基于家乡环境下STEM教育课程的实践探究

范彬立

摘要：STEM教育融合数学、科学、工程、技术等多门学科，强调突破学科界限，将知识项目化、层次化、结构化剖析研究，充分发挥学生的自主性，在教育活动中夯实基础知识，发展学生的思维，提升学生综合素质和能力。本文结合家乡的建筑、食物、文化、资源等，探索开展STEM教育的途径及其意义，在学习过程中进一步培养学生学科素养和综合能力。

关键词：STEM教育;地方资源;学科融合

我的家乡位于陕西南部，地处大巴山深处，这里地理环境特殊，分布着世界最大的天坑群，有亚洲最大的原始木竹林，溶洞奇观鬼斧天工……这里建筑奇特多样，有土坯房、石板房、晃动的拉绳桥……这里美食特色各异，有名声远扬的镇巴面皮、镇巴腊肉、苞谷酒、神仙凉粉、酸水豆腐……这里文化底蕴深厚，镇巴有着“民歌之乡、苗民之乡、红军之乡”的美称，是红色文化的孕育地。这些文化资源，是我们课程开发最原始最本真的素材，在STEM教育理念下，将它们有效整合利用，能够开发出具有乡土气息的教育课程，有效锻炼学生跨学科的综合应用能力，以及发现问题和解决问题的能力，在延伸知识体系的同时，让学生对家乡有更深层次的认识，有助于全面提高学生的综合素养。

一、结合家乡特有环境，提升学生综合实践能力

无论是哪一個学科的学习，不仅仅要注重双基教学，增强学生的理论知识，更重要的是教会学生思考的方法和解决问题的方法，理论知识要回归到实际应用中。每个学科都有综合性学习的内容，综合性学习的前提就是在掌握书本知识的基础上，进行综合性、深层次的深度学习。

许多教材上的例子对于我们农村学生来说也很常见，但很多时候都只是停留在课堂上、课本上、理论上，没有结合身边的资源进行深度剖析。笔者近期在进行《校园的植物》课程的开发，科学课本上对植物有相关的介绍，学生在生活中也了解认识一些植物。基于此，我们缩小圈子，结合校园的植物再进行系统研究，课程中我们设计了“校园植物地图”“探秘校园植物代表”“植物‘身份证’设计”“有趣的‘身份证’制作”“校园植物伴我成长”五课时的内容，学生需要应用数学（比例尺、位置与方向、统计图表等）、科学（植物的科属、生长环境等）等方面的知识。这个系列的课程只是STEM教学的入门课程，旨在引导学生用多学科知识去思考问题，能够利用电脑、书本等途径去寻找答案，学会小组分工合作，明白团队合作的重要性。在这样的项目学习中，首先要求学生具备扎实的基础知识和出色的动手实践能力，然后在学习中逐步培养学生多样的思维能力、变通能力、发现问题和解答问题的能力、团队协助能力，不断尝试、反思、改进，促进学生整体水平的提高。

二、结合家乡的建筑美食文化，有效拓展学科外延

笔者任教于一所乡村小学，学生接触外界机会少，与城市孩子相比，他们错过了很多教育资源。基于此，笔者所在的团队致力于本土资源的开发利用，对家乡常见素材进行整合，让它们成为学生学习的再生资源。

（一）家乡的建筑

笔者的家乡，土坯房已存在很长的历史，然而，时代的发展已使钢筋混凝土堆砌的楼房越来越普遍。陕北有窑洞、内蒙古有蒙古包、云南有吊家楼，那么我们的家乡为什么是土坯房？它的存在与当地的气候和地理条件有关系吗？它的墙体是怎样堆砌起来的？瓦片是怎样烧制的？建造中需要用到哪些力学知识和美学知识？要想解答这些问题，学生首先要通过电脑、书本等途径了解不同房屋的分布情况，以及房屋坐落的地理环境等因素，难点可能就是学生由于自身知识储备少，很难明白山脉走向、气候条件等对地理环境的影响，以及筑墙的方法、瓦片烧制的过程、房屋整体的受力情况等，但这些“拦路虎”正是培养学生自主学习、合作学习的有力推手。其次就是教师在设计课程时要注意由浅及深、层层递进，学生才能够逐渐掌握基础知识，并能在学习中不断生成新的问题，推动学生不断的去发现问题、解决问题，最终，慢慢地认识到土坯房存在的价值及其优越性，比如冬暖夏凉的舒适性、“人”字型的屋顶排水通畅性、建筑材料的环保性、覆瓦屋顶的通风透气性等。一座房子引发的探究活动大大拓宽了学生的学习空间，增加了学生走进生活进行实践研究的机会，促进了学生整体认知水平的提高，他们的收获已经大大超过了这堂课的教学目标的范围。

