領悟STEM：遇見更好的學習方式

趙彤 郭雙宏

[摘? ?要]為了更好地完成小學階段各學科的教學任務，教師應深入理解 STEM 教育理念的現(xiàn)實意義，探索其在分科教學中的應用。教師可通過類似小學科學體驗化課堂、小學語文趣味化課堂、小學數(shù)學操作化課堂等跨學科教學案例，從學生的立場和角度出發(fā)，引領學生發(fā)現(xiàn)更好的學習方式。

[關鍵詞]STEM;學科教學;學習方式

STEM教育強調不同學科、不同領域的融合，注重學科學習與現(xiàn)實生活的深度結合，是學習者之間通過互相合作，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、拓展實踐的過程，更是學生在學中做、做中學，收獲知識與豐富體驗的過程。小學生在生理和心理上都具有鮮明的特點，教師要因材施教，必須從學生的實際情況出發(fā)。而基于STEM理念的教學有利于提升小學生的學習興趣，提高課堂教學質量，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。

STEM教育所強調的跨學科整合并不是將科學、技術、工程和數(shù)學、藝術等教育內容進行簡單的累積或疊加，而是將不同學科的內容進行有機整合，更好地為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力服務。由此，每個學科都可以從這一理念中獲得啟發(fā)，用以提升課堂的整體教學質量，培養(yǎng)學生綜合素質。STEM教育作為一種跨學科的學習方式，其最核心的特質在于教會學生“思考方法”而非“記住知識點”，“注重整體”而非“單項突出”。以下將結合具體課例，討論如何將STEM理念滲透于不同的學科課堂。

一、基于STEM理念構建小學科學體驗化課堂

小學科學課程旨在培養(yǎng)學生對科學的興趣，提升學生的科學素養(yǎng)，具有啟蒙性及普及性。其中的實驗教學是科學實踐活動中必不可少的重要環(huán)節(jié)?！读x務教育小學科學課程標準（2017年版）》指出：“探索性學習既是科學的目標，也是一種學習科學的方法?！币虼耍瑢嵺`、體驗、探究應貫穿于小學生科學教學的全過程，而科學實驗要從小學生的興趣出發(fā)，以簡單、有趣的實驗為基礎，將實驗中與數(shù)學、工程、技術等領域有關的知識進行有機整合，精心設計實驗，構建體驗式課堂。如教學教科版六年級上冊“形狀與結構”單元中的“做框架”時，可以先讓學生根據(jù)自己平時的生活經驗，從最簡單的框架開始觀察、研究、體驗、感受，然后借助課件，讓學生發(fā)現(xiàn)三角形框架是更穩(wěn)定的，再拋出問題“怎樣對不穩(wěn)定的四邊形框架進行加固”。為了避免學生的學習結果只是“我會做框架了”，要讓學生親自通過實驗操作，觀察實驗過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)斜桿在框架中所起到的“推、拉”作用。當然，這一內容對于小學生來講是比較難以理解的，所以也是科學實驗教學中的一個難點。為此，教師不能只依靠語言解說，而是可以事先設計一個大的四邊形框架，也可以布置或鼓勵學生在課下親手制作，體會四邊形框架在受力時的變化。課上，可結合多媒體動畫的演示，讓學生通過對比，發(fā)現(xiàn)三角形更穩(wěn)固，充分、直觀地感知不同框架結構的特征，并用自己的語言說出對“框架結構”的認識。再用“怎樣對不穩(wěn)定的四邊形框架進行加固”這一任務，讓學生自主發(fā)現(xiàn)：在四邊形的對角線加斜桿，會形成兩個三角形結構，而這一斜桿在四邊形中就發(fā)揮了“推、拉”的作用。這樣，學生在不知不覺中就邁進了科學的殿堂，通過親自動手實踐和感知，積極動腦思考怎樣做、為什么這樣做，在自主探究中，在反復實驗中解決困惑，并進一步發(fā)現(xiàn)：科學是嚴謹?shù)?，是用實驗和證據(jù)說話的。學生的科學素養(yǎng)將在這樣的過程中逐漸得到培養(yǎng)。

二、運用STEM教育理念，

構建小學語文趣味化課堂

STEM理念的核心是強調學科融合和不同學科之間的聯(lián)系，強調對知識的應用。教師可以通過分析各個學科課程中的基礎知識體系，尋找不同學科知識的銜接點，通過恰當?shù)捻椖炕蛑黝}，將一些分散或零碎的知識點融合為互相聯(lián)系的統(tǒng)一整體。

如人教版二年級上冊語文教材中的《植物媽媽有辦法》一課，運用擬人的手法，把科普知識以朗朗上口的韻文形式，生動、形象地表現(xiàn)出來，是一篇不可多得的科普作品。學習這篇課文時，教師除了要激發(fā)學生的朗讀興趣，引導其感悟課文的韻律美之外，還可以設計引導學生進行探究式學習的問題或任務，讓學生在品讀課文時，想象蒲公英媽媽傳播種子的畫面，然后將它傳播種子的各種不同情形，用說一說、做一做、畫一畫、演一演等形式展現(xiàn)給大家。再讓學生由蒲公英傳播種子的方式展開，探究其他植物如何傳播種子。可讓學生把自己課下搜集的資料在全班進行展示交流，也可以把這項任務布置成與家長一同完成的課外作業(yè)，把課內的學習引向生活大課堂。

