立足學生視角構建趣味STEM課堂

李余仙：小學科學特級教師，榮獲全國創新型優秀教師稱號;廣東省名師工作室主持人;榮獲廣東省十大最具影響力科技教師、十大科學傳播達人、十佳科技輔導員稱號;廣東科創與STEM教育實驗教師;廣東教師資格證考官;廣東教育學會科技教育專業委員會常務理事，先后主編或參編了6冊省級教材。

在我國科學技術日益發達的背景下，小學階段的科學教育越來越受到重視，與時俱進的STEM教育在我國遍地開花。小學生普遍活潑好動、天真爛漫，一板一眼的科學課堂無法吸引小學生的注意力，不能激發學生對科學的興趣和熱情，局限了學生的創造力和認知能力。趣味STEM課堂打破了傳統科學課堂的種種限制，調動了小學生的積極性，抓住了他們的注意力，開闊了他們的視野，讓學生在愉悅的課堂氛圍中學習和科學相關的知識，提高科學素養。

一、STEM教育內涵

STEM教育，顧名思義是指科學、技術、工程、數學的教育。首次提出STEM教育概念的是美國國家科學委員會，其目的是促進學生在科學、技術、工程和數學領域的綜合發展，從而提高未來棟梁之材的科技能力，促使美國在全球的競爭力大幅度提升。STEM教育不僅影響一個國家未來的科技能力和競爭力，也是國家經濟發展和社會進步的基礎。推進小學STEM教育符合時代發展的需要，同時也是促使小學生全方面發展的基礎。實踐表明，STEM教育主要是將學生收獲的知識和工程結合起來，并且轉變成相互聯系探究世界的過程。所以，STEM教育是對真實問題的探究，培養的是小學生在復雜情境中發現問題和解決問題的能力，發展小學生在人際交往、自我認知以及個性特征等方面的基本素養。

二、趣味STEM課堂學習目標

跨學科性、趣味性、情境性以及體驗性是STEM課堂較為顯著的四個特征，不同的特征在STEM課堂上的學習目標也不盡相同。基于兒童視角下的趣味STEM課堂能夠吸引小學生的注意力，激發學生對科學的興趣，促進小學生全方面發展。以《不倒翁》一課為例，趣味STEM課堂主要有三個學習目標：一是拓寬小學生的認知領域，通過制作了解不倒翁不倒是因為重心低，知道上輕下重的物體比較穩定;二是豐富小學生的情感領域。不倒翁是一種傳統的玩具，最早的記錄出現于唐代。在科學實驗過程中，學生了解了中國傳統文化，增加了民族文化自信心，通過親手制作玩具對科技制作產生了興趣，培養了一定的審美能力。三是促使小學生動作技能的提升和發展。學生學習使用常見的工具去制作不倒翁這個簡單的科技小玩意兒，促進了小學生動手能力的提升。小學生通過制作活動，了解一些常見現象背后的科學原理，培養小學生動手制作的能力和樂于探究科學原理的興趣。學生在動手制作中，能從對具體現象和事物的觀察中提出科學的問題，并且嘗試去分析、解釋，培養了他們的觀察能力、提出問題和解決問題的能力。整個科學實驗是在教師的指導下完成的，讓學生對自己制作的作品進行反思和評價，并且嘗試改進，培養他們的思考能力和組織表達能力。

三、構建趣味STEM課堂的策略

（一）科學實驗和玩樂活動相結合，凸顯童味

在STEM課堂教學過程中，教師不僅要讓學生掌握科學知識，同時還需要帶領學生體驗科學知識的發現過程。只有基于科學獨特的思維方式和具體的實驗操作，學生才能獲得更深層次的感悟，才能使其成為小學生的精神需求。教師要立足于兒童視角，將科學實驗和玩樂活動相結合，通過一些學生在生活中常見的玩具，比如，觀察不同材質的不倒翁，找出它們的相同點和不同點，激發學生對學習科學的興趣，吸引學生的注意力，讓科學教學在學生熟悉的玩樂活動中展開。將科學實驗和玩樂活動相結合的方法是構成趣味STEM課堂的基礎，不僅能讓小學生對課堂內容有一定的感性認識，幫助他們進入接下來的課堂學習中，還能夠提高科學課堂上全體學生的參與度。愉悅、歡快、輕松的課堂氛圍能激發學生對科學原理的思考，培養學生的思考力，有利于趣味STEM課堂的順利開展。

