基于家鄉(xiāng)環(huán)境下STEM教育課程的實(shí)踐探究

范彬立

摘要：STEM教育融合數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)等多門學(xué)科，強(qiáng)調(diào)突破學(xué)科界限，將知識項(xiàng)目化、層次化、結(jié)構(gòu)化剖析研究，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，在教育活動(dòng)中夯實(shí)基礎(chǔ)知識，發(fā)展學(xué)生的思維，提升學(xué)生綜合素質(zhì)和能力。本文結(jié)合家鄉(xiāng)的建筑、食物、文化、資源等，探索開展STEM教育的途徑及其意義，在學(xué)習(xí)過程中進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)和綜合能力。

關(guān)鍵詞：STEM教育;地方資源;學(xué)科融合

我的家鄉(xiāng)位于陜西南部，地處大巴山深處，這里地理環(huán)境特殊，分布著世界最大的天坑群，有亞洲最大的原始木竹林，溶洞奇觀鬼斧天工……這里建筑奇特多樣，有土坯房、石板房、晃動(dòng)的拉繩橋……這里美食特色各異，有名聲遠(yuǎn)揚(yáng)的鎮(zhèn)巴面皮、鎮(zhèn)巴臘肉、苞谷酒、神仙涼粉、酸水豆腐……這里文化底蘊(yùn)深厚，鎮(zhèn)巴有著“民歌之鄉(xiāng)、苗民之鄉(xiāng)、紅軍之鄉(xiāng)”的美稱，是紅色文化的孕育地。這些文化資源，是我們課程開發(fā)最原始最本真的素材，在STEM教育理念下，將它們有效整合利用，能夠開發(fā)出具有鄉(xiāng)土氣息的教育課程，有效鍛煉學(xué)生跨學(xué)科的綜合應(yīng)用能力，以及發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，在延伸知識體系的同時(shí)，讓學(xué)生對家鄉(xiāng)有更深層次的認(rèn)識，有助于全面提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

一、結(jié)合家鄉(xiāng)特有環(huán)境，提升學(xué)生綜合實(shí)踐能力

無論是哪一個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)，不僅僅要注重雙基教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生的理論知識，更重要的是教會(huì)學(xué)生思考的方法和解決問題的方法，理論知識要回歸到實(shí)際應(yīng)用中。每個(gè)學(xué)科都有綜合性學(xué)習(xí)的內(nèi)容，綜合性學(xué)習(xí)的前提就是在掌握書本知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合性、深層次的深度學(xué)習(xí)。

許多教材上的例子對于我們農(nóng)村學(xué)生來說也很常見，但很多時(shí)候都只是停留在課堂上、課本上、理論上，沒有結(jié)合身邊的資源進(jìn)行深度剖析。筆者近期在進(jìn)行《校園的植物》課程的開發(fā)，科學(xué)課本上對植物有相關(guān)的介紹，學(xué)生在生活中也了解認(rèn)識一些植物?；诖?，我們縮小圈子，結(jié)合校園的植物再進(jìn)行系統(tǒng)研究，課程中我們設(shè)計(jì)了“校園植物地圖”“探秘校園植物代表”“植物‘身份證’設(shè)計(jì)”“有趣的‘身份證’制作”“校園植物伴我成長”五課時(shí)的內(nèi)容，學(xué)生需要應(yīng)用數(shù)學(xué)（比例尺、位置與方向、統(tǒng)計(jì)圖表等）、科學(xué)（植物的科屬、生長環(huán)境等）等方面的知識。這個(gè)系列的課程只是STEM教學(xué)的入門課程，旨在引導(dǎo)學(xué)生用多學(xué)科知識去思考問題，能夠利用電腦、書本等途徑去尋找答案，學(xué)會(huì)小組分工合作，明白團(tuán)隊(duì)合作的重要性。在這樣的項(xiàng)目學(xué)習(xí)中，首先要求學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識和出色的動(dòng)手實(shí)踐能力，然后在學(xué)習(xí)中逐步培養(yǎng)學(xué)生多樣的思維能力、變通能力、發(fā)現(xiàn)問題和解答問題的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)助能力，不斷嘗試、反思、改進(jìn)，促進(jìn)學(xué)生整體水平的提高。

二、結(jié)合家鄉(xiāng)的建筑美食文化，有效拓展學(xué)科外延

筆者任教于一所鄉(xiāng)村小學(xué)，學(xué)生接觸外界機(jī)會(huì)少，與城市孩子相比，他們錯(cuò)過了很多教育資源。基于此，筆者所在的團(tuán)隊(duì)致力于本土資源的開發(fā)利用，對家鄉(xiāng)常見素材進(jìn)行整合，讓它們成為學(xué)生學(xué)習(xí)的再生資源。

