科學課堂開展STEM教育的有效策略

◇金玉燕

【作者單位：昆山高新區西塘實驗小學 江蘇】

STEM教育，一個源于西方的新興教育理念，以其跨界融合、創新實踐等特點及其教育價值優勢風靡全球，漂洋過海吹遍了中國大地，獲得中國教育工作者的青睞。STEM教育的種子在各地中小學校的土壤中萌芽、開花，有的學校專門開設了STEM課程，有的學校實施了學科整合。我作為一名小學科學教師，也與時俱進，將STEM教育引入了科學課堂，發揮STEM教育的價值，把STEM整合到科學教學之中。STEM教育讓小學科學教學華麗轉身，提高了科學教學的質效，促進了小學生科學素養的提升。現結合日常教學實踐，談談小學科學課堂中開展STEM教育的有效策略。

一、精選主題——科學學習項目化

STEM教育是一門跨界融合的教育，旨在培養學生的科學素養、技術素養、工程素養與數學素養。若要在科學課堂中滲透STEM教育，實現科學教育與STEM教育的有機融合，既要保持科學的學科性質，又要彰顯STEM教育的特點。不是所有的科學內容都適宜STEM 教育的，STEM理念輝映下的科學教學是基于項目的跨學科的教學，以某個具體的項目為載體，打通多學科之間的聯系；該項目兼具了科學、技術、工程、數學的學科元素，能驅動學生持續探究與實踐；該活動項目能夠產生新產品、新技術、新觀點。

科學學習項目化可以確保STEM教育在科學課堂落地生根?？茖W教學中滲透STEM教育，要抓住科學和STEM的融合點，精心選擇科學項目主題，為STEM教育找到合適的載體，將科學與STEM有機融為一體。例如，在教學“做個太陽能熱水器”“設計制作小賽車”等內容時，我就在這些科學課中滲入STEM教育理念，為科學教學賦予STEM教育的意義，學生以“太陽能熱水器”“小賽車”為研究項目，經歷了原理探析、方案設計、工程制造、技術優化等過程，在整個項目學習過程中，學生動用了多種知識和技術，學會了合作與交流，懂得了反思與改進。

二、精創情境——科學探究情境化

STEM 活動是一項持續的系列主題活動過程。STEM活動需要以情感為支撐，否則，小學生的探究興趣難以持久，教育教學質效將大打折扣。情境具有生活性、形象性、情感性等特性，能夠激發學生積極情感，驅動學生自主學習，為認知活動注入持續動力?？茖W教學中的STEM教育，需要一種基于項目主題的任務情境，需要快樂探究的氛圍，以激發學生的科學探究熱情，推動探究活動的深入開展。

我們要精心創設生活情境，融科學知識于生活情境之中，點燃學生的情感之火。我們要精心創設任務情境，催生學生探究的欲望，驅使學生積極參與各項探究活動。例如，在教學《設計制作小賽車》一課時，我首先給學生播放了“F1賽車”視頻，以學生喜愛的賽車導入，為學生創設了“賽車比拼”的情境，激發了學生“設計制作小賽車”的熱情，學生在賽車任務情境中探究小車結構原理，設計方案構建模型，動手制作驗證模型，調試修改展示交流，比賽評估分享經驗，優化技術修正模型。趣味化的賽車情境營造了良好的教學氛圍，使得STEM活動始終縈繞在歡快活動的氣氛中。

三、精心提問——科學問題工程化

“優質的問題可以激發和支持學生思考，引導和促進學習”。問題是思維的引擎，可以點燃學生的思維火花，引發學生的科學思考。問題有導向性，能夠為學生的思考導航，使他們不至于偏離思維軌道。不同的課型需要不同的提問，基于STEM教育的科學教學提問不能隨意，要做到精心提問，盡量不要提出一些純科學問題，而要將科學問題工程化，引導學生從工程層面去思考問題，用工程思維和方法去解決問題。

例如，在教學《設計制作小賽車》一課中，在學生觀看了F1賽車精彩片段后，我問學生：“想不想擁有一輛自己的賽車？”全體學生異口同聲地回答：“想！”“工程師在設計和制作賽車時會考慮哪些因素？”我沒有提出“小賽車是如何工作的”等科學味濃的問題，而是直接引導學生從工程、技術視域去探討賽車設計和制作方面的相關問題，引導學生用技術思維和工程思維去考慮賽車的設計制作的方法要求，使學生明晰任務構建模型。“請同學今天當一回工程師，設計并制作出富有創意的、技術一流的小賽車！”就這樣，學生在賽車比拼的驅動下，像工程師一樣設計、制作、調試、優化賽車。

四、精設活動——科學活動綜合化

STEM指向下的科學教學，既要凸顯科學學科性質，又要具有STEM特色，不是簡單地將多學科拼湊在一起，而是利用多學科知識綜合性地解決問題?？茖W課堂中的STEM 活動，要充分體現綜合化，既要將各學科知識綜合運用，又要做到學習方法的綜合化，做到理論與實踐相統一，動手做與動腦思相結合。

在《做個太陽能熱水器》一課的教學中，我設計了信息交流、設計方案、動手制作、展示評價等系列活動，學生在課前采訪調查、查找資料的基礎上，對收集到的太陽能熱水器的相關信息進行交流分享，對太陽能熱水器的構造和工作原理等科學問題有了深入了解，同時為太陽能熱水器的設計和制作奠定了基礎。方案設計讓學生綜合運用知識和技術，他們繪制草圖、精選材料，考慮升溫、保溫措施；制作活動促使學生做思結合，在手腦聯動中實踐創造，整個教學活動綜合性強，促進了學生的思維、實踐、合作、創新等多元智能的綜合發展。

教無定法貴在得法。STEM 與科學的融合是一種可行的教法。STEM教育不是萬金油，STEM視野下的科學教學，應做到精選主題、精創情境、精心提問、精設活動，以實現STEM教育與科學教學的無縫對接。