关于小学STEM 学科融合的思考

陈丽莉

【摘  要】  2018年美国制裁中兴事件，2019年美国对华为的抵制和不断打压，可见不掌握核心技术，我国电子领域的发展就会长期受制于人。为了能够在未来高新领域占有一席之地，在中小学推广STEM教育已然迫在眉睫。小学阶段的学科界限不够明确，更加有利于STEM项目的实施，课程的设计和实施需要注意情境真实、学科融合、多元评价。

【关键词】  STEM;学科融合

2018年美国制裁中兴事件，2019年美国对华为的抵制和不断打压，可见不掌握核心技术，我国的电子发展领域就会长期受制于人。目前我国在机器人与自动化、装备制造、信息技术、生物医药等多项科技领域依然落后于人。为了能够在未来高新领域占有一席之地，在中小学推广STEM教育已然迫在眉睫。

STEM教育最早源自美国，是通过跨学科的视角整合科学、技术、工程和数学四门学科的一种培养创新型人才的教育范式，意在打破学科领域的界限，强调体验性和实践性。自20世纪末STEM教育逐渐在多个国家和地区被推广，中国在发展学生核心素养方面鼓励社会参与，提高学生解决实际问题的能力，使其具有工程思维，能将创意和方案转化为有形物品或对已有物品进行改进与优化等，这与STEM教育的内涵不谋而合。小学阶段的学科界限不够明确，更加有利于STEM项目的实施，小学数学STEM项目学习的课程可以从以下几个方面考虑。

一、情境真实，激发学习兴趣

小学现阶段依然以班级授课制为主，虽然教师努力将课本知识与学生的生活经验相联系，但是学生容易对枯燥的知识产生厌倦，也很难学以致用。STEM学习项目必须源自于生活中的真实情境，架起学生生活与真实社会的桥梁，让学生能够在学习知识的过程中激发其学习兴趣，解决生活中的问题。例如《认识人民币》单元，不妨让学生带着问题去超市走一圈，看看物品的价格，在体验购物的经历中认识人民币，理解人民币的货币单位及换算进率，在生活中学习，在学习中解决生活中的实际问题。再如《认识千米与吨》单元，引导学生走出户外，感受1千米的距离，体验几十千米的行程，对距离产生直观的感受，在真实的生活情境中寓教于乐，既可以保持学习兴趣，又可以提高学习效率。

二、学科融合，创造性解决问题

1.数学与科学的融合

基础教育阶段数学的学习重在解决实际问题，脱离实际的数学学习对小学生而言是缺乏趣味且难以理解的，某些内容的学习可以通过融合科学共同实现，尽管看似花费了更多的时间，但学生的收获却更加丰富了。

例如《认识克与千克》，因为缺乏生活体验，学生对克和千克的认知是匮乏的，许多学生通过反复练习和记忆来学习物体的重量单位。倘若该单元的学习与科学融合起来，联系生活实际，利用测量工具对物体质量进行测量比较，学生学会使用电子秤、天平等的使用方法让学生对重量单位有了明确的认识，并能在生活中利用起来。

再例如学习《人民币》单元时，学生对商品的价格没有直观感受，可以在增加购物经历的同时，了解更多的商品信息。学生到卖场进行商品价格调查，同时注意甄别商品的类别、组成成分、保质期等。同样的价格买食物，虽然可以买许多特价商品，但是也要关注食品的成分，哪些食品含有食品添加剂，是不适宜儿童食用。在真实的体验中让数学走进学生的生活。

2.数学与技术的融合

借助于技术辅助，更易激发学生的学习兴趣，提高学习效率。信息技术便有许多工具手段让数学学习变得简单有趣。

（1）思维导图。思维导图可以模拟人类大脑的记忆链接，以图文并重的方式把各级主题的关系用层级图表现出来，并以不同的图像、颜色等建立记忆。思维导图实际上是一种将思维形象化的方法。借助工具软件（如MindManager， XMind、迅捷思维导图等）绘制概念关系思维导图，帮助学生理解记忆，可以事半功倍。例如《认识面积单位》，引导学生以思维导图的方式构建面积单位的名称及其之间的关系。

（2）3D建模。“3D建模”就是应用三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型。学习立体图形是难点，现实中无法将图形解剖测量，但是利用3D建模软件（Blender， Blink 3D， 3D Canvas等）可迅速构建几何立体图形，并可以便捷修改图形的参数改变图形的大小或形状，勾画出各种立体图形，并在此基础之上增加若干延伸。

（3）各种APP工具。学生在传统课堂上的学习辅助工具通常有直尺、三角尺、圆规等，但在信息时代，多借助某些APP小工具，可以让学生更加便捷地获取所需信息。如学习长度单位，毫米、厘米、分米和米均是在室内可度量单位，而千米的学习，学生无法测量，怎样对1千米、几十千米、几百千米获得直观感受。即使通过户外体验帮助其理解和运用，也不能通过弯弯曲曲的道路测量行走距离或者直线距离，此时可以借助一些APP工具（測量员、工程测量大师、百度地图等）以电子测绘工具测量距离，帮助学生形成对较大长度单位的印象。

3.数学与工程的融合

学生认识三角形的性质时，如何体现三角形的稳定性，看图自然无法看出。让学生以木条和螺丝为原料，亲手制作如下图所示的图形结构，在搭建的过程中明确图形的顶点，在实验的过程中体会三角形的稳定性，与平行四边形、多边形的不稳定性形成对比。

三、多元评价，尊重个体差异

评价的目的不是为了区分学生成绩的差异，而是为了随时监测学生的学习情况，根据具体问题适时调整，以利于最终目标的实现。根据STEM项目的特点和小学儿童的心理特征，我们可以利用调查问卷、评价量表、观察表等评价工具。调查问卷可以在学期前期使用，引导学生对学习内容有大致的了解;评价量表能通过学生的自评、互评和师评等多种途径获取数据，通过分析得出揭露;观察表是针对一个对象或者一个群体的观察，也可以是个体之间的互相观察。对此得出的评价结果生成评价报告，内容可以是简单的几句话，或者全面的评价报告，其内容包括学习名称、学习要求、学习成果，以及对结果的分析和建议等。

STEM教育应用于小学数学，为学生提供了在生活实践中去做数学、学数学、用数学的机会。利用STEM项目教学可以积累学生的经验，培养学生解决实际问题的能力，提高其创新意识。要充分发挥STEM课程的作用，还可以做更多的尝试，或者借鉴一些比较好的案例。但其学科融合的特点对老师的要求比较高，老师需要不断提高自我，注重学科交叉。

【参考文献】

[1]杨鳗.STEM教育中几个基本概念的阐释[J].教育科学论坛，2018（32）：22-23.