（一）家鄉(xiāng)的建筑

筆者的家鄉(xiāng)，土坯房已存在很長的歷史，然而，時(shí)代的發(fā)展已使鋼筋混凝土堆砌的樓房越來越普遍。陜北有窯洞、內(nèi)蒙古有蒙古包、云南有吊家樓，那么我們的家鄉(xiāng)為什么是土坯房？它的存在與當(dāng)?shù)氐臍夂蚝偷乩項(xiàng)l件有關(guān)系嗎？它的墻體是怎樣堆砌起來的？瓦片是怎樣燒制的？建造中需要用到哪些力學(xué)知識和美學(xué)知識？要想解答這些問題，學(xué)生首先要通過電腦、書本等途徑了解不同房屋的分布情況，以及房屋坐落的地理環(huán)境等因素，難點(diǎn)可能就是學(xué)生由于自身知識儲(chǔ)備少，很難明白山脈走向、氣候條件等對地理環(huán)境的影響，以及筑墻的方法、瓦片燒制的過程、房屋整體的受力情況等，但這些“攔路虎”正是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)的有力推手。其次就是教師在設(shè)計(jì)課程時(shí)要注意由淺及深、層層遞進(jìn)，學(xué)生才能夠逐漸掌握基礎(chǔ)知識，并能在學(xué)習(xí)中不斷生成新的問題，推動(dòng)學(xué)生不斷的去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，最終，慢慢地認(rèn)識到土坯房存在的價(jià)值及其優(yōu)越性，比如冬暖夏涼的舒適性、“人”字型的屋頂排水通暢性、建筑材料的環(huán)保性、覆瓦屋頂?shù)耐L(fēng)透氣性等。一座房子引發(fā)的探究活動(dòng)大大拓寬了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，增加了學(xué)生走進(jìn)生活進(jìn)行實(shí)踐研究的機(jī)會(huì)，促進(jìn)了學(xué)生整體認(rèn)知水平的提高，他們的收獲已經(jīng)大大超過了這堂課的教學(xué)目標(biāo)的范圍。

筆者的家鄉(xiāng)河流眾多，各式各樣的橋也應(yīng)運(yùn)而生。不管是語文還是科學(xué)課程，都涉及到橋相關(guān)的主題，那么，我們就可以結(jié)合身邊不同種類的橋，從“橋的發(fā)展史、了解身邊的橋、不同橋的受力方式、橋的相關(guān)計(jì)算、搭一搭、畫出你心中的橋”等去設(shè)計(jì)系列課程。這部分課程，主要側(cè)重以下幾方面的探究：一是通過資料收集了解橋的發(fā)展歷史，了解不同結(jié)構(gòu)的橋的優(yōu)缺點(diǎn);二是了解不同類型的橋的受力方式，在學(xué)習(xí)中感受力學(xué)知識;三是通過實(shí)驗(yàn)，用一些基本材料搭一搭，在搭建的過程中感受受力結(jié)構(gòu)。雖然本課程涉及力學(xué)方面的只是較多，學(xué)生在這一方面的理論知識概念知之甚少，對于學(xué)生學(xué)習(xí)有一定難度，但是可以通過感知力學(xué)之美，認(rèn)識力學(xué)知識對生活的作用。發(fā)掘橋身上的力學(xué)知識，將各學(xué)科融合在一起，不在單單是解決某一學(xué)科單一的問題，這樣系統(tǒng)的、有層次性的研究學(xué)習(xí)，真正做到“以生為本、以生為中心”，必將極大提升學(xué)生整體素養(yǎng)。

（二）家鄉(xiāng)的美食

世界各處都有獨(dú)特的美食，我的家鄉(xiāng)也不例外：鎮(zhèn)巴面皮、鎮(zhèn)巴臘肉、苞谷酒、神仙涼粉、酸水豆腐等，家鄉(xiāng)的這些美食在一定范圍內(nèi)已經(jīng)小有名氣，這些獨(dú)特的資源，也有很高的研究學(xué)習(xí)價(jià)值。例如：鎮(zhèn)巴臘肉，是家家戶戶每年必需熏制的食物，通過特殊的制作方法，能夠讓豬肉保存很長時(shí)間不變質(zhì)，并且色澤、味道都讓人贊不絕口。腌制時(shí)需要考慮肉與鹽的比例、腌制的時(shí)間、熏制的時(shí)間、保存方法等方面，學(xué)生在參與研究中既能夠?qū)⑺鶎W(xué)的數(shù)學(xué)、科學(xué)等相關(guān)知識加以應(yīng)用，也能夠?qū)W到書本以外的一些經(jīng)驗(yàn)技能，真正做到全面發(fā)展。再如苞谷酒，筆者的家鄉(xiāng)有大大小小的酒作坊幾十個(gè)，滿足當(dāng)?shù)厝藗兊纳钏琛ｋm然都是酒，但是這里的酒沒有任何添加劑，酒的優(yōu)劣區(qū)別于玉米的好壞、水源的礦物質(zhì)含量、釀造時(shí)火候的把握，包裝簡單，但色味純正。將“苞谷酒的釀造”引入到課堂中，學(xué)生能夠進(jìn)一步了解釀酒工藝，能夠在學(xué)習(xí)中應(yīng)用學(xué)過的知識，比如數(shù)學(xué)學(xué)科中的比、出酒率等，科學(xué)學(xué)科中的蒸餾、分離、過濾、發(fā)酵、儲(chǔ)存方法等，最重要的還要學(xué)習(xí)課本中沒有的知識，這些就是釀酒師傅們多年積累下的經(jīng)驗(yàn)。這個(gè)系列的課程，教學(xué)活動(dòng)持續(xù)時(shí)間較長，在動(dòng)手實(shí)踐上有限制，因此在教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)上側(cè)重對學(xué)生獲取知識的方法上進(jìn)行引導(dǎo)，比如通過影像資料了解酒的釀造過程，再結(jié)合酒坊參觀時(shí)師傅們的介紹加以理解，掌握釀酒的基本原理和流程;在對學(xué)生活動(dòng)過程、成果展示等環(huán)節(jié)的評價(jià)上下功夫，重點(diǎn)對探究過程中的資料搜集能力、合作能力、與人交流能力、歸納整理能力的評價(jià)。這些資源都是我們身邊的，很容易得到并使用。在STEM教育逐漸推廣的背景下，加大開發(fā)和整合力度，引入課堂，我們的課堂將會(huì)發(fā)生革命性的改變，學(xué)生的綜合素養(yǎng)也將在本土文化的學(xué)習(xí)中得到進(jìn)一步的升華。

