引入STEM教學(xué)方式 突出學(xué)生課堂學(xué)習(xí)主體地位

◇孫建明（江蘇：東海縣石湖中心小學(xué)）

課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，科學(xué)課對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力有著十分重要的作用，應(yīng)使學(xué)生具有強(qiáng)烈的好奇心與求知欲。這便需要教師將學(xué)生視為教學(xué)主體，向?qū)W生進(jìn)行知識(shí)傳授。在傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，因無(wú)法吸引學(xué)生的注意力，且給他們的動(dòng)手機(jī)會(huì)有限，無(wú)法滿足新時(shí)期小學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。我認(rèn)為，只有引入STEM 教學(xué)方式，使學(xué)生能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并試著解決問(wèn)題，展開科學(xué)實(shí)驗(yàn)，具有創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造性思維，讓學(xué)生有邏輯地思考，他們才能加深認(rèn)知，了解科學(xué)，在科學(xué)課堂上學(xué)到更多的知識(shí)。

一、STEM 教學(xué)方式解析

所謂STEM 教學(xué)方式，是基于促進(jìn)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等四門學(xué)科的有機(jī)觸合，讓學(xué)生快樂(lè)實(shí)踐，使他們學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)。將STEM 教學(xué)方式引入小學(xué)科學(xué)教學(xué)，需要教師了解不同學(xué)段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、學(xué)習(xí)特點(diǎn)、心智發(fā)展水平，創(chuàng)新教學(xué)引導(dǎo)的方式。在多元化教學(xué)中，使學(xué)生關(guān)注科學(xué)問(wèn)題、展開科學(xué)探索、進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐，形成科學(xué)素養(yǎng)。

二、引入STEM 教學(xué)方式的意義

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)熱情

在STEM 教學(xué)方式引入之前，很多學(xué)生覺(jué)得小學(xué)科學(xué)就是一門副科，關(guān)注度不夠，熱情不高，學(xué)習(xí)興趣不濃。很多教師為培養(yǎng)小學(xué)生初步的科學(xué)意識(shí)、增強(qiáng)他們的探究熱情，做了很多功課，建立教學(xué)與生活之間的聯(lián)系。教師精心備課，加大STEM 教學(xué)方式的應(yīng)用。STEM 教學(xué)方式引入后，教師能營(yíng)造生動(dòng)融洽的課堂氛圍，通過(guò)情境教學(xué)給學(xué)生直觀的學(xué)習(xí)感受，使他們對(duì)科學(xué)探索保持高昂的興趣。這樣一來(lái)，學(xué)生的興趣提高了，學(xué)習(xí)氛圍也濃厚了。例如，在《怎樣得到更多的光和熱》一課的教學(xué)中，可聯(lián)系生活，讓學(xué)生思考：“小明穿同樣質(zhì)地的白色和黑色半袖衫，哪個(gè)會(huì)更涼快一些？”繼而讓學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。在動(dòng)手操作、規(guī)范實(shí)驗(yàn)中，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到顏色與吸熱之間的關(guān)系，能夠嚴(yán)謹(jǐn)、如實(shí)地記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而使小學(xué)生具有利用環(huán)保能源與科學(xué)規(guī)律的意識(shí)。

（二）促進(jìn)自主探究

有效應(yīng)用STEM 教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生自主探究能力，需要教師創(chuàng)新施教方式，促進(jìn)新型教育模式的有機(jī)結(jié)合。例如，可將其與任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、小課題研究、翻轉(zhuǎn)課堂、在線教學(xué)、混合教學(xué)等結(jié)合，使學(xué)生獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)，具有創(chuàng)新研究能力，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中有獲得感。例如，在《面包發(fā)霉了》一課教學(xué)中，可引入導(dǎo)圖，使學(xué)生利用智能平臺(tái)，觀察食物發(fā)霉的過(guò)程。讓學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活，思考霉菌產(chǎn)生需要哪些條件，并可布置預(yù)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生自主提出假設(shè)問(wèn)題，并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)說(shuō)明自己的假設(shè)是否成立。學(xué)生可借助顯微鏡、切割刀、裁玻片、蓋玻片等進(jìn)行觀察實(shí)驗(yàn)。

