探究基于STEM教育视角的小学科学课例

袁军

STEM即科学、技术、工程、数学的缩写，主张培养学生的创新思维与实践能力。STEM教育一经出现便受到大批师生的认可与关注。本文主要结合近年来工作经验，以苏教版小学科学教材为例，对STEM教育视角下的科学教育工作进行分析，以期起到提升小学科学教育质量的效果。

一、问题激趣，加深印象

当前，虽然小学生掌握许多科学知识，但是却严重缺乏动手实践能力。为了有效解决这一问题，教师需要将STEM教育理念引入科学课堂，注重科学问题的构建。以四年级科学《降落伞》这一课为例，本课为学生提供了一个实践操作、研究降落伞的机会，在教学中教师需要善于引导学生运用所学知识与生活经验去解决科学问题，激发学生思维创造的兴趣，强化学生的动手实践能力。在教学前教师需要对知识进行模块划分，具体分为三部分：即研究降落伞下降时受到那些力的作用、动手制作简易降落伞、探究影响降落伞下降速度的因素。

降落伞在下降过程中的受力情况对于学生而言比较复杂，除了受到向下的地球引力与向上的空气阻力作用外，还存在一些其他影响因素。如风力、上升气流的托举力等。若是条件允许，教师可以带领学生观看降落伞下降的影像资料，并组织学生进行交流讨论，提醒学生将自己认为较大的力使用长箭头表示出来，从而具体形象地展现出力对物体的影响。

二、操作体验，设置悬念

当前，自主探究不仅是课程教育改革主张的新思想，也是STEM教育所倡导的新方法。从教学实践中得知，小学生普遍缺乏设计操作能力，缺乏对教材知识深度解析的意识。为了使学生能够更好把握科学知识，教师可以基于STEM教育思想，鼓励学生自主制作简易降落伞，立足于教材内容，带领组织学生制作降落伞，使学生了解降落伞的制作方法及过程，从而全面培养学生善于提出问题、解决问题的习惯。

活动目的：制作简易降落伞，并测试降落伞的下降速度。

活动准备：线段、衣夹、手帕、牛皮纸、塑料袋、剪刀、秒表。

制作步骤：把绳子拴在手绢的4个角上。从中心抓起手绢并把4根绳子拉齐，它们应是一样长短。把4根绳端拴在重物上并打个结。把手绢从顶部开始向重物端折叠，并把绳子缠绕在卷好的手绢上，这样手绢就成了一个小包。把这个小包向上空扔去。向上扔的小包到达顶点时开始下落，这时降落伞会打开，物体慢慢落地。当把小包向上扔去时，空气阻力很小。降落伞打开后，空气阻力猛然间增大，并使下落变慢。

在自制降落伞活动中，教师需要依据小组提供不同素材，在制作完成后带领学生进行降落伞测试。在学生制作过程中，教师需要提醒学生注意安全；保证线段从四个角下垂到结的长度一致。在发现问题后及时予以指导，但并不是包办制作过程。在学生制作完成后，引导学生分工合作，一位同学在教学楼二楼上往下放降落伞，下面的同学则负责记录降落伞从打开到下落所需的时间。

回到教室后教师需要给予学生积极鼓励，并提出新问题，鼓励学生为自己设计的降落伞进行分类，要求学生思考并交流降落伞的分类方法。经过讨论归纳出有些降落伞的伞面是塑料纸、有些伞面是正方形、伞绳超过五厘米。在归纳后教师需要以哨为令，邀请学生进行降落伞试飞。当降落伞在教室内逐一绽放后，此时教师需要把握时机设置悬念。“咦？好奇怪啊，难道只有我想到了吗？”利用设置悬念的手法为接下来的教学埋下伏笔，有助于维持学生的学习热情。

三、做出假设，交流探讨

为了更好调动学生的学习情绪，教师不要急于公布答案，而是为学生展示自转旋翼的知识，将学生的学习思路引导至影响降落伞的下降速度因素方面，鼓励学生大胆讲述自己的想法。如：可能与伞面大小、伞面材料、伞绳长短、 伞绳粗细、重物的轻重等因素有关；同时需要将学生的想法逐一板书在黑板上。在学生回答后提出问题：对于降落伞为什么下降有快有慢这一问题，你们提出了许多假设，那我们提出的假设是否正确呢，让我们一起动手实验验证吧。在学生制定方案过程中，教师需要引导学生事先制定实验计划表，具体包含问题、假设、保持不变的是、需要改变的是、实验准备、成员分工等。教师需要提示学生不要忘记留一名同学记录实验情况。在此基础上，带领学生一同评价实验方案，一组委派一名代表分享本组的实验过程与心得，其他学生认真听并及时提出问题。在听取所有小组的分享后，教师可以趁热打铁开展知识竞赛，由学生自主选取素材设计降落伞，并从同一高度下落比较一下谁的降落伞更加稳固，并邀请优胜组说一说设计降落伞的思路与理由。通过有效开展探究降落伞的实践活动，培养学生合作学习的习惯，对培养学生科学实践的意识具有帮助。

四、总结延伸，发展科学思维

STEM教学着重体现学生的主体地位，教师起引导作用，体现学生的思维过程。因此，在小学科学教学中，教师需要注重拓展活动，引导学生使用所学知识去解决问题。基于STEM 教育思想设计实践作业，为学生留出更多的实践时间，尊重学生的意愿，对培养学生合作交流能力与科学思维具有帮助，其也是课堂教学体现STEM 教育思想的最好证明。同时，教师还需要为学生提供必要的指导，使学生能够顺利进行实验探究；要充分激发学生的求知欲，注重科学思维的启发，使学生逐渐形成使用科学依据解答现实问题的习惯，从根本上推进学生的思维发展。

五、结束语

综上所述，当前小学科学教育存在重理论轻实践的问题，而STEM 教育则凭借自主性、科学性、融合性受到人们的关注。将 STEM 教育思想合理渗透进小学科學课中，能够全面实现优势互补，对培养学生科学思维与实践操作能力具有帮助；在培养学生科学兴趣的基础上，不断提升课程教育质量，为学生日后的学习发展奠定扎实基础。

[本文系江苏省“十三五”规划乡村教师专项重点资助课题（xc-a/2016/04）《科学、工程、技术整合的教学案例研究》研究成果]

【作者单位：宜兴市广汇实验小学 江苏】