（二）設計童味化的知識點講解，激發學生對科學的欲望

托爾斯泰曾說：“成功的教學所需要的不是強制，而是激發學生的欲望。”設計童味化的知識點講解是構建趣味STEM課堂的有效手段之一，可以激發小學生對科學的欲望，調動學生的積極性和課堂參與度，提高學生的科學素養，促進學生全方面發展。學生很單純、很簡單、很充實，對生活中的一切事物都充滿期待。尤其是二年級的小學生，他們對世界萬物充滿好奇心，學生對事物的基本特征有一定的認識，比如，穩定、運動。雖然二年級學生對事物的基本特征有一定的認識和了解，但對重心這類比較專業的詞匯，大多數學生從未接觸過，在理解上會存在很大的難度。所以，教師在講解這個知識點時，盡量用生活化、形象化的字詞和例子來解釋，通過設計童味化的知識點講解，激發學生對科學的欲望。例如，授課教師在給學生解釋“重心”時，如果直接給學生解釋說：“重心是物體內各點所受的重力產生合力，這個合力的作用點就叫作這個物體的重心。”對二年級的學生來說，這種解釋只會讓他們感到迷茫、莫名其妙、不知所措，導致學生對科學的興趣度降低，甚至會對STEM課堂產生厭惡，不利于學生的發展。如果教師首先向小學生解釋“重心就是物體的中心”，然后再用有吸引力的童話故事或者小游戲的形式增強“重心”的童趣感，這樣學生就能輕松理解重心的概念，并且對科學產生濃厚的興趣，學生的注意力也都集中在課堂教學上，為課程內容的講解奠定基礎，促使趣味STEM課堂更加高效。

（三）引用多媒體設備，問題激趣，引導學生參與教學

小學生都愛玩，愛鬧，注意力容易分散，并且有著強烈的好奇心和較強的表現欲望，尤其是二年級學生。引入圖、文、聲、像融為一體的多媒體設備的STEM課堂，不僅可以增加課堂的趣味性，還能通過播放與課堂知識相關的視頻、圖片來吸引學生的注意力，激發學生入情入境思考，在豐富學生想象力的同時，提高課堂教學效率，有利于學生智力的發展。教師再用問題激趣的方法引導學生參與課堂教學，讓學生感受科學帶來的樂趣。例如，在講解二年級《不倒翁》一課時，授課教師先把書本上四個不同玩具不倒翁的圖片在多媒體設備上展現給學生看，并且現場展示一個搖擺的不倒翁。學生觀看后，教師開始問題激趣：這些有趣的玩具是什么呢？學生回答：不倒翁。從而引出課堂內容。教師提問：不倒翁為什么不會倒下去呢？我們怎么樣自制一個不倒翁？然后給學生相互交流、相互討論的時間，教師則積極正確引導學生，查漏補缺，為學生答疑解惑。最后教師再鼓勵學生積極發言，表達自己的想法，培養學生的思考能力、表達能力以及解決問題的能力，促進學生全方面發展。

（四）從兒童生活經歷出發，增加STEM課堂的趣味性

兒童發展理論指出，兒童成長具有階段性和順序性的特點，教師應該遵循兒童成長的規律，促進小學生良好發展。二年級學生年齡偏小，理解能力普遍比較弱，主要以形象認知為主，要以吸引小學生的STEM課堂情境導入，增強STEM課堂的趣味性，促使學生發散思維的發展。教師在講解二年級《不倒翁》一課時，可以事先準備一些相關的物品，比如，塑料球、乒乓球、圣誕球等球狀物體，甚至還可以準備制作難度相對大的雞蛋，然后讓學生來觀察這些物品。材料源于生活，易激發學生的探究欲。通過具體的物體讓學生了解材料的廣泛性，培養小學生的發散思維和物體再利用的自覺性。

（五）鼓勵學生動手操作，感受科學的奧秘

小學生大多活潑好動，一板一眼的課堂教學模式無法滿足他們的需求，會導致課堂教學任務無法完成。STEM課堂主要以學習者的親身參與和動手操作為基礎，通過操作科學實驗為學生提供“做中學”的體驗。鼓勵學生動手操作，確實感受科學的神奇和奧秘是構建趣味STEM課堂不可或缺的手段之一。正所謂“實踐是檢驗真理的唯一標準”，在STEM課堂上，教師安排學生親自做一些小實驗，幫助和引導學生完成課堂任務。然后，讓學生在自己的實驗結果上進行擴展，激發學生的興趣和思維，給學生提供更多的靈感。在制作創新上啟發學生的創新思維，有助于學生的成長。最后，教師分兩步評價學生制作的作品，利用教材中的評價表進行終結性評價。根據課堂教學進程，教師對每個作品的完成情況進行過程性評價和針對作品完成度的終結性評價。對高分作品給予一些獎勵，比如，棒棒糖、棉花糖、彩虹筆記本等等，借此來激發學生的競爭意識，在增加STEM課堂趣味性的同時，提高學生的科學意識以及科學素養。

隨著經濟的高速發展、科學技術的進步，培養學生的素質、思維以及能力是教育改革和發展的主流趨勢。《義務教育小學科學課程標準》將小學科學提升至和語文、數學等基礎學科同等重要的位置，也指出小學科學教育將不再是簡單的學校教育，需要全社會重視起來。STEM教育是科學教育改革的新思路，引領學生領略科學的奇妙，讓他們感受科學世界的奧妙，產生對科學探索的欲望和熱情。《不倒翁》一課，通過科學實驗和樂玩活動相結合、設計童味化的知識點講解、引用媒體設備、鼓勵學生動手操作等方法，構建趣味STEM課堂，吸引小學生的注意力，激發學生對科學的興趣。學生在趣味STEM課堂中學會了觀察、思考、提問、合作、動手、創新等技能，開闊了視野，切實提高了小學生的科學核心素養。