STEM视野下小学科学实验课小组合作学习的途径

王建军

摘 要：随着科技的兴起，创新能力成为各国人才培养的重点。由此，STEM教育便诞生了，旨在打破学科壁垒，把握学科核心素养，综合运用跨学科知识解决实际问题，培养符合时代需求的复合型创新人才。小学科学是小学阶段培养学生科学素养和科学兴趣的主要平台，实验探索是科学教育的主要方式。在小学科实教学中建立基于STEM教育的集体合作学习活动，既要提高科实教学质量，又要求培养创新型人才。

关键词：小学;科学;STEM教学

“STEM”是科学、技术、工程和数学英文单词的首字母，STEM教育的核心是跨学科整合，在STEM视野下小学科学实验课团队合作学习活动的过程中，我们设计的教学任务是综合性的。具有导向性，学生可以自主寻求兴趣。那么，在小学学科小组的实验教学过程中，怎样才能达到这门课程的构建目标呢？下面以“蜗牛观察”的实验教学为例，对这一问题进行具体阐述。

1.探索情况，创设引进项目问题

STEM集成教学强调解决实际问题，在小学科学实验教学课堂中创造适当情况的方法可以创造多维的科学需求空间，有助于更加符合现实的生活需求情境，探索学生自主激情活动和课堂综合性实验探索任务设计。

因此，在“蜗牛观察”的实验教学过程中，我首先在媒体上展示了蜗牛的相关视频。影片拍摄了小孩蹲下观察蜗牛，怀着好奇心触摸蜗牛触角的场面。然后，我对学生说：“大家都做过这样的事吗？”学生回答：“做过。”我又問：“触角是它的眼睛吗？蜗牛的身体结构是什么样的？它们是如何走过去的？它们有什么样的生活习惯呢？这些可以通过实验观察吗？怎样才能更好地观察蜗牛呢？你能自主设计蜗牛的观察实验吗？”我一边提问，一边展示事先准备好的蜗牛、玻璃瓶、细线、白纸、面包、蔬菜、细沙、水、扩大环境等材料，让学生以小组为单位自主探索。

在这个学习过程中，我以视频教学和问题引导的方式，引进了以科学探索为主融合工程知识的项目问题，为项目探索活动的开展提供了目标支持。

2.小组合作，开展项目探索

项目问题探究性教学以学生探究活动为主，主要由各实验探究小组以分工合作的形式完成。在该项目的探索过程中，各小组成员要根据实验任务制订实验计划，安排实验时间，决定实验探索方式，合理分配小组任务。

例如，在“蜗牛观察”小组实验活动的推进过程中，学生在更好地观察蜗牛这一项目任务的指导下，讨论蜗牛观察方式，制定属于自己的实验计划，并付诸实践。某小组的一个项目探索如下：

该组决定用白纸折成各种图案，融合玻璃瓶、细线、干湿两种细砂等材料建立蜗牛研究基地，通过观察蜗牛的行为，探讨蜗牛的身体特征和生活习惯。小组长根据蜗牛的特点将折纸桥、记录观察、蜗牛爬行、绘画诱导等任务分给了同伴。

3.小组分析讨论并编写项目报告

项目搜索实验过程是一个动态变化的过程，在项目搜索过程中，学生可能遇到各种各样的实验问题。例如，一组学生实验观察中发现自己的蜗牛一直躲在壳里，观察不到蜗牛的变化。能否准确、及时、快速地处理这些问题，将考虑各小组成员的对应能力和成员之间的合作能力。

同时，实验观察得到的材料是表现性材料，为了使这些材料得出符合项目任务的实验结论，学生们有必要对实验观察得到的信息进行小组讨论分析。因此，在“观察蜗牛”科学实验的探索过程中，我为了确保学生之间的合作探索和实验过程的完整性，给学生分配了实验报告的编写任务。这项任务的参与，帮助观察不是课堂探索的重点，而是让学生自觉、自主地进一步优化个人科学实验的观察结论，为其奠定基础，发展学生的思维严密性，使学生掌握最基本的科学探索成果表达方式。

4.组织项目评价，优化研究成果

项目评价是项目式学习过程的最后一环，也是学生实验探索经验的硬化过程和学生实验探索成果的完善过程。没有项目评价的项目探索学习活动不完善。

在“观察蜗牛”小组实验教学过程中，我谨以学生群体代表性发言方式，通过多媒体手段简要论述各群体的探索过程和探索结论，对我与班级学生群体间的实验设计、实验过程、合作情境、结论完整性等进行深入分析与评价，帮助学生明确各自的优势和不足，根据教育评价调整各自的探索问题，优化各自的探索成果。

这个教学评价过程不仅是学生项目式学习成果的检验过程，也是教师教育状况的反思过程。通过学生的自我解释和学生的表现状态，我们可以清楚地理解教室指导措施的实效性，并获得第一手教学反思素材。这为我们今后改善以项目为基础的教育过程，提高我们以项目为基础的教育能力奠定了基础。

综上所述，STEM视野下小学科学实验教室应具有综合性、真实性、合作性和探索性特点，充分激发小学生的自主探索和自主思维欲望。小学科学实验教学过程中要想引入STEM教学理念，就必须根据现实生活状况，推进小组实验引导，向学生提供整个实验。

参考文献：

[1]房小龙.对小学科学的STEM教育的探索[J].江西教育，2018（36）：89.

[2]姚亮.提高小学科学实验教学有效性的策略研究[J].新课程研究（上旬刊），2018（12）：114-115.

浙江省磐安县文溪小学  322300