STEM理念下學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)策略

吳逢高 滕海川 陳擘威

摘要?jiǎng)?chuàng)新思維是人類(lèi)高階思維的重要組成部分，它的培養(yǎng)要以個(gè)體豐富的知識(shí)儲(chǔ)備為前提，以形成扎實(shí)的信息基礎(chǔ)，還要求學(xué)習(xí)者必須經(jīng)歷迭代的實(shí)踐訓(xùn)練，養(yǎng)成抓住“關(guān)鍵性聯(lián)系”的本領(lǐng)，最終形成“更新、創(chuàng)造、改變”的創(chuàng)新能力。隨著全球經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，STEM教育已成為各國(guó)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)和教育教學(xué)改革的重要戰(zhàn)略和途徑。本文探討了STEM理念下學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞 STEM理念 創(chuàng)新思維 知識(shí)基礎(chǔ)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.18.041

Training Strategies of Students’ Innovative Thinking under STEM Concept

WU Fenggao[1]， TENG Haichuan[2]， CHEN Bowei[3]

（[1] Primary School Affiliated to Weizhou Normal School for Nationalities， Aba， Sichuan 623000；

[2] Weizhou Normal School for Nationalities， Aba， Sichuan 623000；

[3] School of Mathematics and Physics， Mianyang Teachers College， Mianyang， Sichuan 621000）

Abstract： Innovative thinking is an important part of human higher-order thinking. Its cultivation should be based on the individual’s rich knowledge reserve to form a solid information foundation. It also requires learners to go through iterative practical training， develop the ability to grasp the "key links"， and finally form the inno？ vative ability of "renewal， creation， change". With the rapid development of global economy and science and technology， STEM education has become an important strategy and approach for the cultivation of scientific and technological innovation talents and education and teaching reform in various countries. This paper discusses the cultivation strategy of students’ innovative thinking under STEM concept.

Keywords： STEM concept； innovative thinking； knowledge base

創(chuàng)新思維是人類(lèi)高階思維的重要組成部分，它的培養(yǎng)要以個(gè)體豐富的知識(shí)儲(chǔ)備為前提，以形成扎實(shí)的信息基礎(chǔ)，還要求學(xué)習(xí)者必須經(jīng)歷迭代的實(shí)踐訓(xùn)練，養(yǎng)成抓住“關(guān)鍵性聯(lián)系”的本領(lǐng)，最終形成“更新、創(chuàng)造、改變”的創(chuàng)新能力。創(chuàng)新思維是未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)小學(xué)教育的價(jià)值訴求。

STEM教育主張以整合的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)和技能，并讓他們通過(guò)靈活遷移應(yīng)用解決真實(shí)世界的問(wèn)題。它強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域，強(qiáng)調(diào)真實(shí)問(wèn)題，強(qiáng)調(diào)情境性、體驗(yàn)性、設(shè)計(jì)性、實(shí)證性，強(qiáng)調(diào)關(guān)注所有的學(xué)生；倡導(dǎo)用項(xiàng)目、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)，借工程設(shè)計(jì)完成理論性科學(xué)探究，通過(guò)實(shí)踐、迭代達(dá)到技術(shù)增強(qiáng)的目的等。這樣的學(xué)習(xí)環(huán)境能為個(gè)體獲取信息提供更好的途徑，能為學(xué)習(xí)者的迭代實(shí)踐創(chuàng)造更多的訓(xùn)練機(jī)會(huì)，甚至有學(xué)者認(rèn)為STEM教育最大的價(jià)值在于引導(dǎo)學(xué)生從單科學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向跨學(xué)科學(xué)習(xí)，從“紙上談兵”升級(jí)為“真槍實(shí)彈”，是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的“孵化器”。

STEM教育之于創(chuàng)新能力的作用和意義

隨著全球經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，STEM教育已成為各國(guó)科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)和教育教學(xué)改革的重要戰(zhàn)略和途徑。本文將從以下幾方面對(duì)STEM教育對(duì)創(chuàng)新的意義進(jìn)行梳理與分析：

1.STEM教育對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用具有相當(dāng)?shù)膰?guó)際共識(shí)

