例談STEM教育理念與小學(xué)科技活動(dòng)的融合與開展

蔣潔

摘 要：STEM教育作為一種新興的熱門教育理念，正在改變著傳統(tǒng)的教育模式，它倡導(dǎo)一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的跨學(xué)科融合式教育。但STEM教育具有周期性長(zhǎng)、綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)，僅在課堂上實(shí)施開展存在一定局限性。小學(xué)科技活動(dòng)作為豐富學(xué)生校園科技生活、提升學(xué)生科學(xué)綜合素養(yǎng)的重要媒介，為STEM教育的實(shí)施提供了有效平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：科技活動(dòng);STEM教育;科學(xué)素養(yǎng)

STEM作為一種新興教育概念，近年來(lái)迅速在我國(guó)中小學(xué)教育中盛行，小學(xué)科學(xué)作為一門注重實(shí)踐探究和問題解決的課程，也開始積極融入STEM教育理念進(jìn)行了一次次教育嘗試。STEM是由四個(gè)英文單詞的首字母組成，S代表科學(xué)（Science），T代表技術(shù)（Technology），E代表工程（Engineering），M代表數(shù)學(xué)（Mathematics），STEM教育就是一種將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)相結(jié)合的跨學(xué)科融合教育。

然而，由于現(xiàn)行的小學(xué)科學(xué)體系課時(shí)少、課時(shí)分散等因素的影響，加上STEM教育本身具有周期性長(zhǎng)、綜合性強(qiáng)、跨度大的特點(diǎn)，STEM教育的開展受到制約。為了更好地開展STEM教育，除了可以依托常規(guī)的科學(xué)課堂外，還可以借助校園科技活動(dòng)平臺(tái)，深挖科學(xué)教學(xué)中的STEM元素，設(shè)計(jì)出一整套STEM系列活動(dòng)，踐行STEM教育理念，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，提升學(xué)生的科學(xué)綜合素養(yǎng)。

下面，我結(jié)合了校園科技周的主題活動(dòng)“做一個(gè)泡泡玩具”來(lái)談?wù)凷TEM教育理念與科技活動(dòng)的融合與開展?；顒?dòng)分為以下幾個(gè)板塊：

1.尋找身邊的吹泡泡工具。

2.設(shè)計(jì)制作一款吹泡泡工具。

3.探秘泡泡的形成原因。

4.嘗試配置一款超級(jí)泡泡液。

5.泡泡玩具產(chǎn)品的評(píng)估與改進(jìn)。

一、在實(shí)際任務(wù)中建構(gòu)科學(xué)概念

小學(xué)生正處于好動(dòng)愛玩、好奇心強(qiáng)的年紀(jì)。傳統(tǒng)的科學(xué)教育更注重書本的知識(shí)講授，與社會(huì)生活聯(lián)系不緊密，這就容易打擊學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，影響他們對(duì)新知識(shí)的接受。因此，選擇一個(gè)趣味的研究任務(wù)顯得尤為重要。相較于日?？茖W(xué)課堂，科技活動(dòng)的開展在內(nèi)容、形式的選擇上有更寬泛更自主的權(quán)利。

泡泡玩具是學(xué)生非常喜歡的一種玩具，學(xué)生在玩耍時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到泡泡液耗盡、吹泡泡工具丟失的現(xiàn)象，基于此，首先確定一個(gè)學(xué)生感興趣的研究任務(wù)——做一個(gè)泡泡玩具。但是要制作一個(gè)泡泡玩具，需要哪些步驟？泡泡液能吹出泡泡的秘密是什么？什么樣的物體能夠吹出泡泡來(lái)？這些都是學(xué)生在完成這一任務(wù)的過程中需要先了解的知識(shí)。在實(shí)際任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生更愿意積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)相關(guān)的科學(xué)知識(shí)，比如，學(xué)生在了解到泡泡液能吹出泡泡的秘密是因?yàn)榕菖菀旱谋砻鎻埩p小，這更容易激發(fā)探索和實(shí)踐欲望，去學(xué)習(xí)表面張力的相關(guān)知識(shí)并想辦法降低水的表面張力。這種良性的認(rèn)知習(xí)慣，有利于促進(jìn)學(xué)生科學(xué)知識(shí)目標(biāo)的達(dá)成，提升自身科學(xué)素養(yǎng)。

