STEM背景下小學科學探究活動設計

朱向紅

STEM是當下教育的流行詞。它是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四項學科英文首字母的縮寫。作為一種混合式學習的新模式，STEM教育的宗旨是讓學生能夠有機會體驗到不同的學習方式與多種多樣的解決問題的策略，以引領學生掌握與新時代最相關的知識與技能。《2017中國STEM教育白皮書》的面世，標志著STEM教育理念在我國越來越受到廣泛重視。中國正在努力建設創新型國家，創新型人才的培養是實現宏偉藍圖的關鍵，人才的培養要靠教育。在STEM背景下農村小學科學探究活動如何設計成為一項重要的研究課題。

科學活動設計遵循的原則

STEM背景下小學科學探究活動設計，主張教師從自身實際出發、從學校實際和學生實際出發、從教材實際出發，在最新版《小學科學課程標準》的指導下，針對蘇教版科學教材或教學需要組織的探究內容進行解讀，富有個性化地對探究活動進行修正、重組、整合以及創新性的設計，以讓學生體驗多樣化的學習方式，開展觀察活動、實驗活動、猜想活動、假設活動等一系列的探究活動，以掌握科學概念，提升學生的科學核心素養而必須遵循一定的基本原則。

科學性原則 小學科學探究活動設計必須以科學理論為依據，采用科學的方法。科學性原則是科學探究活動設計的前提條件。科學探究活動的科學性強調的是探究的材料必須是科學的，探究的方法必須是科學的，探究的過程必須是科學的，探究的結果更應是科學的。教師應以蘇教版教材與班級學生為本，緊緊圍繞科學探究的主題內容，引領學生科學、合理、有效地選擇科學探究的材料，同時，必須依據科學探究的內容運用好科學的探究方法，并依據學生的學習情況有目的、有針對性地設計探究的過程，教師應密切關注學生展開科學探究活動的科學性，以確保探究活動向科學的方向發展。

開放性原則 蘇教版科學教材內容豐富，可以說是包羅萬象，包含物理、化學、數學、生物、天文地理等多方面的內容。STEM教育尤其重視培養學生的科學素養。科學探究活動是培養學生科學素養的重要載體，科學探究活動的設計應堅持開放性的原則，因為科學探究活動本身就是一個開放的、可變的過程。科學探究活動的開放性，彰顯為探究內容、探究資源、探究過程、探究時間、探究空間、探究結論、探究評價的開放。教師應以開放的心態為學生的科學探究活動構建輕松、愉悅的探究環境氛圍，讓學生有自主探究的時間與空間，以豐富學生的科學探究經歷。

層次性原則 科學探究活動的主體是學生，教師作為學生科學探究活動的組織者、引領者、點撥者與指導者，為學生選取科學探究活動的內容時應基于課標、基于教材、基于學生的依據內容由小到大，活動由易到難，要求由低到高的層次性要求展開，讓不同層次的學生都能獲取探究的樂趣。

科學探究活動設計策略

精心設計探究活動，激發學生探究熱情 科學探究的重點應準確設定，教師應精心設計學生的科學探究活動，科學探究的內容應精心選擇。比如，讓學生開展關于“摩擦力”的探究活動時，就應讓學生學會用數據測量、數據處理、控制變量等科學方法，讓學生去對決定摩擦力的因素與產生的條件進行重點探究。當然，學生進行探究活動時，可以使用實驗操作、調查訪問、交流討論、資料查詢等類型進行自主的或合作的探究形式，以激發科學探究熱情。

恰當指導，學生自主探究 STEM教育倡導的教育主體是學生，學生是探究活動的“主角”，但也需教師恰當的指導，教師應指導學生自主探尋探究活動的方向，通過學生自主的思考、判斷、反思、實踐、驗證探究出科學的結論。比如，在以“熱是怎樣傳遞的”為主題的探究活動中，學生在做好第一個實驗后，教師可以追問學生：“從剛才的實驗現象，我們能探究出什么結論？”學生紛紛發表看法，但許多回答不著邊際。此時，教師就需及時引領、點撥并指導，從而讓學生探究出熱傳遞的本質所在，在反思中探尋科學的真諦。

捕捉生成，學生進行深入探究 在科學探究活動中教師應在預設的基礎上及時捕捉動態生成性的資源，以充分利用好生成性的資源去讓學生進行深入的科學探究。比如，在以“磁鐵的兩極”為主題的科學探究活動中，同學們的探究熱情極其高漲，但其中一個合作學習小組的代表在進行展示時，一塊蹄形磁鐵突然從磁性黑板上掉落于地面上，摔成幾截，展示的學生不知所措，此時，執教老師從地面上撿起幾塊不規則的蹄形磁鐵的碎片，對學生們說：“這些不規則的碎片還有磁性嗎？還會有兩極嗎？請各學習小組各派一名組員到前面來取一些碎片去進行探究，稍后，我們將交流自己學習小組的探究結果。”于是，各學習小組展開了討論、探究，將探究活動推向高潮。這位教師及時捕捉生成，用一塊掉落的磁鐵引領學生們對不規則磁鐵展開探究，造就了學生探究活動的精彩。

結束語

STEM倡導下農村小學科學探究活動的設計，需教師以新課程新理念為指導，準確吃透STEM教育對小學科學教育的啟迪作用，遵循小學科學探究活動的基本原則，努力探尋小學科學探究活動的方式、方法、策略，以使科學探究活動設計得更科學、更合理、更符合STEM教育理念，以真正提升學生的科學核心素養，促進學生可持續發展。

（作者單位：江蘇省如皋市吳窯鎮江中小學）