讓孩子像工程師工作般地學(xué)習(xí)

劉英

STEM教育是當(dāng)今全球科學(xué)所倡導(dǎo)的教學(xué)方式，在教育教學(xué)中我們要想辦法讓課堂從單一走向多元，講究各學(xué)科的有機(jī)融合。科學(xué)課程本身就是一個注重探究的過程。所以在STEM課堂里，希望學(xué)生能采用像科學(xué)家探究事物、工程師解決問題的路徑、策略、思維方式去學(xué)習(xí)。

科學(xué)家和工程師他們提出問題并想辦法解決問題。讓學(xué)生模仿科學(xué)家和工程師工作的路徑策略和思維方式，通過這樣的學(xué)習(xí)路徑和學(xué)習(xí)方式來探索未知，創(chuàng)造未來。

我們的科學(xué)課堂，就是注重工程研究，將自己的想法創(chuàng)造出來，然后進(jìn)行交流改進(jìn)。研究的過程和科學(xué)家，工程師非常接近。

在這一年多的《STEM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的實踐》課題研究中，我們上了很多節(jié)實踐活動課。我曾執(zhí)教的“橋梁大挑戰(zhàn)”和張老師的“巧搭胡蘿卜塔”兩課中都能體現(xiàn)科學(xué)家和工程師的影子。在教學(xué)中有效地將數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程、技術(shù)有機(jī)結(jié)合。讓課堂效率達(dá)到最大化。在這兩節(jié)課中我們體現(xiàn)出STEM課程的特點。

1.一、課程綜合化

這兩節(jié)課都是建筑學(xué)的內(nèi)容。在活動中，學(xué)生首先探索結(jié)構(gòu)的對稱性和穩(wěn)定性，理解三角形是一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。在這一活動中，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)方面關(guān)于幾何形狀的有關(guān)知識，還學(xué)習(xí)了工程方面的關(guān)于結(jié)構(gòu)材質(zhì)、連接方式等知識，最重要的是，學(xué)生最終建立了自己的“高塔”，學(xué)習(xí)變得如此的快樂。

2.二、選擇多樣化

（1）1.課程選題多樣化

在STEM課程選擇上，應(yīng)該給學(xué)生更多的選擇權(quán)，教師在優(yōu)中選優(yōu)，選擇適合學(xué)生研究的主題。比如，去年我執(zhí)教的新?lián)釁^(qū)教學(xué)觀摩科學(xué)實踐活動課《橋梁大挑戰(zhàn)》中，學(xué)生就好像在游戲中完成學(xué)習(xí)任務(wù)。巧搭胡蘿卜塔，更是一種游戲，一種比賽的形式出現(xiàn)，突顯出活動的趣味性和挑戰(zhàn)性。另外我在教學(xué)中經(jīng)常加入一些實踐活動的內(nèi)容，大大增加了科學(xué)課的知識技術(shù)含量。例如在講解空氣有重量的時候我滲透大氣壓力的知識。接下來增加實驗“杯子口的乒乓球”。學(xué)習(xí)知識掌握要領(lǐng)，在實驗過程中學(xué)生提出很多設(shè)想和疑問。最后在事實面前，都得承認(rèn)科學(xué)的魅力。這個實驗就像科學(xué)家的研究。然而下一節(jié)課我們又一起做了一門空氣大炮，這個過程就是工程設(shè)計的問題了。孩子們從選擇材料，到動手實踐，最后驗證改進(jìn)交流。就像一個小工程師一樣。另外，在課堂上我?guī)ьI(lǐng)大家做吸管排簫，要吹出簡單的樂曲，就要不斷地嘗試改進(jìn)。DIY拼圖，可不是光體現(xiàn)美術(shù)課的特點。重點讓孩子知道這個分分合合的過程，樂在期中，還為后面的大陸漂移學(xué)說做好了準(zhǔn)備。我們的板塊不僅形狀吻合，就連對應(yīng)的兩塊陸地上的一些物種都有驚人的相似之處，足以見得，很早以前這里可能是一塊兒完整的陸地。學(xué)習(xí)化學(xué)變化的知識以后，很多同學(xué)意猶未盡，我?guī)ьI(lǐng)六年級的孩子寫密信。用檸檬汁或者圓蔥汁來寫的密信，吸引了同學(xué)們的目光。在蠟燭上輕輕烘烤，字跡圖案顯現(xiàn)出來的那一刻是無盡的欣喜。上課中我讓學(xué)生制作聲波演示器，空氣動力車，以及利用短路原理的電池取火，都是不錯的實踐課題，當(dāng)然，大家在選擇上可以因地制宜，做到保證安全性的前提下，科學(xué)性趣味性相結(jié)合。達(dá)到學(xué)生知識與實踐能力的共贏。

（2）2.課堂形式多樣化

STEM課程既然強(qiáng)調(diào)多元化的課堂，知識融合教學(xué)方法和形式也可以多樣。我們的課堂可以采用，游戲、比賽的形式。也可以采取調(diào)查收集資料匯報的形式。根據(jù)課程內(nèi)容的不同而異。在教學(xué)《多彩的生命》一課，我讓學(xué)生展示動植物的一生。有的小組采用了手抄報的形式，有的小組寫了生命的贊美詩，還有的小組表演小品“毛毛蟲的煩惱”。課堂形式多樣，才能讓課程更靈活。學(xué)生學(xué)習(xí)也更主動。

（3）3.材料選擇生活化

選擇身邊的物品作為STEM活動材料，主要是因為這些材料取材方便，來源廣泛，種類豐富，在彌補(bǔ)現(xiàn)有材料不足，收集材料可以師生一起來完成，提高參與活動的積極性。

例如，《巧搭胡蘿卜塔》中用到胡蘿卜和牙簽，在生活中就地取材，材料費(fèi)用比較少，同學(xué)準(zhǔn)備也比較簡單。橋梁大挑戰(zhàn)一課用到了雪糕棍、竹簽、筷子、吸管等等，讓學(xué)生根據(jù)自己的實際自主選擇。畢竟在很多大城市STEM課程的得到足夠的重視，經(jīng)費(fèi)材料也能得到保障，更專業(yè)，教師也更加得心應(yīng)手。我們的條件有限，所以很多STEM課程的開展需要老師去大量準(zhǔn)備材料，這些材料的費(fèi)用大多也是教師自己默默承擔(dān)了。所以我們盡量選擇生活化的材料，讓學(xué)生和老師一起準(zhǔn)備材料。

3.三、評價多元化

STEM教育的評價過程應(yīng)該改變以往單一的評價方式，強(qiáng)調(diào)多元評價主體、形成性評價、面向?qū)W習(xí)過程的評價。教學(xué)中我們采取多種評價方式，讓學(xué)生之間互相評價，取長補(bǔ)短。發(fā)現(xiàn)別人優(yōu)點的同時發(fā)現(xiàn)自己的問題，形成正確的評價觀念。讓學(xué)生能夠不斷進(jìn)步。

總之，STEM教育在小學(xué)科學(xué)教育中的實踐才剛剛起步，我們也是實踐的初探者，只有在實踐中不斷反思積累，互相學(xué)習(xí)，進(jìn)步成長，才能讓我們的科學(xué)教育更加完善，讓孩子們能像工程師一樣去研究問題，解決問題。