培養(yǎng)學(xué)生實踐能力STEM視域下的教學(xué)策略

◇孫苗苗（浙江：寧波市鄞州藍(lán)青小學(xué)）

科技是現(xiàn)代國家競爭的制高點，誰掌握了先進科技，誰便可以在競爭中占據(jù)優(yōu)勢地位?？萍嫉陌l(fā)展需要人才的支撐，人才的培養(yǎng)則應(yīng)從小學(xué)抓起。小學(xué)科學(xué)教學(xué)是科技人才培養(yǎng)的起點，保障教學(xué)的質(zhì)量和效果至關(guān)重要。STEM 視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，尤其是實踐能力，借助STEM 教育理念，推動小學(xué)科學(xué)課程改革的發(fā)展，促進教學(xué)質(zhì)量和效果的提升，為有效的科技人才培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。

一、STEM視域下小學(xué)科學(xué)教學(xué)原則

（一）科學(xué)概念的習(xí)得性原則

科學(xué)概念是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，同時也是學(xué)生學(xué)習(xí)以及應(yīng)用科學(xué)知識的基礎(chǔ)，因此科學(xué)概念在教學(xué)中占據(jù)十分重要的地位?？茖W(xué)概念中蘊含著豐富的科學(xué)方法以及科學(xué)思維，但同時也具有較強的抽象性以及概括性特點，會給學(xué)生的理解帶來巨大的挑戰(zhàn)。對科學(xué)概念的理解并不是簡單的記憶，而是要結(jié)合概念的生成過程，在感悟總結(jié)基礎(chǔ)上理解科學(xué)概念。STEM 視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)秉持習(xí)得性原則，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中感知、抽象、概括知識。以“固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)”三種物質(zhì)形態(tài)為例，要想使學(xué)生更好地理解物質(zhì)的三種形態(tài)，教師則應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生通過感觸、感知以及觸摸等方式來加深理解和認(rèn)識，幫助學(xué)生形成科學(xué)概念。學(xué)生在實踐中總結(jié)、抽象和感知科學(xué)概念，要比教師單純地講解與灌輸效果好得多，同時也更加符合STEM 教育理念的要求。

（二）學(xué)生科學(xué)能力培養(yǎng)的實踐性原則

科學(xué)能力的形成需要以科學(xué)知識為前提、以科學(xué)方法為基礎(chǔ)、以實踐為手段，因此實踐對于科學(xué)能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。STEM 教育注重強調(diào)實踐性教學(xué)，新課標(biāo)也強調(diào)了實踐的重要性，STEM 視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)秉持實踐性原則，促進學(xué)生科學(xué)能力的發(fā)展。以“光沿著直線傳播”這一知識點為例，在教學(xué)中教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備蠟燭、打孔器以及擋板等實驗材料，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗，并通過實驗對這一結(jié)論加以驗證，引導(dǎo)學(xué)生更多地借助實踐來解決問題和獲取知識。

（三）學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的嚴(yán)謹(jǐn)性原則

無論是STEM 教育理念還是新課標(biāo)，都注重科學(xué)思維的培養(yǎng)。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)秉持嚴(yán)謹(jǐn)性原則培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。如，在教學(xué)中教師可以借助問題對學(xué)生加以引導(dǎo)，讓學(xué)生通過實驗假說以及探究實驗等方式來解決問題。在此過程中能夠鍛煉學(xué)生比較、分類、判斷、概括以及歸納等方面的思維能力，有助于學(xué)生思維能力的發(fā)展，同時促使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。

二、STEM視域下小學(xué)科學(xué)教學(xué)存在的不足

（一）教學(xué)內(nèi)容的廣度不夠

以往小學(xué)科學(xué)教學(xué)涉及的內(nèi)容主要包括技術(shù)、生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)以及地球科學(xué)等內(nèi)容，在STEM 視域下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)除了以上內(nèi)容之外還應(yīng)包括數(shù)學(xué)、工程學(xué)以及科學(xué)技術(shù)等方面的內(nèi)容。在實際教學(xué)中，教師通常都會按照新課標(biāo)要求來確定教學(xué)內(nèi)容，對數(shù)學(xué)、工程學(xué)等方面的知識則很少涉及，因而使得小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的廣度不夠。教師的教學(xué)多數(shù)都是圍繞教材來開展，教材之外的內(nèi)容則很少涉及，這也會限制教學(xué)內(nèi)容的拓展。

