應(yīng)用STEM教育理念創(chuàng)新教學(xué)方法

◇王艷會（甘肅：寧縣太昌鎮(zhèn)楊咀小學(xué)）

STEM 教育理念最早由美國的一位科學(xué)教育學(xué)者提出，經(jīng)歷了漫長的歲月沉淀，逐漸完善。STEM 由四個(gè)英文單詞的首字母組成，概括了四門不同的學(xué)科，有著較強(qiáng)的綜合性。這一理念的提出，也為各學(xué)科教師指明了教學(xué)方向：“新時(shí)代的教學(xué)并不是單一的知識點(diǎn)傳授，而是要合理利用周邊一切資源，聯(lián)系生活及各種場景，為學(xué)生營造‘得天獨(dú)厚’的學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生最大化發(fā)展?！睘榇?，教師要不懈努力，積極貫徹STEM 教育理念，強(qiáng)化自身教育素養(yǎng)。

一、強(qiáng)化教學(xué)方法研究，注重體現(xiàn)STEM特性

優(yōu)秀的教師往往致力于教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，積極準(zhǔn)備，在起始階段就與他人拉開較大的距離。同樣，STEM 教育理念本身也對教學(xué)方案的研究指明了一定方向。教師可以以此作為依據(jù)，靈活地進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

（一）設(shè)計(jì)知識點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)科跨越性

設(shè)計(jì)學(xué)科間知識接點(diǎn)是STEM 教育理念的首要方案。該方案要求教師在實(shí)際教學(xué)中，要脫離傳統(tǒng)的定向思維，擺脫教材約束。在講到某一特定知識點(diǎn)時(shí)，能巧妙聯(lián)系其他學(xué)科中類似的內(nèi)容，將兩者置于一處，進(jìn)行比較教學(xué)或輔助教學(xué)。這一教學(xué)方案對教師提出了較高的要求，需要其不僅熟悉本課程知識系統(tǒng)，對其他學(xué)科也必須有專項(xiàng)的了解。

以小學(xué)數(shù)學(xué)（人教版）四年級下冊第5 課《三角形》的課堂教學(xué)為例。三角形作為小學(xué)數(shù)學(xué)中的一個(gè)特殊圖形，有其特性。這一內(nèi)容可以結(jié)合小學(xué)科學(xué)（人教版）第二冊第一章《工具的科學(xué)》進(jìn)行講解。首先，教師可以提出這樣的問題：

為什么在現(xiàn)實(shí)生活中很多結(jié)構(gòu)如凳子支架、橋梁底架等都會設(shè)計(jì)成一個(gè)或者多個(gè)三角形，而不是長方形、正方形或平行四邊形呢？

學(xué)生通過對《工具的科學(xué)》這一章節(jié)進(jìn)行串聯(lián)學(xué)習(xí)，就會明白：由于三角形具有穩(wěn)定性，三邊固定之后便不會輕易移動，因此可以借助這一特性來設(shè)計(jì)一些需要高度牢固性支撐的工具。

通過這種方式，構(gòu)建數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的接點(diǎn)，不僅提升了學(xué)生對知識點(diǎn)的理解性，還有利于學(xué)生對生活中事物及原理的認(rèn)識。這樣的教學(xué)方案，滿足了STEM 教育理念對學(xué)生在社會中發(fā)展的需求，值得推廣與應(yīng)用。

（二）增加體驗(yàn)環(huán)節(jié)，突出內(nèi)容真實(shí)性

“體驗(yàn)性”是STEM 教育理念的核心特征之一，要求教師在教學(xué)的過程中，引入一些體驗(yàn)的環(huán)節(jié)，將學(xué)生帶入其中。體驗(yàn)可以表現(xiàn)在多個(gè)方面，可以是對生活常見現(xiàn)象的感悟，也可以是對新奇事物的接觸了解。教師要以教材知識點(diǎn)為依據(jù)，合理開展體驗(yàn)教學(xué)。強(qiáng)化學(xué)生與社會的對接，從真實(shí)情境中感悟?qū)W習(xí)，發(fā)現(xiàn)真諦，從而啟發(fā)自身。

