STEM背景下科学活动的组织与实施

◇高先峰

随着STEM教育日益受到社会关注，开展STEM教育已成为教育界讨论并实践的热点。如何利用现有的科学活动，推进STEM教育，帮助学生打好扎实的科学、技术、工程和数学知识的基础，培养学生创新精神与实践能力，成为非常值得研究的课题。笔者结合所在学校的实际情况，从科学课程的实施、小科学院活动、创客教育活动、课题研究的开展等方面，探讨如何在STEM背景下进行科学活动的组织与实施。

一、STEM教育与科学课堂的融合

在小学科学教材中，有相当一部分内容适合融入STEM 教育。以教材科学概念为基础，结合工程、技术、数学学科并加以整合，能设计成一个个有创意的STEM 活动课程。

在苏教版《科学》五年级“形状与结构”单元第二课《搭支架》中，有一个教学环节是建高塔。如果仅仅按照教材中提供的吸管等材料进行搭建，受到材料的限制，无法发挥学生的想象力。笔者结合当今流行的STEM 教育理念，将科学、工程、技术、数学融为一体，借助胡萝卜、牙签等材料，开发了STEM 案例。在实践中，学生们从基础的四边形、六边形、三角形入手，逐步尝试搭建，在搭建的过程中，学生们发现结构不稳等问题，然后尝试改进，一步步走向成功。学生不仅体验了形状与结构的关系，同时通过成本控制，合理利用材料，增加了合作意识。学生通过参与、合作、分享和创新，既像科学家一样探究，又像工程师那样做产品。

二、STEM教育与少年科学院活动的结合

新颁布的《小学课程标准》增加了关于“技术与工程”方面的要求。我们在此基础上，将STEM教育与少年科学院活动相结合，获得了较好的效果。

学校组建了“金色阳光”少年科学院，聘请校内骨干教师作为导师，以开设小课题研究、讲座、展示等形式，开展各方面的科学研究。目前，在少年科学院的统筹下，组建了无线电分社、创新分社、“金钥匙”分社、模型分社、信息分社、美术分社等多个社团，形成了具有一定规模、有一定知名度的大科技教育模式。STEM教育则依托学校的少年科学院，在开展的各类活动中，体现着STEM 教育精神。

学校每年都派出优秀学生代表，参加江苏省科学小院士评比。近三年，已有5名同学被评为“江苏省科学小院士”称号，他们提交的针对社区、城市等多个科学建议均被评为特等奖、一等奖。而这些建议，也都有着STEM教育的影子。

学校“金色太阳”业余无线电社团，多年来，已与一百多个国家和地区的电台进行了空中联络。学生们利用无线电元器件，装配各种电路，既要进行电路设计，又要自己动手进行电路组装，科学知识与工程技术得到完美的统一。

科幻画类“书画社团”特别注意保护学生的个性发展，尊重他们的个人创意，发挥美术学科特有的魅力。有多幅作品曾获江苏省“我的低碳生活调查体验活动”、镇江市青少年科技创新比赛科幻画特、一、二等奖。

学校每年都举办一届历时一个月的主题科技节和一周的科普周活动，先后有塔趣、车趣、手工节、航模节、卡趣等科技专题活动。在活动中，学生既要对模型进行绘图设计，又要利用已有的材料进行精确的计算，最后再进行材料加工，完成最终的作品。这一系列的活动，无不体现着平时科学课中的STEM教育。

三、在创客活动基础上开展STEM教育

创客教育是STEM教育的主流表现形式之一，也是STEM教育的进一步延伸和拓展。

学校设立了创客实验室，涵盖机器人搭建、3D打印体验、无人机和物联网等项目的创新制造活动中心。目前在五年级进行了全面的创客教学，并组建了创客社团。主要内容有：认识物联网、STEAM教育的开源平台机器人、无人机、3D打印等其他项目。

此外，学校还与镇江市瑞泰数字科技园结成对子，定期组织学生赴科技园中的创客中心，参与编程、3D打印、建模等多种STEM活动。

四、STEM教育与课题研究

在教师层面，可以根据自己原有任教学科与STEM可能的交集，寻求可能的突破方向，依托特色综合实践板块校本课程、特色拓展探究板块校本课程建设，实施相关的自我研发科目。这些都是我们教师作为课题进行研究的切入点。

目前我们学校开展了省级课题“立足课堂，挖掘‘生活化’资源，提高小学生的美术素养”、市级课题“思维导图在学生思维可视化课堂中的运用”“基于创客社团环境下创新思维发展的研究”“基于全人教育理念下小学科学STEM课程开发与实施的研究”、区级课题“以‘做中学’为中心的小学科学探索性学习研究策略的研究”等多个课题的研究。学校还加入润州区STEM 研究中心，组成团队，共同研发实施相应的STEM校本课程课题。借助STEM课题的研究，更新自己的相关知识、发展相应的教育教学能力，在实践中发展，在发展中推动实践。

STEM在国内还是个新兴领域，目前尚未形成完整的理论体系和操作性强的模式的现状。以上介绍的仅是笔者学校开展STEM教育的部分项目，目前仍处于探索阶段，今后我们还将借助一些更高的平台，汲取发达国家和地区的经验，更好地实施STEM教育。