美國(guó)通過(guò)30多年的時(shí)間對(duì)STEM進(jìn)行研究與實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)：STEM教育是培養(yǎng)創(chuàng)新能力最重要的途徑，對(duì)學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力的發(fā)展有著極其重要的作用。隨著社會(huì)對(duì)人才需求的不斷提高，以培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的STEM教育正逐步在全球普及，多個(gè)國(guó)家都發(fā)布了STEM教育發(fā)展規(guī)劃，STEM教育成為世界各國(guó)推進(jìn)課程教學(xué)改革和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要戰(zhàn)略。

2.STEM教育與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)有高度的契合性

在培養(yǎng)目標(biāo)上，STEM教育的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的STEM素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生具備溝通協(xié)作能力、批判性思維、問(wèn)題解決能力、創(chuàng)新能力等技能。批判性思維是創(chuàng)新能力的內(nèi)涵之一，形成問(wèn)題解決能力是創(chuàng)新能力發(fā)展的目標(biāo)，協(xié)作能力的發(fā)展是創(chuàng)新能力形成的重要途徑，兩者的目標(biāo)具有一致性。

在學(xué)習(xí)環(huán)境上，通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，STEM教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)都必須根植于真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并能形成創(chuàng)造性的解決方案，兩者的學(xué)習(xí)環(huán)境具有相似性。

在培養(yǎng)措施上，STEM教育以工程設(shè)計(jì)為核心，而設(shè)計(jì)本身就是一種創(chuàng)新過(guò)程，需要?jiǎng)?chuàng)新思維的參與?？梢?jiàn)，創(chuàng)新思維蘊(yùn)藏于工程設(shè)計(jì)之中，設(shè)計(jì)過(guò)程就是發(fā)展創(chuàng)新思維的重要途徑。

在心理特質(zhì)上，創(chuàng)新思維也符合“用進(jìn)廢退”的原則。創(chuàng)新思維如果長(zhǎng)期脫離了基于真實(shí)情境的科學(xué)探究與技術(shù)設(shè)計(jì)，也會(huì)面臨“不用則廢”的風(fēng)險(xiǎn)，而STEM教育能為其創(chuàng)造更多的使用機(jī)會(huì)。

在思維發(fā)展上，科學(xué)領(lǐng)域的“思”指向以解釋自然現(xiàn)象為目標(biāo)的科學(xué)探究；工程技術(shù)領(lǐng)域的“思”則指向服務(wù)于實(shí)際問(wèn)題的工程設(shè)計(jì)。這兩類(lèi)“思”相似點(diǎn)頗多——都需要結(jié)合前認(rèn)知與合理想象進(jìn)行建構(gòu)，反復(fù)實(shí)證檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果修正和調(diào)整理論或問(wèn)題解決方案。相同點(diǎn)中的“想象”“反復(fù)”與不同點(diǎn)中的“優(yōu)化”等，都是創(chuàng)新思維的一種外在形式或作用的表現(xiàn)。這里的“思”不但包括邏輯與創(chuàng)新兩種高階思維，還隱藏著這兩種思維的交互、迭代過(guò)程，具有一致性。

在促進(jìn)意義上，以往的大量實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，個(gè)體的多元文化經(jīng)驗(yàn)對(duì)其創(chuàng)造性具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)。STEM教育倡導(dǎo)的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域從廣義上從屬于多元文化經(jīng)驗(yàn)范疇，對(duì)創(chuàng)新思維的發(fā)展及其能力的培養(yǎng)具有積極的促進(jìn)意義。

由此可見(jiàn)，STEM教育可以看作是創(chuàng)新思維培養(yǎng)的有效載體，在同一學(xué)習(xí)過(guò)程中創(chuàng)新思維的發(fā)展又能促進(jìn)學(xué)生STEM能力的提升，兩者相輔相成、交融共生。

STEM教育是促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力提升的有效途徑

科學(xué)教育，是以科學(xué)探究為主要學(xué)習(xí)方法；STEM教育，是以工程設(shè)計(jì)為主導(dǎo)的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)；融合了STEM教育理念的科學(xué)課是科學(xué)探究與工程設(shè)計(jì)的整合，也是探究與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，這種融合凸顯了社會(huì)、認(rèn)知、行為三個(gè)維度的實(shí)踐觀，要求科學(xué)作為社會(huì)性活動(dòng)的特質(zhì)在課堂上得到充分施展。

