基于STEM教育理念的小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)過(guò)程優(yōu)化

林 芹

(福建省廈門何厝小學(xué)，福建廈門，361000)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)發(fā)明與技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展對(duì)每一位公民的科學(xué)素養(yǎng)都提出了新的要求。融基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、綜合性于一體的小學(xué)科學(xué)課程，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的啟蒙課程。在小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)過(guò)程中，認(rèn)真貫徹探究式學(xué)習(xí)是對(duì)當(dāng)前小學(xué)科學(xué)課程總目標(biāo)的積極回應(yīng)，是發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維的關(guān)鍵。STEM教育在K-12科學(xué)教育框架中呈現(xiàn)了其核心內(nèi)容，包含科學(xué)與工程實(shí)踐、跨學(xué)科概念、學(xué)科核心概念，并被逐步引入科學(xué)課堂中。[1]當(dāng)前，STEM教育理念對(duì)創(chuàng)新思維培養(yǎng)的影響力也逐步被認(rèn)可。將STEM教育理念引入小學(xué)科學(xué)課程，融入科學(xué)探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，認(rèn)真貫徹探究式學(xué)習(xí)，是當(dāng)前優(yōu)化探究式學(xué)習(xí)過(guò)程的可取之道。

一、探究式學(xué)習(xí)過(guò)程融入STEM教育理念的必要性

一般情況下，探究式學(xué)習(xí)過(guò)程包含四個(gè)環(huán)節(jié)，即探究問(wèn)題的生成與確定、探究方案的策劃與設(shè)計(jì)、探究方案的實(shí)施與展開、探究結(jié)論的交流與評(píng)價(jià)?？梢?，探究式學(xué)習(xí)過(guò)程要求教師打破傳統(tǒng)講授式的教學(xué)思維方式，引導(dǎo)學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷自主發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的過(guò)程。這一過(guò)程必須遵循主體性原則、目標(biāo)性原則和整體性原則。[2]STEM教育在當(dāng)前存在兩種態(tài)勢(shì)。其一，將STEM教育理解為一種融科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)、工程于一體的多學(xué)科融合教育理念；其二，將STEM教育當(dāng)成一門跨學(xué)科的項(xiàng)目式教學(xué)模式。但無(wú)論從哪種態(tài)勢(shì)理解，STEM教育都顛覆了過(guò)去“各自為政”的學(xué)科獨(dú)立教學(xué)模式。在倡導(dǎo)培育綜合型素質(zhì)人才的今天，將STEM教育融入小學(xué)科學(xué)課程的探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，為多學(xué)科融合的整體性教學(xué)架起了橋梁，使學(xué)生從零碎科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向了綜合解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程整體學(xué)習(xí)。因此，將STEM教育理念融入探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，能夠豐富課堂主體性、環(huán)節(jié)目標(biāo)性、思維整體性，發(fā)揮其理論指導(dǎo)價(jià)值。

(一)STEM教育理念有助于凸顯“主體性”

在小學(xué)科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師應(yīng)成為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者，學(xué)生才是學(xué)習(xí)過(guò)程的主體。但是，在眾多的公開教學(xué)活動(dòng)中，觀眾依然會(huì)看到教師“隱形主體”角色的出現(xiàn)。究其原因，教師在課堂教學(xué)過(guò)程中注重引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷探究式學(xué)習(xí)的“過(guò)程完整”，而缺乏探究式學(xué)習(xí)真正發(fā)生的“主體思維”。這導(dǎo)致在熱熱鬧鬧的探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生的情緒是激昂的、活動(dòng)是豐富的，但其思維活動(dòng)被弱化了。思維弱化一方面表現(xiàn)為教師替代學(xué)生選擇探究問(wèn)題，而不是學(xué)生自己經(jīng)過(guò)思維活動(dòng)而產(chǎn)生；另一方面表現(xiàn)為教師替代或者個(gè)別學(xué)生替代全班學(xué)生思維，生成與評(píng)價(jià)探究結(jié)論。不可否認(rèn)，問(wèn)題的選擇和探究結(jié)論的生成與評(píng)價(jià)是探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，是挑戰(zhàn)學(xué)生思維、促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在使學(xué)生成為思維活動(dòng)的主體。當(dāng)這兩個(gè)環(huán)節(jié)的思維活動(dòng)被弱化時(shí)，學(xué)生主體性便難以凸顯，探究式學(xué)習(xí)的真實(shí)性必受質(zhì)疑。基于STEM教育理念重設(shè)這兩個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，需要教師思考以下問(wèn)題：什么樣的情境能使學(xué)生萌生有價(jià)值的探究問(wèn)題？什么樣的交流與評(píng)價(jià)活動(dòng)能將全體學(xué)生思維置于必須思考的境地？

