淺談在《做框架》教學中融合stem教育*

楊清華

(福建省三明市梅列區實驗小學 福建 三明 365000)

1.STEM教育

“STEM 是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)四門學科的簡稱”，對STEM教育的理解主要有兩大主流觀點,一是將他視為不同科目的融合課程,另一觀點把他視為“一種學習方式和教學策略”，無論哪種觀點都“強調多學科的交叉融合”可見,STEM不是機械的疊加，而是以整合的教學方式培養學生的知識技能,是一種從綜合角度解決實際問題的現代教育，與單科教育相比，具有綜合性、跨學科性、動態性、設計性、實踐性等特征，STEM教育活動有利于培養學生創新精神、科學態度和實踐能力，有助于學生綜合解決現實生活中的問題來適應未來生活環境。

下面以小學科學《做框架》為例，淺談在科學教學中融合STEM教育的幾點做法。

2.《做框架》課例分析

2.1 《做框架》的教學現狀。從表面看，《做框架》更像是一節簡單的手工制作課，從課程的角度看，更加強調學生的設計-制作過程，注重學生思考的過程(用什么材料，利用什么結構、這樣做的目的、設計圖是什么？)與單純的手工制作課存在較大差異，強調學生思維和態度的培養。

2.2 融合STEM教育的《做框架》。教學設計中，我把STEM理念與課程設計相結合，強調學生動手之前先動腦，在動腦設計制作過程中，努力做到綜合的跨學科學習、學生為主體的開放式學習、契合課標的合作探究學習。

2.2.1 重視綜合性和跨學科。在《做框架》的教學中，通過不斷嘗試制作一個能夠承受重物的立方體框架，通過不斷引導探究不同支架的穩定性，初步讓學生感受到三角形框架能加固框架結構，從而知道有關力的淺顯的知識。在教學中，我首先讓學生觀察一下這些框架結構的建筑，它們是由什么形狀組成的？因為學生在低年段數學中已經學習了三角形的相關知識，所以學生對于三角形支架是最穩定的已經有了一定的認識。體現了數學知識與科學知識相互滲透的。在師生對話的重點要放引導學生思考：

(1)為什么三角形框架比正方形框架更穩定？

(2)不穩定的結構要如何才能變得穩定？

為了突破第一個問題,我這樣處理：

(1)指導小組學生用橡皮筋纏繞法做一個三角形框架和一個正方形框架；

(2)讓學生嘗試用相同的壓力按壓三角形框架和一個正方形框架時，它們受到壓力的作用時有什么不同變化？

(3)匯報交流，得出結論：三角形框架比正方形框架更牢固；

(4)用課件解釋力是如何作用在三角形框架上的。

2.2.2 注重動態性和開放性。在《做框架》的實際教學中，由于制作框架耗時，因此為了學生能夠順利的完成框架的制作，通常存在以下現象：

(1)展示一個已做好正方體框架，給學生建立一個框架模型；

(2)出示溫馨提示，給學生提出一些建議與方法；

(3)展示學生所做的框架，比較他們承重能力。

即使在教師已經盡可能為學生鋪好路的情況下，制作和展示活動還是一系列動態的問題，只要出現那樣的問題制作過程就會變得很倉促，有的小組還沒做完就草草結束。而且在忽視學生主體地位的框架下教學，學生可能并不非常感興趣，對于設計制作一個能承重的框架、或者其他形狀的框架的承重能力研究可能覺得更有挑戰。我是這樣處理的：

(1)在這節課的課前查找相關做框架的資料，上課前請學生來交流匯報自己所收集到的信息，從中汲取一些有用的信息，為小組制作奠定基礎。

(2)讓小組學生，自行設計做框架方案，開展交流會，提出改進意見。

(3)初步制作一個框架雛形，感受制作過程的困難與收獲，并進行交流。

(4)最后回家通過查資料，請教家長、老師等方式修改自己的制作方案，完成自己的框架制作，感受它的承重能力。

2.2.3 強調設計制作的合作性和實踐性。在日常教學中為了提高課堂的時效性，有時忽視小組合作，變親自實踐研究為簡單模擬，往往忽視培養學生學科學、用科學的習慣，造成缺乏科學是講證據的教育。因此，本課在讓小組學生合作設計制作框架的方案這一環節我這樣處理：

(1)課前查找資料復習舊知識(數學、科學、技術、工程)

(2)小組合作制作設計圖及說明。

(3)討論并改進設計方案。

(4)制作框架模型雛形進一步改進設計方案。

(5)制作框架模型展示。

此環節變簡單的模擬制作為工程活動，在工程一系列活動中學生的知識與技能都能得到提升與鍛煉。這一合作設計改進并制作過程正好與STEM教育強調設計的合作性和實踐性理念不謀而合。

目前，我國的小學科學課的教學手段有各種各樣的形式，各有優劣，然而STEM教育作為現今教育界的熱詞，足以體現他在綜合、動態、跨學科、實踐等多方面的知識的廣度，足以體現STEM教育在培養科學、工程、技術和數學方面素養的優勢，因此。在小學科學教學中融合STEM教育是也將是一種趨勢。