小學STEM課程的活動設(shè)計策略

譚銳能

一、研究背景

STEM 教育強調(diào)圍繞真實問題情境，借助科學（S），技術(shù)（T），工程（E），數(shù)學（M）知識進行項目學習的跨學科實踐探究的活動。

STEM教育重在于打通、盤活和關(guān)聯(lián)。它的核心要素一是聚焦真實的問題，二是形成有創(chuàng)意的物化形態(tài)作品，三是強調(diào)科學、技術(shù)、數(shù)學及工程等知識的融合及應(yīng)用，強調(diào)學生學科思維和跨學科系統(tǒng)性思維的培養(yǎng)。這三個要素如果只有一是課題研究，一二都有是項目設(shè)計，一二三都有是STEM;如果一二三都有了，解決問題的過程中還涉及其他學科的知識，便稱之為STEAM或STEM+，實際上，這就是綜合實踐活動課程。所以STEM不是一個全新的理念，它是與其他概念緊密相連的。

二、課堂活動設(shè)計策略

筆者在此提出相應(yīng)的課堂活動設(shè)計策略，以便有效實施小學 STEM 課堂項目學習。

（一）根據(jù)學生特點設(shè)計項目活動，明確活動方案

由于中外國情導(dǎo)致學生的教育方式不一樣，因此STEM 教育落地中國需要本土化，對國外引進的教材要適當改革，根據(jù)學生的認知結(jié)構(gòu)、已有的經(jīng)驗和所處的環(huán)境，設(shè)計校本化的活動。 STEM 項目學習的活動內(nèi)容包括主題導(dǎo)入、科學探究、數(shù)學運用、工程設(shè)計與制作、評價，教師要基于 STEM 項目的理念、教學目標、知識內(nèi)容，以解決生活實際問題為目的，設(shè)計活動的每個環(huán)節(jié)。

1.主題導(dǎo)入環(huán)節(jié)的設(shè)計

了解小學生當前的學情，激趣導(dǎo)入，精心創(chuàng)設(shè)真實的問題情景，引導(dǎo)學生感受科學在生活中的重要性，激勵內(nèi)在的學習動機。以教科版科學六年級上冊“搭框架”為例，對比常規(guī)教學和STEM教學主題導(dǎo)入不同所造成的教學效果。

通過兩者的教學效果對比，我們應(yīng)該在STEM教學的主題導(dǎo)入環(huán)節(jié)中提供真實的問題情景，讓活動生活化、細致化，提升學生的探究力。

2.科學探究環(huán)節(jié)的設(shè)計

導(dǎo)入項目主題后，教師設(shè)計相關(guān)探究計劃，引導(dǎo)學生主動提出問題;指導(dǎo)學生觀察現(xiàn)象，查閱有關(guān)資料，分析比較、形成結(jié)論，允許學生提出多個解決問題的方案。

3.數(shù)學運用環(huán)節(jié)的設(shè)計

學生在繪畫設(shè)計圖和制作模型時需要運用數(shù)學知識。應(yīng)為學生提供數(shù)學測量工具，指導(dǎo)學生進行數(shù)據(jù)分析和處理，還可利用圖表進行說明。

4.工程設(shè)計與制作環(huán)節(jié)的設(shè)計

STEM 項目學習需要形成有創(chuàng)意的物化作品，教師要指導(dǎo)學生要明確產(chǎn)品制作的所需的條件、繪制草圖、設(shè)計制作步驟，制作出產(chǎn)品。

（二）教學材料要貼近生活

工欲善其事，必先利其器。教學材料的有效選擇對STEM課程的質(zhì)量和效率至關(guān)重要，我們首先要考慮的是這些工具的使用是否符合學生的年齡特點。例如在教科版科學五年級上冊《我們的小纜車》一課中，筆者對比了利用不同實驗材料所取得的不同教學效果。

