(guān)因素與學(xué)生進行了充分地交流，同時也為學(xué)生自身想法的表達提供了充分的空間。

在這一環(huán)節(jié)的設(shè)計中，實際上也是對傳統(tǒng)師生關(guān)系的一種顛覆。通過師生間平等的對話，引導(dǎo)學(xué)生逐步的展開實驗活動，這樣的方式通過提高學(xué)生在課堂上的參與感來進一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。但是從STEM教育的角度進行分析，這樣的教學(xué)設(shè)計同樣存在一定的提升空間。因為STEM教育所提倡的教學(xué)方式一種是整合性的探索，一種是一般性的探究。二者都將學(xué)生自身放在了“探究”的重要位置上。所以學(xué)生所涉及方案的優(yōu)劣，只有在實驗之后才能夠知曉，教師在這個過程中扮演著為學(xué)生提供服務(wù)的角色。

除此之外，在這一環(huán)節(jié)中，很多同學(xué)能夠提出一些具有深度的問題，但是劉老師在肯定其想法之后，沒有圍繞學(xué)生所提出的“幅度”問題進行進一步的講解。這樣的方式顯然也是不符合STEM教育的理念的。STEM教育中融合、動態(tài)特點實際上就是打破課堂的固定化，不斷融入新的內(nèi)容，為學(xué)生帶來新的體驗和挑戰(zhàn)。

三、實驗驗證得出結(jié)論——STEM的動態(tài)性

在分組實驗之后，學(xué)生們需將自己的實驗結(jié)果與同學(xué)們進行分享。這時候難免會出現(xiàn)一些不一樣的聲音。這個時候劉老師的處理也存在一定的不足。劉老師沒有很好的把握住這樣關(guān)鍵契機，例如在實驗結(jié)束之后，劉老師向?qū)W生們問道“同學(xué)們想說點什么呢？”這個時候如果能夠給學(xué)生提供一個平臺，讓學(xué)生去對實驗裝置或是實驗過程進行反思，無疑會養(yǎng)成學(xué)生回憶總結(jié)以及數(shù)據(jù)整理的好習(xí)慣。但是在教學(xué)視頻中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)有學(xué)生提出了不同的結(jié)論時，劉老師直接否定了他們的觀點。試想如果此時劉老師引導(dǎo)這位學(xué)生再一次展示一下擺的過程，分析實驗中的漏洞與不足，無疑會更好地加深學(xué)生的印象。

四、運用科學(xué)——STEM的融合性

本環(huán)節(jié)教學(xué)中劉老師將“擺”延伸到了學(xué)生的生活之中，引導(dǎo)學(xué)生運用自己所學(xué)習(xí)的知識去解決它。在這一環(huán)節(jié)中，同學(xué)們的反響十分熱烈。劉老師也順勢將這一問題留作了課后作業(yè)，這也很好地迎合了STEM教育所提倡的合理運用知識去解決生活中的實際問題思想。

此時劉老師指出的例子是“一位同學(xué)家中的擺鐘每天都慢，這是為什么呢？該怎么調(diào)？”。這個問題的設(shè)計實際上十分復(fù)合本節(jié)課的授課內(nèi)容，以此作為延伸去引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)的探索，也是十分理想的選擇。通過學(xué)生的探索也有助于讓學(xué)生在不知不覺的情況下去自主的融合更多的學(xué)科知識，同時也有效解決了生活中的實際問題。

結(jié)語：當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教學(xué)工作的開展普遍存在重形式輕實質(zhì)的問題，STEM教育所提倡的動態(tài)、融合、實踐、跨學(xué)科的教學(xué)目標(biāo)在當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中無疑有著重要的參考價值。將STEM思想融入到授課的過程中，不僅是一次積極的嘗試，更是助力學(xué)生成長的有效保障。