科学课堂开展STEM教育的有效策略

◇金玉燕

【作者单位：昆山高新区西塘实验小学 江苏】

STEM教育，一个源于西方的新兴教育理念，以其跨界融合、创新实践等特点及其教育价值优势风靡全球，漂洋过海吹遍了中国大地，获得中国教育工作者的青睐。STEM教育的种子在各地中小学校的土壤中萌芽、开花，有的学校专门开设了STEM课程，有的学校实施了学科整合。我作为一名小学科学教师，也与时俱进，将STEM教育引入了科学课堂，发挥STEM教育的价值，把STEM整合到科学教学之中。STEM教育让小学科学教学华丽转身，提高了科学教学的质效，促进了小学生科学素养的提升。现结合日常教学实践，谈谈小学科学课堂中开展STEM教育的有效策略。

一、精选主题——科学学习项目化

STEM教育是一门跨界融合的教育，旨在培养学生的科学素养、技术素养、工程素养与数学素养。若要在科学课堂中渗透STEM教育，实现科学教育与STEM教育的有机融合，既要保持科学的学科性质，又要彰显STEM教育的特点。不是所有的科学内容都适宜STEM 教育的，STEM理念辉映下的科学教学是基于项目的跨学科的教学，以某个具体的项目为载体，打通多学科之间的联系；该项目兼具了科学、技术、工程、数学的学科元素，能驱动学生持续探究与实践；该活动项目能够产生新产品、新技术、新观点。

科学学习项目化可以确保STEM教育在科学课堂落地生根。科学教学中渗透STEM教育，要抓住科学和STEM的融合点，精心选择科学项目主题，为STEM教育找到合适的载体，将科学与STEM有机融为一体。例如，在教学“做个太阳能热水器”“设计制作小赛车”等内容时，我就在这些科学课中渗入STEM教育理念，为科学教学赋予STEM教育的意义，学生以“太阳能热水器”“小赛车”为研究项目，经历了原理探析、方案设计、工程制造、技术优化等过程，在整个项目学习过程中，学生动用了多种知识和技术，学会了合作与交流，懂得了反思与改进。

二、精创情境——科学探究情境化

STEM 活动是一项持续的系列主题活动过程。STEM活动需要以情感为支撑，否则，小学生的探究兴趣难以持久，教育教学质效将大打折扣。情境具有生活性、形象性、情感性等特性，能够激发学生积极情感，驱动学生自主学习，为认知活动注入持续动力。科学教学中的STEM教育，需要一种基于项目主题的任务情境，需要快乐探究的氛围，以激发学生的科学探究热情，推动探究活动的深入开展。

我们要精心创设生活情境，融科学知识于生活情境之中，点燃学生的情感之火。我们要精心创设任务情境，催生学生探究的欲望，驱使学生积极参与各项探究活动。例如，在教学《设计制作小赛车》一课时，我首先给学生播放了“F1赛车”视频，以学生喜爱的赛车导入，为学生创设了“赛车比拼”的情境，激发了学生“设计制作小赛车”的热情，学生在赛车任务情境中探究小车结构原理，设计方案构建模型，动手制作验证模型，调试修改展示交流，比赛评估分享经验，优化技术修正模型。趣味化的赛车情境营造了良好的教学氛围，使得STEM活动始终萦绕在欢快活动的气氛中。

三、精心提问——科学问题工程化

“优质的问题可以激发和支持学生思考，引导和促进学习”。问题是思维的引擎，可以点燃学生的思维火花，引发学生的科学思考。问题有导向性，能够为学生的思考导航，使他们不至于偏离思维轨道。不同的课型需要不同的提问，基于STEM教育的科学教学提问不能随意，要做到精心提问，尽量不要提出一些纯科学问题，而要将科学问题工程化，引导学生从工程层面去思考问题，用工程思维和方法去解决问题。

例如，在教学《设计制作小赛车》一课中，在学生观看了F1赛车精彩片段后，我问学生：“想不想拥有一辆自己的赛车？”全体学生异口同声地回答：“想！”“工程师在设计和制作赛车时会考虑哪些因素？”我没有提出“小赛车是如何工作的”等科学味浓的问题，而是直接引导学生从工程、技术视域去探讨赛车设计和制作方面的相关问题，引导学生用技术思维和工程思维去考虑赛车的设计制作的方法要求，使学生明晰任务构建模型。“请同学今天当一回工程师，设计并制作出富有创意的、技术一流的小赛车！”就这样，学生在赛车比拼的驱动下，像工程师一样设计、制作、调试、优化赛车。

四、精设活动——科学活动综合化

STEM指向下的科学教学，既要凸显科学学科性质，又要具有STEM特色，不是简单地将多学科拼凑在一起，而是利用多学科知识综合性地解决问题。科学课堂中的STEM 活动，要充分体现综合化，既要将各学科知识综合运用，又要做到学习方法的综合化，做到理论与实践相统一，动手做与动脑思相结合。

在《做个太阳能热水器》一课的教学中，我设计了信息交流、设计方案、动手制作、展示评价等系列活动，学生在课前采访调查、查找资料的基础上，对收集到的太阳能热水器的相关信息进行交流分享，对太阳能热水器的构造和工作原理等科学问题有了深入了解，同时为太阳能热水器的设计和制作奠定了基础。方案设计让学生综合运用知识和技术，他们绘制草图、精选材料，考虑升温、保温措施；制作活动促使学生做思结合，在手脑联动中实践创造，整个教学活动综合性强，促进了学生的思维、实践、合作、创新等多元智能的综合发展。

教无定法贵在得法。STEM 与科学的融合是一种可行的教法。STEM教育不是万金油，STEM视野下的科学教学，应做到精选主题、精创情境、精心提问、精设活动，以实现STEM教育与科学教学的无缝对接。