笔者的家乡河流众多，各式各样的桥也应运而生。不管是语文还是科学课程，都涉及到桥相关的主题，那么，我们就可以结合身边不同种类的桥，从“桥的发展史、了解身边的桥、不同桥的受力方式、桥的相关计算、搭一搭、画出你心中的桥”等去设计系列课程。这部分课程，主要侧重以下几方面的探究：一是通过资料收集了解桥的发展历史，了解不同结构的桥的优缺点;二是了解不同类型的桥的受力方式，在学习中感受力学知识;三是通过实验，用一些基本材料搭一搭，在搭建的过程中感受受力结构。虽然本课程涉及力学方面的只是较多，学生在这一方面的理论知识概念知之甚少，对于学生学习有一定难度，但是可以通过感知力学之美，认识力学知识对生活的作用。发掘桥身上的力学知识，将各学科融合在一起，不在单单是解决某一学科单一的问题，这样系统的、有层次性的研究学习，真正做到“以生为本、以生为中心”，必将极大提升学生整体素养。

（二）家乡的美食

世界各处都有独特的美食，我的家乡也不例外：镇巴面皮、镇巴腊肉、苞谷酒、神仙凉粉、酸水豆腐等，家乡的这些美食在一定范围内已经小有名气，这些独特的资源，也有很高的研究学习价值。例如：镇巴腊肉，是家家户户每年必需熏制的食物，通过特殊的制作方法，能够让猪肉保存很长时间不变质，并且色泽、味道都让人赞不绝口。腌制时需要考虑肉与盐的比例、腌制的时间、熏制的时间、保存方法等方面，学生在参与研究中既能够将所学的数学、科学等相关知识加以应用，也能够学到书本以外的一些经验技能，真正做到全面发展。再如苞谷酒，笔者的家乡有大大小小的酒作坊几十个，满足当地人们的生活所需。虽然都是酒，但是这里的酒没有任何添加剂，酒的优劣区别于玉米的好坏、水源的矿物质含量、酿造时火候的把握，包装简单，但色味纯正。将“苞谷酒的酿造”引入到课堂中，学生能够进一步了解酿酒工艺，能够在学习中应用学过的知识，比如数学学科中的比、出酒率等，科学学科中的蒸馏、分离、过滤、发酵、储存方法等，最重要的还要学习课本中没有的知识，这些就是酿酒师傅们多年积累下的经验。这个系列的课程，教学活动持续时间较长，在动手实践上有限制，因此在教学活动设计上侧重对学生获取知识的方法上进行引导，比如通过影像资料了解酒的酿造过程，再结合酒坊参观时师傅们的介绍加以理解，掌握酿酒的基本原理和流程;在对学生活动过程、成果展示等环节的评价上下功夫，重点对探究过程中的资料搜集能力、合作能力、与人交流能力、归纳整理能力的评价。这些资源都是我们身边的，很容易得到并使用。在STEM教育逐渐推广的背景下，加大开发和整合力度，引入课堂，我们的课堂将会发生革命性的改变，学生的综合素养也将在本土文化的学习中得到进一步的升华。

三、通过家乡文化素材，传承弘扬家乡文化

任何课程都源于生活，也必将为生活服务，我们身边的任何文化资源，都能加工成为适合学生的文化课程，这样的课程贴近社会生活，贴近学生的实际经验，有利于拓展学生的生活经验和活动空间，让学生在学习的同时就够潜移默化的了解家乡文化，传承和弘扬家乡文化。在STEM教育理念下，我校正在探究设计“校园的植物”“简池苞谷酒”“我身边的桥”三大主题的系列综合课程，将地方资源整合，挖掘更深层次的学习价值，这不仅能够丰富学生的学习资源，也能让学生在探索实践中欣赏家乡文化的特色，对家乡本土文化有自觉地认同感，喜爱家乡文化，自觉将家乡文化传承并发扬光大。

四、结合家乡本土资源，激发学生爱乡情感

作为乡村教师，将本土资源的开发整编为校本课程，是我们的义务和责任，将身边的一切作为教育资源，创造性地开发整合本土资源，增强学生理论知识和综合实践能力，从多方面提高学生的文化素养。

我校STEM 教育课程开发将以“面向家乡、来自家乡、服务家乡，体现地域特色，发挥实用价值”为指导思想，充分发掘本地各种各样的文化资源，体现课程资源的地方性特色。由于身处农村，受各种因素制约，我们的教育更多的是停留在课堂上，很少回归生活，学生对家乡的了解也只是凤毛麟角，停留在表面，更不用說学以致用。在STEM教育理念下，以家乡丰富的资源为载体，开发系统性的学习课程，通过一系列的学习和活动，学生在收获知识的同时也加深了对家乡的了解，激发了对家乡的热爱之情。

五、结语

一切的知识都来源于生活，一切的知识也必将要为生活服务，这样的学习才有价值。书本知识是有限的，开发并利用校内外各种资源，让学生通过实践，增强探究和创新意识，学习科学研究的方法，发展综合运用知识的能力。STEM教育突出学生的主体性，关注学生主动积极的参与精神，尤其是注重探索和研究的过程。因此，教师要鼓励学生在实际学习中综合运用各学科知识，从而实现各学科知识与实践性学习的整合，这样的STEM教育才能体现出应有的价值和作用，才能有助于全面提升学生的综合素养。

参考文献：

[1]张衍娜.在小学推广STEM教育的策略研究[J].中华少年，2018（2）：52.

[2]周迎春.面向 STEM的创新课程创设实践与思考[J].中小学信息技术教育，2017（2）：71-76.