可見，在教學(xué)中融入STEM教育理念有助于教師教學(xué)思維方式的轉(zhuǎn)變，即從“重結(jié)果”到“觀過(guò)程”，從“重知識(shí)”到“理方法”等教學(xué)思維轉(zhuǎn)變，這為發(fā)展學(xué)生思維提供了助力。

(二)STEM教育理念有助于明確“目標(biāo)性”

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出：小學(xué)科學(xué)課程倡導(dǎo)以探究式學(xué)習(xí)為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究；突出創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生提供更多自主選擇的學(xué)習(xí)空間和充分的探究式學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)；強(qiáng)調(diào)在做中學(xué)和學(xué)中思，通過(guò)合作與探究，逐步培養(yǎng)學(xué)生提出科學(xué)問(wèn)題、收集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性、批判性思維和想象力。[3]STEM教育理念下的科學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程包含發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)或設(shè)計(jì)方案、科學(xué)求證或?qū)嵤┓桨浮⒌贸鼋Y(jié)論或評(píng)估方案及反思分享四個(gè)階段。就工程技術(shù)類的課程來(lái)說(shuō)，反思分享的過(guò)程就是對(duì)作品進(jìn)行迭代提升的過(guò)程?？梢?，在STEM教育理念指導(dǎo)下的探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程節(jié)點(diǎn)安排會(huì)更清晰，每個(gè)環(huán)節(jié)要開展什么活動(dòng)、達(dá)成什么目標(biāo)都有明確界定。學(xué)生從進(jìn)入問(wèn)題或項(xiàng)目再到最終形成問(wèn)題解決方案或“人工制品”項(xiàng)目成果的整個(gè)過(guò)程是由不同的環(huán)節(jié)構(gòu)成，每個(gè)環(huán)節(jié)有階段性問(wèn)題或階段性任務(wù)。只有循著這些環(huán)節(jié)的脈絡(luò)一步一步地解決每個(gè)子問(wèn)題或完成每個(gè)子任務(wù)，找到一連串的證據(jù)，并根據(jù)這些證據(jù)得到整個(gè)問(wèn)題的解決方案或完成“人工制品”，真正體驗(yàn)獲取知識(shí)的過(guò)程，而不是機(jī)械模仿和重復(fù)教師的操作，才能有效促進(jìn)學(xué)生關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)的發(fā)展。[4]

因此，教師將STEM教育中的“階段性任務(wù)驅(qū)動(dòng)探究過(guò)程深入”的理念融入探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，有利于學(xué)生明確主題學(xué)習(xí)的總目標(biāo)以及要達(dá)成總目標(biāo)需要逐步完成的小目標(biāo)。而目標(biāo)明確的學(xué)習(xí)過(guò)程會(huì)更有實(shí)效性。

(三)STEM教育理念有助于契合思維的“整體性”