以小學(xué)數(shù)學(xué)（人教版）四年級上冊第2 課《公頃與平方千米》的課堂教學(xué)為例。在接觸這兩個(gè)面積單位以前，學(xué)生只對其有大致的印象，卻不清楚這兩個(gè)單位實(shí)際的大小，這是學(xué)生缺乏體驗(yàn)所導(dǎo)致的。為了帶給學(xué)生充分的體驗(yàn)感，向?qū)W生傳授最直觀的認(rèn)識，教師可以準(zhǔn)備一張學(xué)校及以學(xué)校為中心、半徑一千米的地圖，讓學(xué)生通過地圖上標(biāo)注的范圍，對應(yīng)學(xué)生印象中的實(shí)際大小，構(gòu)建對這兩個(gè)單位大小的基本理解。教師也可以將其作為課外作業(yè)，要求學(xué)生在周末對地圖上所標(biāo)注的范圍進(jìn)行實(shí)地考察，以切身經(jīng)歷感悟“單位”的實(shí)際大小，突出教材知識內(nèi)容的真實(shí)性。

增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)感，助力學(xué)生融入社會，本就是新形勢下開展教育的主要目標(biāo)之一，能有效解決傳統(tǒng)教育中學(xué)生生活實(shí)踐能力不足、社會經(jīng)驗(yàn)欠缺的弊端，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

（三）提升教學(xué)趣味性，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

相對傳統(tǒng)教學(xué)而言，STEM 教育理念更注重通過外界因素激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動力。往往課堂生動、趣味性強(qiáng)，學(xué)生接受知識的能力也會隨之提升。如何提升教學(xué)的趣味性？首先必須抓住學(xué)生的心理特征。小學(xué)生正處于思維最活躍、接受事物能力最強(qiáng)的階段?；趯W(xué)生愛玩好動的特點(diǎn)，教師就可以在課堂設(shè)計(jì)中引入游戲互動環(huán)節(jié)，讓每名學(xué)生投入其中、樂在其中。

例如，在小學(xué)數(shù)學(xué)（人教版）四年級下冊第7課《圖形的運(yùn)動（二）》課堂教學(xué)中，為了讓學(xué)生更加直觀地觀察到圖形運(yùn)動中的復(fù)雜過程，教師可以進(jìn)行這樣的游戲設(shè)計(jì)：

將全班學(xué)生以三至四人為一組，分為若干個(gè)小組，其中一名學(xué)生作為觀察員，其余學(xué)生作為演示者。教師在紙條上寫下圖形運(yùn)動的過程（如先向右平移三個(gè)單位，再向后平移兩個(gè)單位，再以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90°，最后進(jìn)行一次軸對稱），遞給每一小組的演示者一張紙條，讓其根據(jù)紙條中的內(nèi)容進(jìn)行動作示范。再由觀察員對演示者所做的動作進(jìn)行文字轉(zhuǎn)換，切換學(xué)生所扮演的角色，交換各組的表演項(xiàng)目重復(fù)進(jìn)行。最后，教師再根據(jù)實(shí)際情況，分別評選出三名最佳演示者和最佳觀察員。

通過這樣的游戲設(shè)計(jì)，在幫助學(xué)生貫徹知識點(diǎn)內(nèi)容的同時(shí)，也增強(qiáng)了課堂的趣味性，營造了良好的課堂氛圍，使得學(xué)生能在這種氛圍下提升學(xué)習(xí)效率，滿足STEM 教育理念對學(xué)生發(fā)展的要求。

二、創(chuàng)新教學(xué)方法，凸顯STEM教學(xué)亮點(diǎn)

在STEM 教學(xué)策略中，有許多創(chuàng)新性的教學(xué)設(shè)想。教師應(yīng)持大膽嘗試、小心驗(yàn)證的精神，同時(shí)也要主動引入一些創(chuàng)新設(shè)想，發(fā)掘STEM教育理念中的亮點(diǎn)部分。