（三）增強(qiáng)實(shí)踐能力

為了使學(xué)生具有良好的實(shí)踐能力，在應(yīng)用STEM 教學(xué)方式中，還應(yīng)關(guān)注課堂內(nèi)外的結(jié)合問(wèn)題，有效利用學(xué)生的課余時(shí)間，進(jìn)行科學(xué)探索與觀察，助力其邏輯思維、科學(xué)精神、創(chuàng)新意識(shí)的協(xié)調(diào)發(fā)展。例如，在《金屬熱脹冷縮嗎》一課教學(xué)中，可讓學(xué)生在課下對(duì)銅球、鋼條是否存在熱脹冷縮現(xiàn)象進(jìn)行探究，在操作中得出科學(xué)結(jié)論。通過(guò)創(chuàng)新作業(yè)形式，讓學(xué)生具有自主求證意識(shí)，更好地認(rèn)識(shí)熱脹冷縮現(xiàn)象。

（四）助力生生互動(dòng)

為了使小學(xué)生更加喜歡科學(xué)學(xué)習(xí)，教師還要在應(yīng)用STEM 教學(xué)方式中，密切生生互動(dòng)，引入小組合作學(xué)習(xí)模式。他們?cè)诤献鲗?shí)驗(yàn)、觀察分析、智慧碰撞中形成新的感受，能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知升級(jí)。例如，在五下《晝夜交替現(xiàn)象》一課的教學(xué)中，便可引入多種關(guān)于地球晝夜交替的現(xiàn)象，讓學(xué)生合作展開模擬實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)單，依據(jù)合作實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)探討，使學(xué)生得出相應(yīng)的結(jié)論，說(shuō)明哪些假說(shuō)是正確的，哪些需要修正。接著，以小組為單位，讓學(xué)生自己探索研究，自己得出結(jié)論。

三、引入STEM 教學(xué)方式探索

小學(xué)科學(xué)STEM 教學(xué)策略，是指在小學(xué)科學(xué)的課堂上，不僅學(xué)習(xí)理論知識(shí)，更要把理論與實(shí)踐相結(jié)合，利用STEM 教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。通過(guò)對(duì)小學(xué)科學(xué)STEM教學(xué)策略的研究，讓學(xué)生在小學(xué)課堂中快樂(lè)學(xué)習(xí)，在課堂上去質(zhì)疑、去探究、去合作、去實(shí)驗(yàn)，掌握應(yīng)有的知識(shí)。

（一）讓學(xué)生在快樂(lè)中學(xué)習(xí)

科學(xué)課不一定要有固定的教室，大自然就是學(xué)生最好的教室。操場(chǎng)可以是講臺(tái)，花壇可以是實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生應(yīng)該在大自然這所教室中學(xué)習(xí)、實(shí)踐、成長(zhǎng)。

我在上課時(shí)，從早春的“草色遙看近卻無(wú)”和學(xué)生聊對(duì)距離進(jìn)行感知時(shí)所提供的單眼線索，引申到“麥隴青青三月時(shí)，白雉朝飛挾兩雌”中動(dòng)物的習(xí)性特點(diǎn)，再聯(lián)想到暮春“人間四月芳菲盡，山寺桃花始盛開”中蘊(yùn)含的海拔和氣溫的關(guān)系。教師用詩(shī)詞中的佳句引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地認(rèn)知這個(gè)世界。流動(dòng)的葉脈、繁衍的生命、河流的走向、太陽(yáng)的色彩……帶著學(xué)生融入自然，一起觀察、記錄、定格。學(xué)生在自身體驗(yàn)中，感受到自然帶來(lái)的獨(dú)特魅力。當(dāng)相機(jī)的鏡頭對(duì)準(zhǔn)學(xué)生時(shí)，他們一個(gè)個(gè)快樂(lè)地笑起來(lái)，說(shuō)喜歡科學(xué)課，喜歡我這個(gè)科學(xué)任課教師。這是對(duì)教師最大的鼓勵(lì)。教師用“大自然”這個(gè)“教師”培養(yǎng)了學(xué)生的興趣，開啟了他們對(duì)科學(xué)世界的認(rèn)識(shí)與向往。

（二）鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)

在課堂中，要鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑、補(bǔ)充、評(píng)價(jià)，在交流中完善實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力。高效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要學(xué)生的參與配合。在小組合作探究學(xué)習(xí)中，學(xué)生充分發(fā)揮了主觀能動(dòng)性，在相互質(zhì)疑與交流中，科學(xué)素養(yǎng)得到了進(jìn)一步提高，處處閃現(xiàn)思維碰撞的火花，學(xué)生的創(chuàng)新精神得到了很好的體現(xiàn)。小組合作體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，學(xué)生能夠發(fā)揮主體作用。學(xué)生通過(guò)質(zhì)疑和補(bǔ)充，將知識(shí)拓展到生活中，運(yùn)用于實(shí)踐，學(xué)以致用。