二、在材料選擇時(shí)實(shí)施工程教育

在往常的科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生在了解一定的科學(xué)知識(shí)后，為了解決最終的任務(wù)，常常會(huì)經(jīng)歷動(dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)。此時(shí)便是對(duì)孩子實(shí)施工程教育的最佳時(shí)期。沒有材料的探究是空洞且缺少經(jīng)歷和發(fā)現(xiàn)的。但在科學(xué)課堂中，由于空間、時(shí)間的限制，老師往往會(huì)提前挑選好有助于學(xué)生在課上展開探究動(dòng)手實(shí)踐的材料，這樣的做法或多或少會(huì)限制學(xué)生的思維。

科技活動(dòng)的開展恰好彌補(bǔ)了課堂上的這點(diǎn)遺憾，它讓學(xué)生有充足的時(shí)間和空間去思考、準(zhǔn)備和收集材料。在制作泡泡玩具的活動(dòng)中，學(xué)生先根據(jù)已經(jīng)了解到的吹泡泡工具的特點(diǎn)繪制好設(shè)計(jì)圖，再結(jié)合設(shè)計(jì)圖尋找身邊符合要求的材料，或者簡(jiǎn)單改造后滿足要求的材料。在這一環(huán)節(jié)中，學(xué)生的思路明顯被打開，他們能從身邊找到筆筒、吸管、塑料瓶等材料，通過改進(jìn)，制作出各種吹泡泡工具。化被動(dòng)接受材料為主動(dòng)選擇材料，學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力在得到發(fā)展的同時(shí)，綜合解決問題的能力也在不斷提升。

三、在改進(jìn)工藝時(shí)感知技術(shù)教育

一個(gè)好的設(shè)計(jì)除了要選好原材料外，還需要必要的技術(shù)來(lái)支持完成。在傳統(tǒng)的科學(xué)課堂中，老師為了課堂的推進(jìn)，趨向于提供給學(xué)生統(tǒng)一的材料來(lái)進(jìn)行探究實(shí)踐，以此來(lái)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。而此時(shí)大多數(shù)學(xué)生都缺乏主動(dòng)思考，只是被動(dòng)地按部就班地完成老師布置的探究任務(wù)，實(shí)踐結(jié)果也比較單一，缺少創(chuàng)新性。

相較于課堂，科技活動(dòng)的開展面更廣，學(xué)生會(huì)接觸到其他班級(jí)、其他年級(jí)的學(xué)生，進(jìn)一步擴(kuò)大了對(duì)研究問題的交流，也更容易碰撞出思維的火花。在制作泡泡玩具的過程中，學(xué)生在自選材料的基礎(chǔ)上，由于選材不同，導(dǎo)致學(xué)生制作出來(lái)的吹泡泡工具以及配置的泡泡液吹出泡泡的效果有很大的差異性。在這種差異性的驅(qū)使下，學(xué)生更有興趣去探究產(chǎn)生差別的原因，比較制作成品的優(yōu)劣，從而進(jìn)一步主動(dòng)地去改進(jìn)完善自己設(shè)計(jì)的泡泡玩具，學(xué)生的動(dòng)手能力得到提升的同時(shí)，也深刻感受到技術(shù)改進(jìn)在產(chǎn)品制作過程中的重要性。

四、在測(cè)量計(jì)算中踐行數(shù)學(xué)思維

科學(xué)教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與分析，是得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的關(guān)鍵一步，這里其實(shí)就已經(jīng)融入了數(shù)學(xué)思維。在制作泡泡玩具這一活動(dòng)中，不止一次地用到數(shù)學(xué)思維，比如什么樣比例的泡泡液吹出的泡泡又大又不容易破，這就需要學(xué)生定量分析。再比如，一個(gè)好的產(chǎn)品在推銷出去時(shí)，除了優(yōu)越的性能、好看的外觀外，性價(jià)比也是不可或缺的。這一環(huán)節(jié)中，引入成本概念，學(xué)生可以通過產(chǎn)品投資與推銷活動(dòng)的情境模擬，向其他同學(xué)介紹展示自己的泡泡玩具來(lái)獲取一定金額的投資，扣除自己所花費(fèi)的成本，便是最終收入。這樣一來(lái)，學(xué)生在活動(dòng)中不再是獨(dú)立的個(gè)體，而是相互吸取意見、不斷改進(jìn)、密切聯(lián)系生活的實(shí)踐者。

“做一個(gè)泡泡玩具”的科技活動(dòng)只是STEM教育理念與科技活動(dòng)融合與開展的一個(gè)剪影。以科技活動(dòng)為載體，開展STEM教學(xué)實(shí)踐，有助于實(shí)現(xiàn)多學(xué)科的有效融合，提升學(xué)生綜合思考問題、積極動(dòng)手實(shí)踐的能力，同時(shí)也為教師培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、學(xué)校培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有了基礎(chǔ)支撐，探索出了促使學(xué)生全面發(fā)展的有效途徑。