厚萼凌霄（Campsis radicans），又稱美國凌霄，是一種紫葳科（Bignoniaceae）凌霄屬落葉藤本植物。厚萼凌霄原產(chǎn)于北美洲，是著名的園林綠化植物。厚萼凌霄干花味甘性寒，可以作為中藥[2],主要用于經(jīng)閉、月經(jīng)不調(diào)、風(fēng)疹發(fā)紅、皮膚痰癢、痤瘡、產(chǎn)后乳腫等病癥，具有化癖、涼血、祛風(fēng)的功效[3]201。厚萼凌霄根性甘、酸、寒，莖、葉性苦，都具有涼血、散瘀等功用，主要用于血熱生風(fēng)、風(fēng)疹、身癢、腰腳酸軟麻木等疾病的治療[4]3300-3301。

（一）利用資源工具，培養(yǎng)學(xué)生自主能力

STEM 教育理念要求：“現(xiàn)代化教育應(yīng)當(dāng)抓住一切可利用的工具及信息資源。借助現(xiàn)代化條件，將外界的有利信息合理轉(zhuǎn)化為自身的知識儲備，實(shí)現(xiàn)自主的、可持續(xù)的發(fā)展。”因此，教師在數(shù)學(xué)教學(xué)中，也應(yīng)當(dāng)巧妙運(yùn)用媒體工具及相關(guān)信息，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

以小學(xué)數(shù)學(xué)（人教版）四年級上冊第7 課《條形統(tǒng)計(jì)圖》的教學(xué)為例。對于該知識點(diǎn)的內(nèi)容，學(xué)生通常在課堂中都能領(lǐng)會，但一到聯(lián)系實(shí)際時(shí)，就總會摸不清方向，無法判定數(shù)字與圖像之間的關(guān)系。

網(wǎng)絡(luò)資源的引用有利有弊，教師在引導(dǎo)學(xué)生利用資源工具解決數(shù)學(xué)問題的同時(shí)，要強(qiáng)調(diào)取舍。要求學(xué)生學(xué)習(xí)要時(shí)刻保持主動性，不能被外界事物所侵?jǐn)_，產(chǎn)生依賴的情感。為此，學(xué)生要時(shí)刻審視自身，教師在必要的時(shí)候也應(yīng)進(jìn)行提醒糾正。

（二）設(shè)定學(xué)習(xí)支架，強(qiáng)化教師指導(dǎo)地位

學(xué)習(xí)支架的設(shè)定也是STEM 教育理念的亮點(diǎn)之一，其主要原理是充分體現(xiàn)教師在教學(xué)工作中的核心地位。通過教師的主觀引導(dǎo)，對教學(xué)各環(huán)節(jié)進(jìn)行管理與調(diào)控，及時(shí)處理學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的各種困難，有針對性地進(jìn)行分析，找出最適合學(xué)生理解接受的學(xué)習(xí)開展模式。

以小學(xué)數(shù)學(xué)（人教版）四年級下冊第3 課《運(yùn)算定律》的教學(xué)為例。針對學(xué)生運(yùn)算方面能力相對薄弱的實(shí)際情況，教師就可以建立“程序型”學(xué)習(xí)支架。

“程序型”學(xué)習(xí)支架：

過程一：遵循運(yùn)算的基本規(guī)律，對加減乘除運(yùn)算的前后順序有初步的了解。能列出基本運(yùn)算式子如a+b-c=a-c+b，a×b÷c=a÷c×b等。

過程二：要求學(xué)生能夠解決一些計(jì)算問題，能夠靈活應(yīng)對各種變式問題。例如：18×21÷6=18÷6×21=63。

學(xué)習(xí)支架還可以進(jìn)行多種不同類型的設(shè)置，如情境型支架、實(shí)驗(yàn)型支架、知識型支架、策略型支架等。教師需對教材內(nèi)容和學(xué)生情況進(jìn)行綜合考慮，確定合適的支架。

