基于STEM理念下学生创新思维的培养

黄新

摘要：STEM教育是现代教育的重要组成部分。2016年国务院印发《“十三五”国家科技创新新规划》中明确指出，将发展科技实力和创新能力作为未来发展的战略。2017年小学科学课程标准出台，明确提出我国STEM教育目标——注重科学探究，注重多种形式教学的有机结合，注重学生的积极参与和相互间的交流，建设保障充足的STEM教育资源等建议。在《小学科学课程标准》的实施建议部分，第五点明确提及学科关联建议，言明STEM有利于学生创新能力的培养。如何落实课标要求呢？为了更好地培养学生的创新意识，提高学生创新和解决问题的能力，我们尝试将STEM理念融入科技活动中，设计相关活动主题，注重科学体验，以丰富的活动形式开展科技活动，提高科技活动效能。

关键词：STEM  科技实践  科学体验  创造性思维

一个国家，一个民族，要发展要进步，离不开科技，一个没有创新能力的民族是没有希望的民族，当下，中小学教育（特别是科技教育）的重点还是培养和发展学生的创新思维和创新能力。为了满足社会对创新型人才的需求，教师亟须学习新的创新教学方法。STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写，而且这四个学科互相结合在一起，打破学科界限，注重鼓励学生在科学、技术、工程和数学领域的发展和提高，培养学生的综合素养与能力，这需要中小学老师们转变自己的教育理念，从纯粹知识的传授到知识和能力并重，更加注重培养学生综合运用多学科知识解决现实问题的能力。

本文以合肥市南门小学教育集团养蚕科学实践活动“我们一起来养蚕”为例，讲述了南门小学基于STEM理念下如何在实践活动中培养学生实践能力和创新思维的做法。

一、STEM理念下科技实践活动的特点

（一）学习活动的主体是学生

炎黄时代，我们的先辈就学会了采桑养蚕，养蚕技术是中国悠久文化的传承。教科版小学科学三年级下第二单元以“蚕”为例安排了教学内容，通过对“蚕”的观察，让学生了解“蚕”的“出生”“成长”“繁殖”“死亡”的生命历程，了解“动物的一生”。学生学会简单归类的方法，初步认识生活中常见的动物，了解我国特有的文化，意识到动物与人类关系密切。通过养蚕活动，了解蚕的一生，发现其独特的进食习惯。2012年开始，我校联动“安徽华诗雅蒂丝绸有限公司”将养蚕纳入全校科技实践活动计划，充分发掘养蚕活动的人文与道德内涵，对儿童施教，培养学生的创新思维。在注重其科学性认知的同时，将STEM理念融入科技实践活动，让学生成为学习的主体，在新的创新型理念的支持下，学生由以往被动的“学”变成现在主动的“学”。

（二）让学生亲历真实情境下的活动

学校开展独具特色的科技实践活动“合肥水资源调查”，让学生亲身感受合肥水资源现状，意识到保护水资源的意义;开展“清水、亲水、鱼乐”体验活动，让学生感受青山绿水的珍贵;开展“寻找青蛙的踪迹”“我为小鸟安个家”等主题实践活动，让学生体会保护自然的意义，形成和自然万物和谐共生的环境理念。这些活动的开展有利于锻炼学生的能力，培养学生的创造性思维。我们组织学生开展在真实情境中体验的主题活动，尝试解决现实中真实的难题，实现在情境中感知并在实践中领悟的学习。

我们选择养蚕作为每年都开展的体验活动，符合孩子年龄特征。三年级段我们将养蚕定位为学生科学实践活动的主题主体活动，一是紧密结合三年级下册新版科学教材，让孩子们在课本学习后已对蚕有了一定了解的基础上开展，帮助孩子们进一步认识动物的生命过程、了解动物生命周期现象及其他生命活动现象;二是蚕源易得且相对安全，孩子和家长易接受（调查显示：90%以上的三年级学生愿意养蚕），孩子在饲养过程中可以得到家长的帮助;三是养蚕活动适应学生的年龄特点和认知水平。三年级的孩子理解“生命周期”一词略显生涩，但通过养蚕活动去认知“一生”一词更易懂。用饲养蚕与观察蚕的科学实践活动，承载科学概念建构、科学探究能力培养、科学思维发展、科学态度形成、建立科学与人类生活联系的认识等，促进学生科学素养诸方面的发展。

（三）制定多维目标，融入STEM理念

科技实践活动最显著的特点是多学科融合，这与STEM教育理念不谋而合，我们为活动制定了多维学习目标。通過养蚕活动，引导儿童主动学习和蚕相关的科学知识，掌握养蚕的科学方法，实现培养学生科学探究能力的教育目标;选择适合的实践活动可以为儿童提供亲历科学、体验科学的实践机会，培养他们对科学的兴趣，呵护他们与生俱来的好奇心，能够在教师的指导下学会做研究蚕生长变化的观察计划;能够会运用摄像、拍照、画图、写观察日记、使用观察记录表等方式记录蚕的生长变化;能够根据观察计划进行长期观察，研究蚕的一生;能基于证据描述蚕一生的生长发育过程;能利用建模的方法呈现昆虫一生的生长及变化过程;能根据观察所获得的信息，对蚕的生长发育的趋势进行预测;能对自己饲养和观察蚕的过程、方法进行反思和评价。

总之，以开展养蚕活动为载体，深刻挖掘活动的教育价值，改变学生的学习方式和教师的教学方式。制定多维目标，融入STEM理念来更好地培养学生的创新思维，提升学生的科学素养。

二、基于STEM理念下学生创造性思维的培养

少年儿童对自然事物有着强烈的兴趣，如何将兴趣转化成学习探究的问题，亲自去实践，这对他们的观察能力、合作能力、合作意识、科研能力的培养有着积极的作用。在对少年儿童饲养小动物的调查中，我们发现蚕比较容易饲养，适宜小学生探索;蚕一生形态的改变可以保证他们对蚕的持续关注，他们将在发现、产生疑问、探究、解决、再发现这一过程中乐此不疲;另外，家长们小时候也养过蚕，对养蚕有一定的经验，有切身的体会，学生们能从家长那里得到经验和帮助，使活动顺利进行。