小學科學教學中的STEM應用

王詩巧

【摘要】2017年版的《小學科學課程標準》增加了技術與工程領域內容。課程標準指出：技術和工程領域的學習可以使學生有機會綜合所學的各方面知識，體驗科學技術對個人生活和社會發展的影響。技術與工程實踐活動可以使學生體會到“做”的成功和樂趣，并養成通過“動手做”解決問題的習慣。STEM教育是跨學科的額、融合式的綜合素質教育。它結合了動手做和基于項目的學習，有利于培養學生的動手能力和科學素養。因此，STEM教育與小學科學課程的目標具有一致性，基于此，本文將分析探討綜合STEM教育的理念及方法在小學科學課堂中的應用。

【關鍵詞】 STEM理念 ?小學科學 ?科學素養

【中圖分類號】G623.9 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）41-0170-01

STEM課程重點是加強對學生四個方面的教育：一是科學素養，即運用科學知識（如物理、化學、生物科學和地球空間科學）理解自然界并參與影響自然界的過程;二是技術素養，也就是使用、管理、理解和評價技術的能力;三是工程素養，即對技術工程設計與開發過程的理解;四是數學素養，也就是學生發現、表達、解釋和解決多種情境下的數學問題的能力。我將結合相關學習及經驗淺談自己的幾點看法：

一、精選課例

STEM以工程設計為主導，用技術和工程學的方法開展項目。小學科學課程中有不少工程類的課例，如：三上《做一張紙》;三下《做一個指南針》;四上《做一個風向標》、《雨量器》;四下《做一個小開關》;五上《做個太陽能熱水器》、《設計制作小賽車》;六上《做框架》、《建高塔》、《用紙造一座“橋”》;六下《制作太陽系模型》、《星座模型》等。可以這些課例為主陣地，將科學課變為STEM融合的科學課。

二、融合策略

1.學習理念，突破原有教學局限

STEM教育的核心是創新，創新不是簡單的整合。我們在教學中應該鼓勵學生用創新思維去解決問題，將技術把解決問題的想法付諸實踐。心理學家皮亞杰說過：“教育的首要目標在于培養有能力創新的人，而不是重復前人所做的事”。因此實踐活動不應該是照搬、重復。我們的科學教材中工程類的課，如：設計制作一個保溫杯，制作太陽能熱水器，設計小賽車等等。這一類的課往往都是整個單元的結尾，單元前所有的課是知識儲備，最后一節是對知識的整合應用。以往學生對于最后一節課的綜合實踐會將先前學到的知識全用在這個作品上。這樣的簡單堆砌沒有創新，缺少思維的火花;這樣的實踐難度對學生來說缺乏挑戰，這種實踐不符合STEM理念，也不符合課標發展趨勢。那么如何突破這種局限，帶出有創新意味的實踐活動呢？——著眼學生最近發展區，拓寬思維空間，增加項目難度。

2.動手設計，讓思維可見

設計具有目標性，孩子在設計的過程中，能不斷強化自己對產品的構想;設計要考慮到制約性，STEM課程中的限制條件取決于生活，材料的選用、經費的額度、制作的工期等，這些劣構的條件不僅為設計增加難度，更貼近真實設計的過程;設計具有復雜性，好的產品的誕生必定經歷磨礪多次，修改多次的過程，這個過程中充滿著一個團隊思維的碰撞，是伙伴間合作，認同，互相幫助的體現;設計具有多樣性，沒有最“正確”的設計，只有最優化，最符合客觀限定條件的設計。

3.材料選擇多樣化、生活化

材料的提供直接影響產品的效能，并在一定程度上影響著學生的創造性思維。材料的選擇一定要多，盡量模擬現實生活中材料的多樣化，可選用材料，不要求每樣都用。反之，若只提供幾樣相關材料，學生的創造性會被限制，作出的產品“大同小異”。

材料的選擇生活化，主要因為生活類的材料取材方便、來源廣泛、便于應用。在彌補現有材料不足、豐富探究活動時，能發揮積極作用。學生在選用材料時能提前進入相關的思維活動，提高活動的積極性。

我們的學生不僅僅是小小科學家，還可以是小小發明家和工程師，盡管孩子們現在的發明和創造與實際的工程、產品相差甚遠，但創造的激情、動手的能力需要我們去守護去培養。將STEM教育融入小學科學，全面提高學生科學素養，要相信不久的將來，我們的學生真的成為了科學家、工程師。

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