思維方式是人認(rèn)識(shí)事物的方式方法。小學(xué)生很容易受教師的言行影響，尤其是教師的教學(xué)思維的整體性和邏輯性等都會(huì)在教學(xué)過(guò)程中潛移默化地影響學(xué)生。學(xué)生在探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中習(xí)得科學(xué)方法、提升科學(xué)思維是科學(xué)課程的核心價(jià)值之一。因此，在探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生的邏輯思維、整體思維水平得到發(fā)展尤為重要。但是，在常態(tài)探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生仍處于“請(qǐng)你按我這樣做”的潛思路中，學(xué)生參與整體建構(gòu)科學(xué)概念的思維過(guò)程被弱化，發(fā)散思維訓(xùn)練的機(jī)會(huì)被窄化。如果把STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從“情境創(chuàng)生問(wèn)題”“方案制訂”到“方案實(shí)施”“結(jié)果分析與評(píng)價(jià)”的整個(gè)探究過(guò)程，思維也會(huì)經(jīng)歷從情境發(fā)散到問(wèn)題聚焦、從假設(shè)驗(yàn)證到綜合收斂的整體過(guò)程。這為學(xué)生構(gòu)建科學(xué)概念的內(nèi)在思維邏輯結(jié)構(gòu)及接納批判性思維搭建了可落地的框架。

總之，在探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中融入STEM教育理念，可以使探究式學(xué)習(xí)過(guò)程的活動(dòng)結(jié)構(gòu)更完整，思維邏輯更清晰，概念體系更系統(tǒng)；讓學(xué)生在動(dòng)手之前先明確學(xué)習(xí)的思維邏輯，帶著目標(biāo)去經(jīng)歷、去思考，可以真正貫徹探究式學(xué)習(xí)。

二、STEM教育理念融入探究式學(xué)習(xí)過(guò)程的適切性

任何一種教學(xué)理念或者學(xué)習(xí)方式都有其優(yōu)越性與不足之處。倡導(dǎo)多元化教學(xué)理念指導(dǎo)下的多元化學(xué)習(xí)方式的融合與共通，是提升教學(xué)效果的必經(jīng)之路。STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)的過(guò)程也不例外。只有明確其適切性，才能更有效地融合，不至于生搬硬套。

(一)創(chuàng)設(shè)情境，真思維

情境性是STEM教育的九大核心特征之一。STEM教育強(qiáng)調(diào)把知識(shí)還原于豐富多彩的生活，最好能與生活中充滿趣味、富有挑戰(zhàn)的問(wèn)題相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)完成概念建構(gòu)、習(xí)得科學(xué)方法、提升科學(xué)思維品質(zhì)。同時(shí)，STEM教育強(qiáng)調(diào)提升學(xué)生將知識(shí)再運(yùn)用于情境中解決實(shí)際問(wèn)題以及理解、辨識(shí)不同情境知識(shí)表現(xiàn)的能力，旨在增強(qiáng)學(xué)生根據(jù)知識(shí)所處背景信息并結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)使學(xué)習(xí)過(guò)程產(chǎn)生“聯(lián)系與結(jié)構(gòu)”的能力，推動(dòng)學(xué)生思維向高階發(fā)展。

好的開始是成功的一半?？茖W(xué)探究式學(xué)習(xí)始于問(wèn)題的產(chǎn)生，如何引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生有價(jià)值的真實(shí)問(wèn)題是關(guān)鍵。因此，在科學(xué)探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，以STEM教育理念為指導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)生活中的真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生真實(shí)問(wèn)題，是探究式學(xué)習(xí)的良好開端。在解決問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生不僅能獲得知識(shí)，更為重要的是能獲得對(duì)知識(shí)社會(huì)性、情境性及遷移運(yùn)用的體驗(yàn)感。這種體驗(yàn)感為學(xué)生打開了從書本世界到生活世界的通道，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)與生活的關(guān)聯(lián)感和體驗(yàn)感，讓學(xué)生在生活中能像在課堂中時(shí)一樣觀察、質(zhì)疑生活現(xiàn)象，在課堂中又能像置身于生活場(chǎng)景中時(shí)分析、解釋生活現(xiàn)象。