融合后的科學(xué)課在課程理念上，更重視思維結(jié)構(gòu)化的建構(gòu)?？茖W(xué)探究的深入需要縱向的邏輯思維，向上抽象可獲得新的概念和規(guī)律，向下回溯能找到實(shí)證證據(jù)，這構(gòu)成了思維結(jié)構(gòu)的“柱”；工程設(shè)計(jì)更多發(fā)展的是發(fā)散、類(lèi)比、想象、直覺(jué)等思維，這些思維是橫向思維，它們的發(fā)展形成了思維結(jié)構(gòu)的“梁”；有柱、有梁，結(jié)構(gòu)化的思維就有了最基礎(chǔ)的框架。

在目標(biāo)定位上，STEM教育更注重學(xué)生全面發(fā)展。融入STEM教育理念后，要求學(xué)生“既要像科學(xué)家一樣去探究，還要像工程師一樣去實(shí)踐”，目標(biāo)指向范疇更具廣度，意味著通過(guò)科學(xué)課的學(xué)習(xí)不但要培養(yǎng)未來(lái)的科學(xué)家，還要培養(yǎng)工程師和具有創(chuàng)造力的勞動(dòng)者。

在學(xué)習(xí)內(nèi)容上，教學(xué)資源更加豐富。既有探究，還要實(shí)踐，教育理念的這一改變將生成更多的教育資源，原有顯性的探究資源、挖掘隱性的工程實(shí)踐、創(chuàng)設(shè)拓展的創(chuàng)新資源相互交融、交互作用，將生成不同類(lèi)型的項(xiàng)目?jī)?nèi)容，這些內(nèi)容對(duì)應(yīng)相應(yīng)的活動(dòng)形式，活動(dòng)應(yīng)盡可能涉及多門(mén)學(xué)科知識(shí)的運(yùn)用，引導(dǎo)學(xué)生使用多視角思考問(wèn)題并積極主動(dòng)尋求問(wèn)題的答案，避免思維定式（周東岱等，2017）。

在評(píng)價(jià)方式上，STEM教育更利于學(xué)生成長(zhǎng)。將STEM教育中的工程協(xié)議、量規(guī)量表等引入科學(xué)課堂教學(xué)，能更有針對(duì)性地完成對(duì)物化成果的終結(jié)性評(píng)價(jià)與對(duì)學(xué)生的過(guò)程性評(píng)價(jià)，基于規(guī)則的采用自評(píng)、他評(píng)、師評(píng)結(jié)合的方式，完善了多元多維的評(píng)價(jià)體系。

STEM教育理念下學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)的策略

課堂是最重要的教學(xué)陣地，在課堂教學(xué)里融合、滲透利于創(chuàng)新思維發(fā)展的STEM教育理念，是在不加重學(xué)生學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)的前提下培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效方法。“用教材教，而不是教教材”，在STEM教育理念融入科學(xué)課增強(qiáng)創(chuàng)新思維培養(yǎng)中將得到更加充分的體現(xiàn)。在教材內(nèi)容變化不是很大的情況下，既要保證科學(xué)探究的有效性，又要兼顧通過(guò)工程實(shí)踐增強(qiáng)創(chuàng)新培養(yǎng)的增值性，這需要教師以更寬闊的視野、多維的視角，并結(jié)合STEM教育理念對(duì)教材進(jìn)行深入的挖掘與深度的剖析，重構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)行課堂優(yōu)化。

1.創(chuàng)設(shè)能讓學(xué)生充分經(jīng)歷科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)創(chuàng)新的學(xué)習(xí)情境，讓學(xué)生在體驗(yàn)、感悟中提升創(chuàng)新能力

科技包括科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新，不斷地發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新，漸進(jìn)地形成科學(xué)文化，產(chǎn)生這種文化的路徑具有相似性且有規(guī)律可循，其規(guī)律大體如下：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→定性研究→定量探究→科學(xué)發(fā)現(xiàn)、找出規(guī)律→應(yīng)用知識(shí)、創(chuàng)造發(fā)明→技術(shù)改造創(chuàng)新。

教師把這一規(guī)律應(yīng)用到科學(xué)教學(xué)中，就能讓學(xué)生親歷從感知到認(rèn)知的進(jìn)階、完成從定性到定量的探究、體驗(yàn)從知識(shí)到創(chuàng)造的創(chuàng)新過(guò)程，并能獲得從移情到設(shè)計(jì)的初成、從原型到迭代的技術(shù)提升。學(xué)生在親身經(jīng)歷科學(xué)發(fā)現(xiàn)和充分體驗(yàn)創(chuàng)新的過(guò)程中，會(huì)不斷產(chǎn)生出新的認(rèn)知沖突并形成具有梯度的需求矛盾，這些沖突與矛盾就是創(chuàng)新的原點(diǎn)，在課堂教學(xué)中表現(xiàn)為生成了豐富的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的機(jī)會(huì)。