三、通過家鄉(xiāng)文化素材，傳承弘揚(yáng)家鄉(xiāng)文化

任何課程都源于生活，也必將為生活服務(wù)，我們身邊的任何文化資源，都能加工成為適合學(xué)生的文化課程，這樣的課程貼近社會(huì)生活，貼近學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，有利于拓展學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和活動(dòng)空間，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的同時(shí)就夠潛移默化的了解家鄉(xiāng)文化，傳承和弘揚(yáng)家鄉(xiāng)文化。在STEM教育理念下，我校正在探究設(shè)計(jì)“校園的植物”“簡池苞谷酒”“我身邊的橋”三大主題的系列綜合課程，將地方資源整合，挖掘更深層次的學(xué)習(xí)價(jià)值，這不僅能夠豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)資源，也能讓學(xué)生在探索實(shí)踐中欣賞家鄉(xiāng)文化的特色，對家鄉(xiāng)本土文化有自覺地認(rèn)同感，喜愛家鄉(xiāng)文化，自覺將家鄉(xiāng)文化傳承并發(fā)揚(yáng)光大。

四、結(jié)合家鄉(xiāng)本土資源，激發(fā)學(xué)生愛鄉(xiāng)情感

作為鄉(xiāng)村教師，將本土資源的開發(fā)整編為校本課程，是我們的義務(wù)和責(zé)任，將身邊的一切作為教育資源，創(chuàng)造性地開發(fā)整合本土資源，增強(qiáng)學(xué)生理論知識和綜合實(shí)踐能力，從多方面提高學(xué)生的文化素養(yǎng)。

我校STEM 教育課程開發(fā)將以“面向家鄉(xiāng)、來自家鄉(xiāng)、服務(wù)家鄉(xiāng)，體現(xiàn)地域特色，發(fā)揮實(shí)用價(jià)值”為指導(dǎo)思想，充分發(fā)掘本地各種各樣的文化資源，體現(xiàn)課程資源的地方性特色。由于身處農(nóng)村，受各種因素制約，我們的教育更多的是停留在課堂上，很少回歸生活，學(xué)生對家鄉(xiāng)的了解也只是鳳毛麟角，停留在表面，更不用說學(xué)以致用。在STEM教育理念下，以家鄉(xiāng)豐富的資源為載體，開發(fā)系統(tǒng)性的學(xué)習(xí)課程，通過一系列的學(xué)習(xí)和活動(dòng)，學(xué)生在收獲知識的同時(shí)也加深了對家鄉(xiāng)的了解，激發(fā)了對家鄉(xiāng)的熱愛之情。

五、結(jié)語

一切的知識都來源于生活，一切的知識也必將要為生活服務(wù)，這樣的學(xué)習(xí)才有價(jià)值。書本知識是有限的，開發(fā)并利用校內(nèi)外各種資源，讓學(xué)生通過實(shí)踐，增強(qiáng)探究和創(chuàng)新意識，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，發(fā)展綜合運(yùn)用知識的能力。STEM教育突出學(xué)生的主體性，關(guān)注學(xué)生主動(dòng)積極的參與精神，尤其是注重探索和研究的過程。因此，教師要鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中綜合運(yùn)用各學(xué)科知識，從而實(shí)現(xiàn)各學(xué)科知識與實(shí)踐性學(xué)習(xí)的整合，這樣的STEM教育才能體現(xiàn)出應(yīng)有的價(jià)值和作用，才能有助于全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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