改進前，利用普通小車基本能完成“探究拉力大小與小車運動快慢的關(guān)系”實驗，但是卻無法探究“細繩拴在小車上不同位置與小車運動方向關(guān)系”的問題，經(jīng)過改進后筆者選擇了帶有小孔的實驗小車，讓學生把細繩拴在小車中間和兩側(cè)的位置進行探究，發(fā)現(xiàn)栓的位置不同，小車運動方向也不同，呈現(xiàn)的實驗效果明顯。另外，由于實驗小車比較輕，只需要很小的拉力就能很快走完了測量路程，無法準確測量運動時間，為此筆者對材料做了如下改進——在小車上增加了重量，于是能清楚看到大小不同的拉力會影響小車運動快慢的現(xiàn)象。

對于不同秒表的使用，也會影響本課實驗效果。體育運動計時器通常用于運動比賽的準確計時，上面的功能用英文說明，字體也較小，容易按錯功能，對于小學生有一定難度，因此教師需要培訓學生使用該秒表，這會造成教學時間的浪費。鑒于此，筆者改用了家用計時器，造型簡單，易于上手，吸引學生的興趣，小學生也不會出現(xiàn)畏難心理，有效提高了教學效果。

（三）合理設(shè)計評價量表，讓學生“會做”

STEM課程的評價方式通常是形成性評價，選擇和設(shè)計合適的評價量表，不僅可以讓學生反思自己的課程表現(xiàn)，還可以指導(dǎo)學生完成STEM項目。下面通過表1和表2的走馬燈成果評分表，分析應(yīng)該怎么通過評價量表指導(dǎo)學生完成STEM項目。

表1針對學習成果，設(shè)定了五個評價指標：圖案美觀有個性、色彩大膽有特色、設(shè)計合理有創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、材料運用合適，但這些指標都是針對作品呈現(xiàn)效果進行評價，體現(xiàn)了對課程結(jié)果的重視，忽視了學生在課程實施的過程，而且評價內(nèi)容也比較空泛，評價分數(shù)沒有顯示出梯度變化，不能讓學生精準找到問題所在，往往讓學生在設(shè)計作品時無從下手。

表2面對任務(wù)成果，對問題研究、設(shè)計模型、模型制作和結(jié)果記錄分析進行評價，體現(xiàn)了對學生在STEM課程實施過程的重視，而且評分包括學生自評、互評、教師評價和加分，評價比較全面，學生通過閱讀量表，更清楚了解自己是否達到了學習目標，哪些方面還可以再提高，有助學生進行自我調(diào)整和自我改進。

（四）培養(yǎng)學生搜集資料的能力

培養(yǎng)學生搜集資料能力，必須結(jié)合學生實際情況，靈活運用搜集資料的方法，以真正達到獲取信息資料、提高搜集能力的目的。下面筆者針對低、中、高不同年齡特征的學生提出了行之有效的資料搜集方法。

資料分析能力也是搜集能力的重要組成部分，對高年級學生而言尤其重要。選擇比努力更重要，只有在信息的海洋中篩選和掌握對自己有用的資料，才能靈活熟練地運用這些知識。這種分析能力需要我們在實際的教學活動中訓練學生，例如通過用筆勾畫重點知識、用圖表整理資料內(nèi)容等。

三、結(jié)語

本文提出了小學STEM課堂教學存在四個問題：1.缺乏清晰的活動方案;2.過于強調(diào)科技，與真實情境脫節(jié);3.缺乏有效的自我評分量表;4.學生欠缺搜集資料的能力。并針對以上問題提出相應(yīng)的課堂活動設(shè)計策略：

1.根據(jù)學生特點設(shè)計項目活動，明確活動方案;

2.教學材料要貼近生活;

3.合理設(shè)計評價量表，讓學生“會做”;

4.培養(yǎng)學生搜集資料的能力。

最后，希望一線教育工作者客觀認識到STEM教育的現(xiàn)狀和特點，深入學習，勤于實踐，為小學 STEM 課堂項目學習探索出有效的途徑。

責任編輯 邱麗