小學(xué)科學(xué)綜合性STEM課程實(shí)踐與研究

吳旭榮

摘? 要：以垃圾分類為背景，本文旨在教導(dǎo)小學(xué)生如何利用好可回收物，通過調(diào)查實(shí)驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)與制作，把這些“垃圾”變廢為寶，成為助力學(xué)習(xí)的文具，學(xué)生參與其中，為了解決遇到的各種問題，從而主動(dòng)去學(xué)習(xí)更多的科學(xué)知識。

關(guān)鍵詞：跨學(xué)科;STEM課程;小學(xué)科學(xué);姓名牌

2018年教育部公布《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確，小學(xué)科學(xué)課程起始年級從三年級提前到一年級。如何開展好科學(xué)課程？《標(biāo)準(zhǔn)》倡導(dǎo)采用跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，即一種以項(xiàng)目學(xué)習(xí)、問題解決為導(dǎo)向的STEM課程組織方式，它將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)有機(jī)地融為一體，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。《標(biāo)準(zhǔn)》明確了STEM中技術(shù)與工程的重要性，讓學(xué)生在真實(shí)情景下通力合作，解決問題，體會(huì)動(dòng)手成功的樂趣，養(yǎng)成通過“動(dòng)手做”解決問題的習(xí)慣，讓學(xué)生愛科學(xué)，信科學(xué)，懂科學(xué)，用科學(xué)。下面以《“你是誰？請亮牌！”桌面姓名牌制作》為例闡述我的實(shí)踐研究成果。

一、項(xiàng)目名稱

桌面姓名牌設(shè)計(jì)與制作

二、適用年級

3-4年級

三、主題說明

垃圾分類刻不容緩，如何能讓垃圾資源化，減量化，變廢為寶肯定是最好的方法之一。制作桌面姓名牌是很好的一樣文具，但是如果刻意去購買成品或者用其他新材料制作，就違背環(huán)保的理念。其實(shí)制作它的“材料”在家中就可以收集到大部分，而這些即將當(dāng)垃圾的資源變廢為寶，不僅成了學(xué)生學(xué)習(xí)的文具，也是學(xué)生提高實(shí)踐能力與創(chuàng)新能力的一次鍛煉機(jī)會(huì)。

四、學(xué)習(xí)目標(biāo)

價(jià)值體認(rèn)：利用可回收物設(shè)計(jì)制作實(shí)用的桌面姓名牌，用實(shí)際行動(dòng)踐行資源再利用的環(huán)保理念，樹立可持續(xù)發(fā)展觀。

責(zé)任擔(dān)當(dāng)：通過實(shí)驗(yàn)與調(diào)研等活動(dòng)，了解可回收物的材料性質(zhì)及制作姓名牌的相關(guān)技術(shù)，初步養(yǎng)成學(xué)具自己造的能力。

問題解決：研究用環(huán)保材料如何制作出結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、精美耐用、大小合適的桌面姓名牌，讓學(xué)生調(diào)查和發(fā)現(xiàn)技術(shù)如何改變生活。

創(chuàng)意物化：設(shè)計(jì)與制作桌面姓名牌，呈現(xiàn)未來桌面姓名牌設(shè)計(jì)圖圖紙和用于校園生活精美牢固耐用的桌面姓名牌文具成果。

五、實(shí)施過程

（一）準(zhǔn)備階段：調(diào)研分析現(xiàn)有作品優(yōu)劣，了解桌面姓名牌特性（1課時(shí)）

情境導(dǎo)入：新學(xué)期伊始，新老師面對著幾十個(gè)陌生的面孔，拿著名單開始點(diǎn)名，一下念錯(cuò)名字搞出了尷尬，一下記不住樣子喊錯(cuò)了人;課間，老師讓同學(xué)幫忙把本子發(fā)下去，可是同學(xué)們大部分離開教室休息了，發(fā)本子的同學(xué)看著熟悉的名字卻不知道他本人的座位在哪里......