如執(zhí)教《杠桿》一課時(shí)，基于STEM教育理念和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)目標(biāo)，可將此課進(jìn)行重構(gòu)（見(jiàn)下表）。

2.挖掘問(wèn)題的原點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)，為學(xué)生創(chuàng)新提供堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)

問(wèn)題的原點(diǎn)，指問(wèn)題發(fā)現(xiàn)的最初位置，解決問(wèn)題的出發(fā)之處。教師給學(xué)生創(chuàng)設(shè)站在原點(diǎn)思考的機(jī)會(huì)，能幫助他們理解知識(shí)是如何產(chǎn)生的，完成知識(shí)的底層建構(gòu)；同時(shí)，還為學(xué)生創(chuàng)造了重歷“問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、方法推導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與問(wèn)題解決的過(guò)程”的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)站在問(wèn)題原點(diǎn)對(duì)創(chuàng)新進(jìn)行深度思考，并將自己的思考結(jié)果與科學(xué)家、工程師的思維進(jìn)行比對(duì)，在一思、一比中逐步發(fā)展自己的創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力。知識(shí)的底層建構(gòu)是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，自己的思考與前人已有成果的對(duì)比是推動(dòng)創(chuàng)新思維發(fā)展的加速器。

如在學(xué)習(xí)調(diào)節(jié)光學(xué)顯微鏡的操作中，有一個(gè)操作要點(diǎn)是“先將鏡筒降到最低處，再緩緩上移，直至能清楚地看到標(biāo)本”。大多數(shù)教師在此環(huán)節(jié)的教學(xué)中，只是單一地反復(fù)強(qiáng)調(diào)，能否將強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換為“調(diào)節(jié)鏡筒位置時(shí)，我們是從上至下調(diào)節(jié)好，還是從下至上調(diào)節(jié)好？請(qǐng)給出觀點(diǎn)，并說(shuō)出理由”這樣一個(gè)能激發(fā)學(xué)生深度思考的問(wèn)題，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)站在問(wèn)題的原點(diǎn)進(jìn)行思考，開(kāi)展研究。通過(guò)這一問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)，學(xué)生將經(jīng)歷多種調(diào)節(jié)鏡筒方法的假設(shè)，多種解決方案的推導(dǎo)，通過(guò)不斷分析與求證最終歸納出最優(yōu)的解決辦法，并能抽象出操作要義。這就是現(xiàn)代教育理念倡導(dǎo)的深度學(xué)習(xí)，當(dāng)學(xué)生完成自主研究后，會(huì)深刻地認(rèn)識(shí)到“先將物鏡降到最低處，再緩緩向上調(diào)移”的原因是為了讓玻片標(biāo)本失去被物鏡擠壓的隱患，以杜絕實(shí)驗(yàn)事故的發(fā)生。學(xué)生在自主獲取這一知識(shí)的同時(shí)，也經(jīng)歷了一次與操作要領(lǐng)制定者站在同一問(wèn)題原點(diǎn)思考的過(guò)程。這樣建構(gòu)的知識(shí)才易于遷移、利于創(chuàng)新。學(xué)生所經(jīng)歷的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、方案設(shè)計(jì)、論證推導(dǎo)、比較反思等過(guò)程能有效地促進(jìn)其創(chuàng)新思維與創(chuàng)造能力的提升。

3.拓寬“跨”的外延，挖掘更為豐富的教學(xué)資源來(lái)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展

“跨”字可以概括STEM教育理念的重要精髓。對(duì)“跨”的理解，不能僅局限于跨學(xué)科知識(shí)的整合，它還應(yīng)包括跨學(xué)段知識(shí)的貫通、跨學(xué)科思維的聯(lián)系、跨領(lǐng)域知識(shí)的應(yīng)用等更為深層次的理念。在這種理念的指導(dǎo)下對(duì)教材進(jìn)行挖掘會(huì)衍生出更多的教學(xué)資源，教師在教學(xué)實(shí)施中應(yīng)善于捕捉，創(chuàng)新設(shè)計(jì)并靈活運(yùn)用這些資源，使課堂成為“拓學(xué)科之界、解思維之鎖、觸建構(gòu)之底、攀思維之高”的創(chuàng)新思維訓(xùn)練主戰(zhàn)場(chǎng)。