（二）思維訓(xùn)練的深度不足

思維訓(xùn)練需要借助觀念感知、問題分析、知識探究以及概念形成等環(huán)節(jié)來實現(xiàn)，但是教學(xué)中這些環(huán)節(jié)則容易被忽視，學(xué)生學(xué)習(xí)的知識多是借助死記硬背的方式，自身的思維得不到鍛煉和培養(yǎng)，使得小學(xué)科學(xué)教學(xué)思維訓(xùn)練的深度不足。以“不同環(huán)境下植物的特征”這一內(nèi)容的教學(xué)為例。在教學(xué)中，教師分別對干旱、濕潤、溫暖、寒冷環(huán)境下的植物進行舉例，并讓學(xué)生分析總結(jié)植物特征。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生可以總結(jié)出如“寒冷地區(qū)植物以針葉林為主”“干旱地區(qū)植物根系發(fā)達(dá)”等特征。這種教學(xué)方式雖然也能起到思維訓(xùn)練的作用，但是效果不顯著，思維訓(xùn)練缺乏深度。很多植物特征可以通過實驗的方式加以檢驗，如通過實驗的方式檢驗植物根系的發(fā)展?fàn)顩r等。而未經(jīng)過實驗這一實踐過程，單純依靠學(xué)生的分析總結(jié)，則會使得思維訓(xùn)練顯得缺乏深度。

三、STEM視域下小學(xué)科學(xué)教學(xué)策略

（一）合理規(guī)劃教學(xué)內(nèi)容

STEM 視域下，對小學(xué)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容提出了更高的要求，單純依靠教材難以滿足教學(xué)需求。因此，教師應(yīng)在教材的基礎(chǔ)上，加強對數(shù)學(xué)、工程學(xué)以及技術(shù)等方面內(nèi)容的滲透，同時強化學(xué)科交叉教學(xué)。要注重拓展教學(xué)內(nèi)容的廣度，拓寬學(xué)生的視野，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中接觸到更多的知識和技能。

例如，為了幫助學(xué)生了解空氣有質(zhì)量這一知識點，在教學(xué)中，教師不僅要引導(dǎo)學(xué)生進行知識分析，還要引導(dǎo)學(xué)生借助實驗的方式來驗證空氣是有質(zhì)量的，最后再向?qū)W生提供關(guān)于伽利略第一個發(fā)現(xiàn)空氣有質(zhì)量的相關(guān)科學(xué)史資料供學(xué)生閱讀。這種方式，既能拓展教學(xué)內(nèi)容的廣度，也在教學(xué)中向?qū)W生滲透了科學(xué)知識。

在拓展教學(xué)內(nèi)容廣度的同時，也要注重拓展教學(xué)內(nèi)容的深度。拓展教學(xué)內(nèi)容的深度，要結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知能力以及科學(xué)素養(yǎng)等，確保教學(xué)內(nèi)容的深度符合學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)水平。教師可以通過在教學(xué)中滲透數(shù)學(xué)、技術(shù)以及工程學(xué)等方面內(nèi)容的方式來拓展教學(xué)內(nèi)容的深度，同時也實現(xiàn)了學(xué)科之間的交叉教學(xué)，有助于強化學(xué)生的知識綜合應(yīng)用能力。

以“設(shè)計小賽車”為例。教師首先可以為學(xué)生提供一個不具有動力的玩具小汽車，然后讓學(xué)生思考什么可以作為小汽車的動力，思考動力源的制作方法，然后動手制作小賽車，最后開展賽車比賽，讓學(xué)生測量賽車的行進距離和行駛速度等。這樣的教學(xué)，可以使學(xué)生逐步加深思考，并融入了工程以及數(shù)學(xué)等方面的內(nèi)容，同時學(xué)生也進行了實踐操作。這樣的教學(xué)設(shè)計符合STEM教育的要求，既能保證教學(xué)內(nèi)容的深度，也能鍛煉學(xué)生的綜合能力。