(二)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可物化

STEM教育理念重視制作思維的整理環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的科學(xué)探究過(guò)程中，教師通常借助引導(dǎo)學(xué)生在紙上畫設(shè)計(jì)草圖的方式讓學(xué)生呈現(xiàn)制作思路。現(xiàn)實(shí)課堂中往往出現(xiàn)這樣的景象：學(xué)生對(duì)畫設(shè)計(jì)草圖無(wú)從下手，即使畫出了設(shè)計(jì)草圖，但畫歸畫、做歸做，造成設(shè)計(jì)與制作“兩張皮”現(xiàn)象。本應(yīng)為后續(xù)制作做鋪墊的草圖設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)往往成“走過(guò)場(chǎng)”，學(xué)生的設(shè)計(jì)思維與制作思維并沒(méi)有真正發(fā)生前移后續(xù)的關(guān)聯(lián)，導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程思維缺失、制作過(guò)程思路不清，造成計(jì)劃與實(shí)施之間的邏輯結(jié)構(gòu)思維發(fā)展弱化。

小學(xué)生的思維以具象思維為主。如果能將紙上抽象繪制設(shè)計(jì)圖活動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)手做的直觀動(dòng)作思維過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生物化設(shè)計(jì)草圖，不僅有利于學(xué)生呈現(xiàn)自己的設(shè)計(jì)思路，而且能讓后續(xù)制作過(guò)程真正與設(shè)計(jì)思維發(fā)生關(guān)聯(lián)。例如，在教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元第2課“搭支架”時(shí)，教師可以為學(xué)生提供了一定數(shù)量的胡蘿卜丁和牙簽，引導(dǎo)學(xué)生借助胡蘿卜丁和牙簽自主設(shè)計(jì)支架模型，變平面、抽象的草圖設(shè)計(jì)為直觀、立體的模型制作。這不僅可以消除學(xué)生對(duì)畫設(shè)計(jì)圖的畏難情緒，順應(yīng)學(xué)生愛動(dòng)手的天性，而且便于學(xué)生在討論中按照小組的智慧不斷調(diào)整設(shè)計(jì)思路。

在小學(xué)科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師要關(guān)注學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，更要為學(xué)生留足思考的空間。在如何讓學(xué)生真正去思考并讓思考設(shè)計(jì)能為后續(xù)動(dòng)手制作真正起到鋪墊作用的問(wèn)題上，教師要根據(jù)不同年級(jí)學(xué)生的思維特點(diǎn)選擇不同的形式。對(duì)處于直觀動(dòng)作思維認(rèn)知階段的1—2年級(jí)學(xué)生，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在觀察中產(chǎn)生制作的欲望；3—4年級(jí)的學(xué)生的思維正處于從直觀動(dòng)作思維向抽象邏輯思維發(fā)展的過(guò)渡階段，教師可以逐步引導(dǎo)學(xué)生以抽象的文字描述加適當(dāng)?shù)膱D形符號(hào)等方式呈現(xiàn)設(shè)計(jì)思路；對(duì)于5—6年級(jí)的學(xué)生，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)物模型設(shè)計(jì)逐步向草圖設(shè)計(jì)過(guò)渡。

(三)迭代思維，可遷移

迭代是基于STEM教育理念的產(chǎn)品修正過(guò)程，是學(xué)習(xí)過(guò)程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。但在常態(tài)的探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，更為常見的是教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“產(chǎn)品設(shè)計(jì)—產(chǎn)品制作—產(chǎn)品評(píng)價(jià)”三個(gè)環(huán)節(jié)，產(chǎn)品評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)并沒(méi)有很好地被加以利用，也就難以發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值。而STEM教育理念支持下的迭代過(guò)程就是教師充分利用產(chǎn)品評(píng)價(jià)過(guò)程信息，并留足時(shí)間和空間，引導(dǎo)學(xué)生再次審視自己的作品、修正自己的作品的過(guò)程。如果在科學(xué)探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中也能做實(shí)評(píng)價(jià)與修正環(huán)節(jié)，那么探究的意味就會(huì)更深遠(yuǎn)，學(xué)生探究科學(xué)的思考就會(huì)更深入，學(xué)生對(duì)動(dòng)手實(shí)踐的過(guò)程就會(huì)有更深刻的體會(huì)。這個(gè)思考和體會(huì)過(guò)程是科學(xué)核心素養(yǎng)落地課堂教學(xué)過(guò)程中不可缺少的重要組成部分。