（1）貫通跨學(xué)段知識(shí)，重視類(lèi)比思維的訓(xùn)練

所謂類(lèi)比，是由兩個(gè)對(duì)象的某些相同或相似的性質(zhì)，推斷出這兩個(gè)對(duì)象在其他性質(zhì)上也有可能相同或相似的一種推理形式。類(lèi)比思維也是創(chuàng)造性思維的一種形式。

在《測(cè)量力的大小》一課中，測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)要求視線與指針相平。教學(xué)時(shí)可做這樣的設(shè)計(jì)：教師用問(wèn)題進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，要求學(xué)生自主探究使用測(cè)力計(jì)的注意事項(xiàng)，在研究或表達(dá)過(guò)程中，教師適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生將三年級(jí)所學(xué)的“溫度計(jì)讀數(shù)時(shí)視線要與液面平視”這一知識(shí)點(diǎn)建立聯(lián)系，通過(guò)溫度計(jì)與測(cè)力計(jì)的類(lèi)比，兩種讀數(shù)方法的類(lèi)比完成知識(shí)遷移，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)既對(duì)創(chuàng)新思維中的類(lèi)比思維進(jìn)行了有效的訓(xùn)練，同時(shí)推進(jìn)了學(xué)生習(xí)得知識(shí)的螺旋發(fā)展。

（2）融通跨學(xué)科思維，加強(qiáng)創(chuàng)新思維橫向發(fā)展

創(chuàng)新思維倡導(dǎo)豐富的橫向聯(lián)系思考，與STEM教育理念中的跨領(lǐng)域思維的理念方向一致。在教學(xué)中教師有意識(shí)地將跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行創(chuàng)造性的融通，有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的橫向發(fā)展，幫助學(xué)生拓展出更為廣闊的思維空間，加強(qiáng)他們橫向聯(lián)系能力的培養(yǎng)。

如《杠桿》一課中，教師大多運(yùn)用講授的方法，根據(jù)杠桿的模型或圖示向?qū)W生一一介紹杠桿的三點(diǎn)（支撐點(diǎn)、用力點(diǎn)、阻力點(diǎn)）?；诳鐚W(xué)科思維，運(yùn)用橫向聯(lián)系法可做以下設(shè)計(jì)：①出示一根木棒；②利用身邊的材料將木棒搭建為杠桿結(jié)構(gòu)，告訴學(xué)生現(xiàn)在的木棒變成了杠桿，并要求學(xué)生嘗試著找出“變化”的關(guān)鍵因素；③教師引導(dǎo)學(xué)生將“解數(shù)學(xué)應(yīng)用題時(shí)抓關(guān)鍵詞、句”的思路平移到找出杠桿的關(guān)鍵點(diǎn)，以區(qū)分普通木棒和形成杠桿結(jié)構(gòu)的木棒之間的區(qū)別；④要求學(xué)生根據(jù)三個(gè)點(diǎn)各自不同的功能分別為它們命名；⑤教師小結(jié)。這樣的教學(xué)有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)到杠桿的本質(zhì)，并能加深他們對(duì)“自然界是不斷變化的”這一思想的感悟，更重要的是這種橫向聯(lián)系開(kāi)拓了學(xué)生解決問(wèn)題的思路，引導(dǎo)他們自覺(jué)地應(yīng)用跨學(xué)科學(xué)習(xí)方法去解決問(wèn)題，運(yùn)用跨學(xué)科思維去尋找問(wèn)題的關(guān)鍵，從而促進(jìn)創(chuàng)新思維的發(fā)展。