（二）合理選擇教學(xué)方法

教學(xué)方法的選擇是教學(xué)效果的重要影響因素，合理選擇教學(xué)方法至關(guān)重要。灌輸法雖然能夠保障教學(xué)效率，但是由于教學(xué)缺乏認(rèn)知的過程，再加之經(jīng)驗的缺失，容易使學(xué)生出現(xiàn)不理解而不會應(yīng)用等問題。因此，教學(xué)應(yīng)更加注重過程性，不能一味追求結(jié)果。為此，可以借助情境教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動法以及啟發(fā)教學(xué)法等教學(xué)方法開展教學(xué)，強化學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，讓他們在過程中獲取知識，鍛煉科學(xué)思維，實現(xiàn)知識的自動生成。

例如，在講解“生物與環(huán)境”相關(guān)知識時，為了幫助學(xué)生認(rèn)識到在環(huán)境的刺激下植物會產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，教師可以應(yīng)用多媒體展示向日葵朝向太陽的視頻，用于說明這一結(jié)論。這種方式結(jié)合實例進行教學(xué)，可以幫助學(xué)生加深理解，但是由于缺乏實踐探索的過程，學(xué)生的理解也是淺層次的，并且印象不夠深刻。同樣的教學(xué)內(nèi)容，如果教師向?qū)W生提供含羞草盆栽實物，然后讓學(xué)生用手觸摸，并觀察含羞草的反應(yīng)，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)在外界環(huán)境的刺激下含羞草會產(chǎn)生收縮反應(yīng)，認(rèn)識到原本靜止不動的植物也可以在環(huán)境的刺激下產(chǎn)生反應(yīng)。這種知識的獲取和理解不是來自教師的講解或者灌輸，而是來自學(xué)生的實踐過程，是知識自然形成的基本形式。

又如，在幫助學(xué)生掌握顯微鏡操作技能的過程中，教師首先可以向?qū)W生展示水立方的圖片，然后介紹水立方的設(shè)計是以細(xì)胞排列為基礎(chǔ)的，接著提問“人們是怎樣認(rèn)識到細(xì)胞排列方式的？”再引出顯微鏡，并向?qū)W生講解和演示顯微鏡的操作方法，最后讓學(xué)生應(yīng)用顯微鏡觀察洋蔥鱗片外皮細(xì)胞排列的方式。這樣的教學(xué)綜合了情境教學(xué)法、講授法、演示法以及實踐教學(xué)法等，多種方法的綜合應(yīng)用，能夠借助教學(xué)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)精神以及動手實踐能力等。

（三）完善評價體系

小學(xué)科學(xué)教學(xué)評價應(yīng)以科學(xué)素養(yǎng)為核心，并制定完善的評價標(biāo)準(zhǔn)。STEM 教育強調(diào)實踐與問題解決能力，因此評價應(yīng)注重從這兩個方面入手，同時新課標(biāo)則強調(diào)知識與方法，因此評價體系中也應(yīng)將知識與方法納入進來，保證評價體系的完善性。針對不同內(nèi)容的評價應(yīng)采用不同的考查方式，如針對科學(xué)知識的考查，依然應(yīng)以考試模式為主，針對科學(xué)思維方面的評價，則應(yīng)更多地借助科學(xué)實驗的方式進行考查，針對科學(xué)品質(zhì)的評價則應(yīng)借助社會實踐等方式進行考查。完善的評價體系還應(yīng)注重考查學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，如學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)習(xí)與實踐中嚴(yán)謹(jǐn)、負(fù)責(zé)的科學(xué)精神等。要注重過程性評價，不能單純地對結(jié)果進行評價，應(yīng)重點關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)與實踐過程中的表現(xiàn)；要及時向?qū)W生反饋評價結(jié)果，以便供學(xué)生參考，對自己的學(xué)習(xí)方式方法等及時進行改進；要強調(diào)評價主體的多元化，除了教師評價之外，還應(yīng)組織學(xué)生進行自評以及互評，甚至還可以引入家長評價等。完善的評價體系能夠更好地保障STEM 教育理念的落實，有助于提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

四、結(jié)語

STEM 是綜合教育理念，強調(diào)實踐和解決問題能力。STEM 視域下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)根據(jù)新課標(biāo)要求，同時結(jié)合STEM 教育特點，積極探索科學(xué)高效的教學(xué)策略。教師在幫助學(xué)生扎實掌握學(xué)科知識與技能的同時，要強化對學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)與綜合能力的培養(yǎng)。