例如，在六年級(jí)上冊(cè)《定滑輪和動(dòng)滑輪》這一課的教學(xué)中，教師準(zhǔn)備好器材，如滑輪、鐵架臺(tái)、繩、鉤碼、測(cè)力計(jì)和直尺等。教師在黑板上寫清操作的步驟，之后請(qǐng)學(xué)生小組合作開展實(shí)驗(yàn)。學(xué)生填表記錄，最后討論得出結(jié)論。教師再將結(jié)論用科學(xué)的語(yǔ)言優(yōu)化：“定滑輪可以改變力的方向，但不能很省力地拉動(dòng)物體；動(dòng)滑輪不可以改變力的方向，但能很省力地拉動(dòng)物體；滑輪組結(jié)合了定滑輪和動(dòng)滑輪，既可以改變力的方向，又能很省力地拉動(dòng)物體。”整堂課氣氛活躍且輕松，學(xué)生的臉上充滿著自信，流利地回答出教師提出的科學(xué)問(wèn)題。

（三）營(yíng)造愉快課堂

課堂上要建立和諧的師生關(guān)系，最關(guān)鍵的是師生間要互相理解。只有互相理解才能進(jìn)行平等交往，教師要為學(xué)生營(yíng)造輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍。科學(xué)這門學(xué)科的作用就是啟發(fā)學(xué)生的好奇心，帶領(lǐng)學(xué)生探索世界的奧秘。教師選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，寓教于樂(lè)，學(xué)生樂(lè)于在寬松的氛圍中學(xué)習(xí)。這樣學(xué)生便獲得了課堂上無(wú)法學(xué)到的知識(shí)，科學(xué)課在他們心中，由一門不起眼的“副課”變成了他們最喜歡的“主課”。

例如，和學(xué)生一起“玩”科學(xué)。研究六年級(jí)“形狀與結(jié)構(gòu)”單元中提到的“橋”，教師帶著學(xué)生選出最合適的紙張，一起去探索各種“橋”的形狀和框架的設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)。學(xué)生用紙?jiān)炝艘蛔鶚颍嗡期w州橋、盧溝橋、玉帶橋和十字橋等，寓教于樂(lè)，學(xué)生也收獲了有關(guān)中國(guó)名橋和斗拱結(jié)構(gòu)的知識(shí)。研究“電磁”時(shí)，教師帶領(lǐng)學(xué)生做了個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)——自制簡(jiǎn)易電磁鐵。對(duì)于磁性的強(qiáng)弱，學(xué)生實(shí)驗(yàn)后得出結(jié)論：“線圈匝數(shù)越多，電池放得越多，電磁鐵磁性越強(qiáng)。”學(xué)生在與教師和諧互動(dòng)的過(guò)程中，順利完成實(shí)驗(yàn)。

（四）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力

在STEM 教學(xué)方式的小學(xué)科學(xué)課堂上，每一位學(xué)生都學(xué)習(xí)勁頭十足，覺(jué)得每一節(jié)課都是那么新奇有趣，課堂不再死氣沉沉。STEM 教學(xué)策略通過(guò)各種學(xué)科的融合，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。小學(xué)科學(xué)本來(lái)就是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的科目，注重實(shí)踐和操作。在運(yùn)用了STEM 教學(xué)策略后，學(xué)生的實(shí)踐能力更強(qiáng)了，樂(lè)于把生活和學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，把理論運(yùn)用于實(shí)踐，在實(shí)踐中去學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中學(xué)有所悟。例如，在教學(xué)《放大鏡》這一課時(shí)，讓學(xué)生帶來(lái)自己的放大鏡和一些生物，通過(guò)對(duì)各種生物的觀察，去探索生物的科學(xué)知識(shí)。在教學(xué)《水》這一課時(shí)，讓學(xué)生準(zhǔn)備三種溫度的水，通過(guò)對(duì)不同溫度“水”的觀察，講解水沸騰、溶解、分離等知識(shí)。這樣的教學(xué)，學(xué)生學(xué)得更輕松，又培養(yǎng)了實(shí)踐能力。

綜上，打造高效課堂，需要教師升級(jí)教育理念，關(guān)注學(xué)生的感受，使他們具有自主學(xué)習(xí)、深入探索的意識(shí)。這樣一來(lái)，不僅有助于增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的成就感，使他們組織語(yǔ)言，對(duì)自主展開的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程、結(jié)果加以描述，闡述學(xué)習(xí)收獲與感受，更將助力其不斷充實(shí)自身的“科學(xué)知識(shí)庫(kù)”，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)積累中，具有科學(xué)素養(yǎng)、了解學(xué)科本質(zhì)、形成理性思維、掌握學(xué)習(xí)方法，從而，在STEM 教學(xué)方式的有效應(yīng)用中，形成科學(xué)核心素養(yǎng)。