（3）打破跨領(lǐng)域知識(shí)間的壁壘，注重相關(guān)知識(shí)的創(chuàng)造性應(yīng)用

創(chuàng)新思維是抽象思維與形象思維、發(fā)散思維與聚合思維、橫向思維與縱向思維、逆向思維與正向思維、潛意識(shí)思維與顯意識(shí)思維等多種思維形式的有機(jī)整合體。這是一種綜合、復(fù)雜、相互交織、互為補(bǔ)充的高級(jí)能力，這種思維能力的培養(yǎng)需要在真實(shí)的生活情境中，面對(duì)真實(shí)問(wèn)題整合探究式、項(xiàng)目式、問(wèn)題式、演繹式等多種學(xué)習(xí)方式共同完成，這種混合式的學(xué)習(xí)方式有利于具有綜合性、復(fù)雜性的創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。這樣的學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)、研究問(wèn)題確定、創(chuàng)新目標(biāo)達(dá)成，要求必須打破學(xué)科知識(shí)與學(xué)科思維的壁壘，形成跨領(lǐng)域的整合。教師在開(kāi)發(fā)課程或進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要善于挖掘各學(xué)科知識(shí)之間的關(guān)聯(lián)，并能創(chuàng)造性地將這些關(guān)聯(lián)置于真實(shí)的生活情境之中，用有趣、懸疑的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生自主參與復(fù)雜情境中的真實(shí)學(xué)習(xí)，借此不斷提升他們的創(chuàng)新思維。

如“聲音”單元的音高問(wèn)題是該學(xué)段的一個(gè)知識(shí)難點(diǎn)，大部分學(xué)生在頭腦中沒(méi)有建立起結(jié)構(gòu)化的音高圖示與圖形化的振動(dòng)快慢，這極大地影響到該知識(shí)的遷移與基于該知識(shí)的創(chuàng)新創(chuàng)造。音樂(lè)課中的音階有利于幫助學(xué)生解決這一學(xué)習(xí)難點(diǎn)，并且音階的知識(shí)中還蘊(yùn)藏著數(shù)學(xué)規(guī)律。教師可突破傳統(tǒng)的單學(xué)科教學(xué)的做法，設(shè)計(jì)一個(gè)探究式或項(xiàng)目式活動(dòng)，將音高中蘊(yùn)藏的科學(xué)、音樂(lè)、數(shù)學(xué)等具有緊密聯(lián)系的學(xué)習(xí)資源整合起來(lái)，以“制作試管小樂(lè)器”為題，驅(qū)動(dòng)學(xué)生在真實(shí)的學(xué)習(xí)情境中，通過(guò)合作探究獲取科學(xué)知識(shí)，經(jīng)歷假設(shè)論證建立學(xué)科聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上完成創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)，最終將試管改造成能吹奏的音階樂(lè)器并能進(jìn)行樂(lè)曲表演。在這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程中，知識(shí)的難點(diǎn)在學(xué)生的經(jīng)歷體驗(yàn)中不攻自破；課程中要求的知識(shí)與能力目標(biāo)呈雙螺旋發(fā)展；最重要的是學(xué)生自主地建立起了跨領(lǐng)域知識(shí)間的聯(lián)系，并創(chuàng)新出了屬于自己的物化成果，這對(duì)他們的創(chuàng)新興趣和創(chuàng)新自信將起到積極的作用。

在科學(xué)課堂教學(xué)中融合STEM教育理念，能增加更多的創(chuàng)新思維培養(yǎng)機(jī)會(huì)，多視角的觀察，跨領(lǐng)域的思考，有利于突破學(xué)生思維的定式，促進(jìn)散點(diǎn)狀的創(chuàng)新思維能力集合為結(jié)構(gòu)化的創(chuàng)新思維框架。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維還有很多值得研究的內(nèi)容，如靈活應(yīng)用思維工具、引導(dǎo)學(xué)生建立關(guān)鍵性聯(lián)系等。教師應(yīng)以創(chuàng)新為導(dǎo)向，不斷加強(qiáng)理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用，為培養(yǎng)面對(duì)未來(lái)的新時(shí)代少年兒童，盡科學(xué)教師應(yīng)盡責(zé)任。

（本文系2019年度四川省教育科研課題名師名校長(zhǎng)專(zhuān)項(xiàng)重點(diǎn)課題：“西部少數(shù)民族地區(qū)農(nóng)村小學(xué)科學(xué)特色校本課程資源建設(shè)研究”，川教函[2019]514號(hào)；四川省高水平研究團(tuán)隊(duì)“四川基礎(chǔ)教育學(xué)科教學(xué)改革研究團(tuán)隊(duì)”，川社聯(lián)發(fā)[2017]43號(hào)文件；綿陽(yáng)市社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃“校地共建專(zhuān)項(xiàng)”課題：“三方協(xié)同開(kāi)展民族地區(qū)小學(xué)科學(xué)創(chuàng)新型教師培養(yǎng)研究”編號(hào)：MY？ SY2020YB14的研究成果。）