在小學(xué)科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師應(yīng)充分預(yù)設(shè)學(xué)生的制作思維瓶頸，引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)比中思考。如果有條件，教師要進(jìn)一步創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生在情境中產(chǎn)生思維沖突，點(diǎn)燃質(zhì)疑思維，讓學(xué)生經(jīng)歷“接收反饋—不斷修正—持續(xù)完善”的迭代思維過(guò)程。這樣的過(guò)程是學(xué)生感興趣的過(guò)程，是學(xué)生批判性思維發(fā)展的過(guò)程，是高階思維培養(yǎng)的過(guò)程。因此，選準(zhǔn)時(shí)機(jī)將迭代思維遷移應(yīng)用到探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，就能夠更加凸顯小學(xué)科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵和價(jià)值，使之成為科學(xué)學(xué)科育人價(jià)值生發(fā)的良好載體。

STEM教育理念與探究式學(xué)習(xí)模式既有共性又有個(gè)性。在以探究為主的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，在問(wèn)題產(chǎn)生的情境創(chuàng)設(shè)環(huán)節(jié)、探究思路呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)及學(xué)習(xí)成果評(píng)價(jià)反思環(huán)節(jié)充分融入STEM教育理念，對(duì)夯實(shí)探究學(xué)習(xí)方式的內(nèi)容和價(jià)值有重要作用。

三、STEM教育理念融入探究式學(xué)習(xí)過(guò)程的實(shí)踐性

將STEM教育理念融入探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，并非把科學(xué)課都上成STEM課，也并非每一次探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中的每個(gè)環(huán)節(jié)都能全面又深度地融合STEM教育理念的九大特性。融合過(guò)程不僅要遵循必要性和適切性，還要遵循實(shí)踐性。

(一)挖掘教材與STEM要素的融合點(diǎn)

STEM教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的問(wèn)題，通過(guò)創(chuàng)造、設(shè)計(jì)、建構(gòu)、發(fā)現(xiàn)、合作解決問(wèn)題；強(qiáng)調(diào)學(xué)生應(yīng)具備一定的技術(shù)素養(yǎng)，了解技術(shù)應(yīng)用和技術(shù)發(fā)展的過(guò)程，具備分析新技術(shù)如何影響自己乃至周邊環(huán)境的能力。

基于這種理念認(rèn)同，教師可以通過(guò)挖掘科學(xué)教材中涉及工程與技術(shù)領(lǐng)域的內(nèi)容，尋找融入STEM教育理念的契機(jī)。在融合過(guò)程中，教師要充分理解教材，尋找教材和STEM融合的多元視角，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部統(tǒng)一，協(xié)同提升學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、藝術(shù)與數(shù)學(xué)素養(yǎng)。例如，在教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)第二單元第8課“太陽(yáng)鐘”時(shí)，教師可以借助學(xué)生對(duì)沙漏、水鐘、擺鐘、機(jī)械手表、電子手表等各種計(jì)時(shí)工具的結(jié)構(gòu)特征及發(fā)展變遷的了解，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)計(jì)時(shí)工具的演變歷程，體驗(yàn)計(jì)時(shí)工具的發(fā)展給人類生活帶來(lái)的便利。在此基礎(chǔ)上，教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生聚焦擺鐘的結(jié)構(gòu)，通過(guò)觀看實(shí)物和相關(guān)圖片，引導(dǎo)學(xué)生理解擺鐘的計(jì)時(shí)奧秘所在，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生嘗試制作“一分鐘計(jì)時(shí)器”。在教師的支持與指導(dǎo)下，學(xué)生主動(dòng)融入探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，感受探索的魅力，深刻體驗(yàn)科學(xué)原理與工程技術(shù)的緊密關(guān)聯(lián)。由此可見，挖掘教材與STEM要素的融合點(diǎn)，為融合找到著力點(diǎn)，是有效融合的前提和關(guān)鍵，是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基石。

(二)尊重認(rèn)知與STEM要素的融合點(diǎn)