三、注重教學(xué)回顧，靈活應(yīng)用STEM

教學(xué)回顧是STEM 教育理念的重要組成部分，通過教學(xué)回顧，教師能抓住自身在教學(xué)中存在的問題，及時(shí)更正方向。

（一）展開“多元”測評，總結(jié)教學(xué)情況

STEM 教育理念下的教學(xué)測評的關(guān)鍵部分在于STEM 教學(xué)測評的多元性，需要教師從學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)興趣、參與度、作業(yè)完成情況及測試成績等多個(gè)角度出發(fā)展開測評。

以小學(xué)數(shù)學(xué)（人教版）四年級下冊第4 課《小數(shù)的意義和性質(zhì)》的教學(xué)測評為例，教師要讓測評與課堂教學(xué)同步進(jìn)行。觀察學(xué)生的上課情況，做一定的記錄，在課堂中穿插進(jìn)行提問。如：小數(shù)相對整數(shù)而言有什么區(qū)別？生活中，在什么情況下會遇到小數(shù)問題？通過類似的提問，考查學(xué)生的上課專心度與知識掌握情況。也可以進(jìn)行隨堂小測試，查看學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

通過建立一套完整的測評體系，教師能在很大程度上把握學(xué)生的實(shí)際情況，為下一步的教學(xué)工作做足鋪墊。

（二）組織針對性練習(xí)，完善學(xué)生認(rèn)知體系

STEM 教育理念要求教師在完成多元化教學(xué)測評之后，根據(jù)測評實(shí)際結(jié)果，針對各知識點(diǎn)對學(xué)生展開針對性練習(xí)。練習(xí)必須能夠概括全部問題，但又要盡量避免重復(fù)，秉持教學(xué)高效性的原則。

仍以《小數(shù)的意義和性質(zhì)》這一內(nèi)容為例，通過測評教師發(fā)現(xiàn)，學(xué)生存在以下幾點(diǎn)問題：

部分學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱，對小數(shù)的概念掌握不清，無法判斷小數(shù)實(shí)際表示的大小。

學(xué)生雖然能夠理解小數(shù)的意義與基本性質(zhì)，能處理一些簡單的問題，但對于一些單位的換算還存在知識盲點(diǎn)，無法處理部分問題。

一些成績相對突出的學(xué)生已經(jīng)能夠應(yīng)對該知識點(diǎn)的各種基礎(chǔ)問題，計(jì)算熟練，重復(fù)地練習(xí)已經(jīng)意義不大。

針對以上三種情況，教師可以設(shè)計(jì)不同的教學(xué)方法。

方案一：對基礎(chǔ)知識薄弱的學(xué)生，要細(xì)化概念教學(xué)，幫助這部分學(xué)生趕上教學(xué)進(jìn)程，可以多設(shè)置性質(zhì)判斷類問題，如判斷0.5 和0.499 的大小關(guān)系。

方案二：學(xué)生難以進(jìn)行單位換算的主要原因是，對之前所學(xué)有關(guān)單位的知識點(diǎn)掌握不夠牢固。為此，教師可以羅列出一張系統(tǒng)的單元換算表格，讓學(xué)生強(qiáng)化記憶，再抽取例題，進(jìn)行檢驗(yàn)。如：0.4 千米=（ ）米，32.4 公頃=（ ）平方米=（ ）平方千米，2.2小時(shí)=（）分鐘=（）天等。

方案三：針對知識點(diǎn)掌握較好的學(xué)生，既可以讓他們預(yù)習(xí)下一章節(jié)的內(nèi)容，也可以引入一些奧數(shù)問題，促使學(xué)生自我突破。如：用1，3，4，9這四個(gè)數(shù)與小數(shù)點(diǎn)，能夠組成哪些不同的兩位小數(shù)？組成數(shù)字時(shí)，必須用到每個(gè)數(shù)，但不能重復(fù)。

綜上所述，STEM 教育理念適應(yīng)新時(shí)代教育發(fā)展的需要，是提升教師自身教學(xué)素養(yǎng)以及發(fā)掘?qū)W生各項(xiàng)潛能的有效途徑。教師在接受并應(yīng)用新教育理念的過程中，要始終保持辯證態(tài)度，將其精華部分轉(zhuǎn)化為教學(xué)動力。