關于小學STEM學科融合的思考

江蘇省海安市實驗小學 陳麗莉

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，我國的電子發(fā)展領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、生物醫(yī)藥等多項科技領域依然落后于人。為了能夠在未來高新領域占有一席之地，在中小學推廣STEM教育已然迫在眉睫。

STEM教育最早源自美國，是通過跨學科的視角整合科學、技術、工程和數學四門學科的一種培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育范式，意在打破學科領域的界限，強調體驗性和實踐性。自20世紀末STEM教育逐漸在多個國家和地區(qū)被推廣，中國在發(fā)展學生核心素養(yǎng)方面鼓勵社會參與，提高學生解決實際問題的能力，使其具有工程思維，能將創(chuàng)意和方案轉化為有形物品或對已有物品進行改進與優(yōu)化等，這與STEM教育的內涵不謀而合。小學階段的學科界限不夠明確，更加有利于STEM項目的實施，小學數學STEM項目學習的課程可以從以下幾個方面考慮。

一、情境真實，激發(fā)學習興趣

小學現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生的生活經驗相聯系，但是學生容易對枯燥的知識產生厭倦，也很難學以致用。STEM學習項目必須源自于生活中的真實情境，架起學生生活與真實社會的橋梁，讓學生能夠在學習知識的過程中激發(fā)其學習興趣，解決生活中的問題。例如《認識人民幣》單元，不妨讓學生帶著問題去超市走一圈，看看物品的價格，在體驗購物的經歷中認識人民幣，理解人民幣的貨幣單位及換算進率，在生活中學習，在學習中解決生活中的實際問題。再如《認識千米與噸》單元，引導學生走出戶外，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，既可以保持學習興趣，又可以提高學習效率。

二、學科融合，創(chuàng)造性解決問題

1.數學與科學的融合

基礎教育階段數學的學習重在解決實際問題，脫離實際的數學學習對小學生而言是缺乏趣味且難以理解的，某些內容的學習可以通過融合科學共同實現，盡管看似花費了更多的時間，但學生的收獲卻更加豐富了。

例如《認識克與千克》，因為缺乏生活體驗，學生對克和千克的認知是匱乏的，許多學生通過反復練習和記憶來學習物體的重量單位。倘若該單元的學習與科學融合起來，聯系生活實際，利用測量工具對物體質量進行測量比較，學生學會使用電子秤、天平等的使用方法讓學生對重量單位有了明確的認識，并能在生活中利用起來。

再例如學習《人民幣》單元時，學生對商品的價格沒有直觀感受，可以在增加購物經歷的同時，了解更多的商品信息。學生到賣場進行商品價格調查，同時注意甄別商品的類別、組成成分、保質期等。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學走進學生的生活。

2.數學與技術的融合

借助于技術輔助，更易激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效率。信息技術便有許多工具手段讓數學學習變得簡單有趣。

（1）思維導圖。思維導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系用層級圖表現出來，并以不同的圖像、顏色等建立記憶。思維導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、迅捷思維導圖等）繪制概念關系思維導圖，幫助學生理解記憶，可以事半功倍。例如《認識面積單位》，引導學生以思維導圖的方式構建面積單位的名稱及其之間的關系。

（2）3D建模。“3D建?！本褪菓萌S制作軟件通過虛擬三維空間構建出具有三維數據的模型。學習立體圖形是難點，現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）可迅速構建幾何立體圖形，并可以便捷修改圖形的參數改變圖形的大小或形狀，勾畫出各種立體圖形，并在此基礎之上增加若干延伸。

（3）各種APP工具。學生在傳統(tǒng)課堂上的學習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，可以讓學生更加便捷地獲取所需信息。如學習長度單位，毫米、厘米、分米和米均是在室內可度量單位，而千米的學習，學生無法測量，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，幫助學生形成對較大長度單位的印象。

3.數學與工程的融合

學生認識三角形的性質時，如何體現三角形的穩(wěn)定性，看圖自然無法看出。讓學生以木條和螺絲為原料，親手制作如下圖所示的圖形結構，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)分學生成績的差異，而是為了隨時監(jiān)測學生的學習情況，根據具體問題適時調整，以利于最終目標的實現。根據STEM項目的特點和小學兒童的心理特征，我們可以利用調查問卷、評價量表、觀察表等評價工具。調查問卷可以在學期前期使用，引導學生對學習內容有大致的了解；評價量表能通過學生的自評、互評和師評等多種途徑獲取數據，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。對此得出的評價結果生成評價報告，內容可以是簡單的幾句話，或者全面的評價報告，其內容包括學習名稱、學習要求、學習成果，以及對結果的分析和建議等。

STEM教育應用于小學數學，為學生提供了在生活實踐中去做數學、學數學、用數學的機會。利用STEM項目教學可以積累學生的經驗，培養(yǎng)學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，注重學科交叉。