小學(xué)階段是學(xué)生認(rèn)知水平快速發(fā)展的時(shí)期。在小學(xué)科學(xué)課程探究式學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師要充分尊重學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，找準(zhǔn)融入STEM教育理念的關(guān)鍵點(diǎn)。具體來(lái)說(shuō)，教師要遵循小學(xué)科學(xué)“動(dòng)手做”原則，從學(xué)生熟悉的生活事例或者現(xiàn)象出發(fā)，引出對(duì)生命、物質(zhì)或地球與宇宙等相關(guān)概念的建構(gòu)認(rèn)知活動(dòng)。例如，在教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)第四單元第14課“海洋”時(shí)，教師可以引入全球水危機(jī)新聞“地球是個(gè)大水球，海水占了地球上水資源的72%，為什么還會(huì)出現(xiàn)水資源危機(jī)”，以此使學(xué)生產(chǎn)生探究海水中到底有什么的學(xué)習(xí)欲望，即本課的探究主體活動(dòng)——海水淡化。學(xué)生通過(guò)探究式學(xué)習(xí)會(huì)發(fā)現(xiàn)海水與淡水的不同，再通過(guò)與科學(xué)家的權(quán)威解釋進(jìn)行對(duì)比，形成自己對(duì)海水成分的認(rèn)識(shí)。在此認(rèn)知基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生自制海水淡化處理裝置，進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)海水淡化過(guò)程的認(rèn)知，在制作過(guò)程中點(diǎn)燃學(xué)生創(chuàng)新思維的火花。借助這類“實(shí)驗(yàn)+權(quán)威解釋+裝置制作”的形式，教師能夠?qū)Σ煌瑢W(xué)科知識(shí)加以融合，有助于學(xué)生進(jìn)一步鞏固相關(guān)科學(xué)概念的建構(gòu)，既拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，又使探究式學(xué)習(xí)內(nèi)容更具多元性。

(三)抓實(shí)評(píng)價(jià)與STEM要素的融合點(diǎn)

教學(xué)評(píng)價(jià)既擔(dān)任了對(duì)教學(xué)效果的檢測(cè)與反饋，又擔(dān)任了對(duì)教學(xué)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與調(diào)整，是調(diào)適探究式學(xué)習(xí)過(guò)程的重要手段。而在STEM教育中，評(píng)價(jià)是其九大特征之一，不容忽視。如何組織實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)、充分發(fā)揮評(píng)價(jià)反饋功能、充分調(diào)動(dòng)每一名學(xué)生積極主動(dòng)參與評(píng)價(jià)過(guò)程并享受“評(píng)與被評(píng)”的樂(lè)趣，是將探究式學(xué)習(xí)推向深入、將學(xué)生的思維引向高階發(fā)展的關(guān)鍵。

例如，在教學(xué)蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第二單元第2課“搭支架”時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下設(shè)計(jì)一款手機(jī)支架。在開放的任務(wù)面前，每個(gè)小組設(shè)計(jì)的作品各不相同，要想通過(guò)評(píng)價(jià)與反饋點(diǎn)燃學(xué)生的自我調(diào)整與改進(jìn)思維，評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和組織就顯得尤為重要?！懊恳幻麑W(xué)生都是評(píng)價(jià)的主體”，這是評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)的核心要義。教師可以組織各小組在自我評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上開展組間交換作品相互評(píng)價(jià)，通過(guò)評(píng)價(jià)記錄單引導(dǎo)每個(gè)小組成員都參與觀察并評(píng)價(jià)他人的作品，實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間內(nèi)擴(kuò)大生生互評(píng)參與面的目的。每一個(gè)小組既是被評(píng)價(jià)者，又是評(píng)價(jià)者；既可以亮出自己的作品，接受反饋并改進(jìn)，又可以獲取他人作品的啟迪，啟發(fā)創(chuàng)新思維。

綜上，STEM教育理念與探究式學(xué)習(xí)有共通之處，也有所區(qū)別。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合學(xué)生認(rèn)知水平和教材特征將STEM理念有機(jī)融入探究式學(xué)習(xí)過(guò)程，可以使學(xué)生更主動(dòng)地參與科學(xué)的探究過(guò)程，體驗(yàn)探究學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展和科學(xué)品質(zhì)的提升。