又如義務教育課程標準實驗教科書四年級語文上冊《題西林壁》中有“不識廬山真面目，只緣身在此山中”的詩句，詩人暢談游山感受，借景物說明道理。在學生理解了這兩句詩的意思后，可以進一步圍繞“不識廬山真面目”這一問題，讓學生用科學方法，借助手機、電腦、三維動畫等技術手段揭示這一原理：因為身在廬山之中，視野為眼前的峰巒所局限，看到的只是廬山的一峰一嶺一丘一壑的某一面，但它們都是廬山的局部，不是全部。游山所見如此，觀察世上各種事物也如此。由此揭開這首古詩更深刻的內涵——人們認識世界、為人處事的道理：由于大家所處的位置不同，所以看問題的角度也不盡相同，對客觀事物難免會產生一些片面的認識。如果要認識事物的本來面貌，就必須跳出自己狹小的認知范圍，擺脫主觀成見。

三、運用STEM教育理念，

構建小學數(shù)學操作化課堂

小學數(shù)學課程的教學內涵非常廣泛，其數(shù)學概念及公式多與生活密切相關，并經過嚴謹?shù)耐评矶鴣?。小學生受到思維發(fā)展水平與學習能力的限制，不易理解比較抽象的數(shù)學概念?；赟TEM理念的數(shù)學課堂，可以把數(shù)學知識還原到實際生活中。

例如，在教學五年級“平行四邊形面積的計算”一課時，其前提是學生熟練掌握了正方形、長方形面積計算公式，并能靈活運用這一公式以及理解平行四邊形圖形特征，教師應抓住教材的關鍵——平行四邊形與長方形面積相等轉化問題的理解，引導學生利用知識遷移及通過“剪、移、拼”的割補實驗，以及對圖形的觀察、猜測、比較，找出平行四邊形的底和高與長方形的長和寬之間的內在聯(lián)系。首先，教師可使用平實易懂的語言讓學生回顧已學過的知識或已有的生活經驗，引導學生把新舊知識聯(lián)系起來，同時以小組為單位，想辦法把一個平行四邊形變成一個長方形，操作完成之后小組匯報，說出本組操作、拼湊的過程。教師發(fā)現(xiàn)學生“剪拼”的方法五花八門，這時再根據(jù)學生的“作品”提問，例如：“你為什么會沿著平行四邊形的高剪開？”“為什么有的人剪成了3塊？”“為什么有的人剪成了2塊？”“怎樣不用尺子量，就把它剪成大小相等的2塊？”“你怎么保證自己是沿著高線剪開的？”“為什么大家剪的不一樣，但是面積都一樣？”。教師用問題促進學生動腦，引導學生仔細觀察兩種圖形并認真對比，進而引發(fā)討論：拼成的長方形與原來的平行四邊形相比，哪里變化了，哪里沒有變化;所拼成長方形的長和寬與原來平行四邊形的底和高之間有什么聯(lián)系。經過這樣的操作與思考，學生對平行四邊形面積公式的推導過程就有了一個更深層次的認識和了解。這時，學生的腦海中已經有了一個推導平行四邊形面積公式的生動的過程：將一個平行四邊形“剪、移、拼”成一個長方形，新的長方形的長是原平行四邊形的一條底邊，長方形的寬是平行四邊形的高，而這個平行四邊形的面積與長方形的面積相等（這張紙只是被剪開并移動拼接，總體大小不變）。于是在已知長方形的面積公式的情況下，學生就能自己推出平行四邊形的面積公式了，同時也真正理解了平行四邊形轉化成長方形的過程。

這樣，學生通過對一連串問題的思考，以及觀察、猜測、動手操作等環(huán)節(jié)，豐富了數(shù)學經驗，發(fā)展了數(shù)學思維，同時培養(yǎng)了主動探究、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、應用規(guī)律的習慣，成為學習的主人，真正體會到了學習的樂趣。

四、經驗與反思

在開展基于STEM的小學跨學科整合的教學實踐中發(fā)現(xiàn)，學生對具有跨學科整合性質的教學活動普遍具有更高的興趣。不同學科教師在STEM教育理念潛移默化的影響下，正在從多角度、多層面逐漸優(yōu)化教學模式，使學生能夠通過實踐、操作、探究，更好地掌握課本知識，并從多個角度建構知識體系，提高解決問題的能力。如果在此基礎上，教師能結合小學生的年齡特點、心理特點以及其他實際情況等加以合理引導，就會取得良好的教學成效。

在小學各個學科的教學實踐中滲透STEM教育理念，從表面上看，似乎主要注重的是對學生動手操作、實踐能力的培養(yǎng)，以及學生觀察、分析能力的提升，但是在不同學科的具體教學活動中，其各自課堂教學目標的設定并不拘泥于以上方面。

對于知識的傳播者來說，STEM教育理念在小學不同學科課堂中的有效應用，是提升課堂教學效率、調控課堂教學節(jié)奏的有效手段。教師要從學生全面發(fā)展的角度出發(fā)，合理地、科學地將STEM教育理念滲透于本學科的教學實踐。但同時，這一理念的應用也對一線教師提出了更高的要求，教師要使自己的知識更加多樣化，包括技術知識、教法知識、學科知識等，這樣才能促進自己和學生掌握更符合新時代要求的教學方式并從中獲益。

綜上所述，在多學科知識相互交叉、相互融合的現(xiàn)代社會，培養(yǎng)具有創(chuàng)造性的復合型人才，需要更先進的教學理念與教學方式。教師要不斷深入領會STEM教育的本質，才能自然地將這一理念融入自己的學科教學，在每一門學科的課堂上都埋下跨學科學習的種子，培養(yǎng)學生的STEM思維和綜合實踐能力，并在這一過程中，與學生共同成長。

（責任編輯? ?郭向和）