有經(jīng)驗(yàn)的班主任，都會(huì)在第一天就讓學(xué)生做一個(gè)姓名牌擺放在自己的座位，這樣上述的問題就迎刃而解了。

那如何設(shè)計(jì)與制作一個(gè)安全、環(huán)保、耐用、便捷、實(shí)用而美觀的桌面姓名牌，讓它的效果最大化呢？讓學(xué)生合理進(jìn)行分為若干項(xiàng)目組并制作姓名牌使用體驗(yàn)，然后組內(nèi)根據(jù)本周的使用感受討論分析問題。

（二）實(shí)施階段：實(shí)驗(yàn)突破作品制作問題，設(shè)計(jì)制作桌面姓名牌（4課時(shí)）

學(xué)生在課后通過去商店實(shí)地觀察和網(wǎng)上商城調(diào)查等方式，進(jìn)行各式各樣的姓名牌進(jìn)行對比，得出姓名牌普遍采用的形狀與材料。分析校園和家庭的常見回收物，測試它們的不同物理性能，如硬度、防水性、光滑度等，并挑選出最合適的材料用于制造姓名牌，做到廢物利用。最后通過使用不同的工具，如三角尺、皮尺等，進(jìn)行各種測試和測量，得出姓名牌比較牢固穩(wěn)定的形狀與足以讓班級每個(gè)位置清晰可見的內(nèi)頁字體大小。

根據(jù)工程設(shè)計(jì)五步法（設(shè)計(jì)方案→建立原型→原型物化→測試改進(jìn)→交流反思）設(shè)計(jì)表格，讓學(xué)生合理安排項(xiàng)目制作的流程。學(xué)生不僅要學(xué)會(huì)確定邏輯緊密，切確可行的流程，合理分配組內(nèi)擁有的人力和物力，還要運(yùn)用好科學(xué)、數(shù)學(xué)、信息、美術(shù)、技術(shù)等學(xué)科的知識，嘗試把產(chǎn)品的形狀、功能進(jìn)行創(chuàng)新，把產(chǎn)品做得極致。

（三）總結(jié)階段：生活應(yīng)用檢驗(yàn)制作成果，匯報(bào)成果及暢談感受（1課時(shí)）

學(xué)生對自己作品進(jìn)行介紹，突出優(yōu)點(diǎn)，也要接受同學(xué)們的質(zhì)疑，解決不足，通過思維碰撞，小組之間取長補(bǔ)短，互相學(xué)習(xí)，互相提建議，促進(jìn)彼此的成長。教師在旁需要及時(shí)做好引導(dǎo)工作，從科學(xué)知識等方面及時(shí)給學(xué)生糾正，補(bǔ)充科學(xué)概念知識與技能。

（四）擴(kuò)展階段：頭腦風(fēng)暴，設(shè)計(jì)未來桌面姓名牌（1課時(shí)）

三四年級的學(xué)生知識與技能有限，但是創(chuàng)意是無限的，未來已來，讓學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，暢想未來桌面姓名牌。學(xué)生通過繪圖的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，給姓名牌設(shè)計(jì)各種“天馬行空”的形狀和“不可思議”的功能。

六、結(jié)束語

《標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)了科學(xué)課與數(shù)學(xué)、語文、信息技術(shù)、綜合實(shí)踐活動(dòng)等課程之間密不可分的關(guān)系。例如本案例主要建立在科學(xué)知識：小小設(shè)計(jì)師單元，評價(jià)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行反思;環(huán)境變化單元，綠色生活，廢物利用;結(jié)構(gòu)形狀單元，認(rèn)識框架結(jié)構(gòu)，知道三角形具有穩(wěn)定性。而本案例的學(xué)習(xí)需要數(shù)學(xué)課的測量尺寸、幾何知識、數(shù)據(jù)處理、尺柜繪圖、模型量化等能力，需要語文課中的記錄、表述、匯報(bào)演講等能力，需要實(shí)踐活動(dòng)中研究性學(xué)習(xí)等科學(xué)方法的指導(dǎo)，需要信息技術(shù)的文檔基礎(chǔ)操作，需要美術(shù)的美化裝飾等多學(xué)科知識與技能的支持。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)教師要借助STEM理念優(yōu)化本學(xué)科教學(xué)，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的工程思維能力。本文從以生活資源創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)興趣;豐富趣味性活動(dòng)，改善學(xué)生的思維參與情況;豐富實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)活動(dòng)，優(yōu)化學(xué)生的問題解決經(jīng)驗(yàn);優(yōu)化畫圖技巧指導(dǎo)，提高學(xué)生動(dòng)手操作能力等多個(gè)角度分析STEM理念下小學(xué)科學(xué)綜合性課程如何開展。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬建龍.淺談STEM教育在小學(xué)科學(xué)課程中的融合[J].《學(xué)周刊》，2020年 第23期：87-88頁

（作者單位：佛山倫教培教小學(xué)，廣東? ?佛山? ?528000）