【摘 要】隨著時代的發(fā)展，小學階段的科學教育越來越受到國家的重視，傳統(tǒng)的教學觀念與教學方法已難以滿足師生之間教與學的需求。近年來，STEM教育理念的興起為小學科學教學的研究打開了一扇嶄新的窗戶。STEM教育理念將科學、技術(shù)、工程、數(shù)學這四者有機地結(jié)合起來，是一種跨學科的、應用型的方法。它結(jié)合了動手做和基于問題的學習，強調(diào)學生對知識的應用能力的提升，引導學生動手動腦去學科學。如何將STEM理念融入小學科學課堂，更好地促進學生的發(fā)展，值得我們?nèi)ニ伎�。筆者將以《用紙造一座橋》為例，談談STEM理念在科學課堂中的運用。
　　【關(guān)鍵詞】STEM教育；科學課堂；工程
　　STEM 教育旨在以跨學科課程知識融合的方式培養(yǎng)學生科學探究能力和解決問題能力，幫助學生形成 STEM 素養(yǎng)，激發(fā)學生的學習動力，提高學生的學習能力，鍛煉學生的學習毅力，促進學生知識的內(nèi)化遷移和創(chuàng)造力的進階發(fā)展[1]。
　　經(jīng)過設計、實施，并且嘗試改進，筆者認為《用紙造一座橋》是一節(jié)能夠較好融入STEM理念的科學課。這節(jié)課需要學生聯(lián)系已有的關(guān)于結(jié)構(gòu)形狀的相關(guān)知識，并且運用工程、數(shù)學有關(guān)內(nèi)容去設計一個造紙橋的方案，嘗試去做，并且經(jīng)歷交流反思、再次改進方案。整節(jié)課是聯(lián)系生活以及已有知識的過程，能夠激發(fā)學生的探究欲望，也是學生動手動腦相結(jié)合的過程。同時整節(jié)課是圍繞“設計”進行的，能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和思維能力；
　　一、《用紙造一座橋》中科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學（Maths）應用的體現(xiàn)
　　S：增強材料抗彎曲能力的方法；橋的結(jié)構(gòu)和特點；
　　T：制作紙橋所需的各種材料、工具、方法的應用；
　　E：紙橋結(jié)構(gòu)的規(guī)劃與調(diào)整；作品實用性思考；
　　M：設計圖的制作； 紙橋各部分所需材料多少的計算；
　　二、整節(jié)課的實施
　　筆者將整節(jié)課的實施分為：明確問題、制定合理的解決方案、實施方案、交流反思、優(yōu)化方案再實施這五部分。
　�。ㄒ唬┟鞔_問題
　　每節(jié)課都是根據(jù)一個主題或是項目進行的，在開始之前學生需要明確課程內(nèi)容和要求，這樣才能夠為更好地完成探究任務打下基礎。
　　筆者先展示一組生活中橋梁的圖片以及本節(jié)課需要用到的實驗材料。在教師的引導下，學生會意識到課堂上所學的科學知識與實際生活中工程技術(shù)領域的建筑有著重要的聯(lián)系，甚至可以被自己利用起來去設計、創(chuàng)造屬于自己的紙橋，這是一個能夠激起學生主動去探究、去創(chuàng)新的過程，也是一個將技術(shù)、工程領域產(chǎn)品跟科學課結(jié)合起來的過程。接著出示任務：利用一張長77cm，寬55cm的報紙，制作長>25cm、寬>8cm、能夠承受大于200克重物的紙橋，引發(fā)學生思考。
　　（二）制定合理的解決方案
　　在這一階段，需要學生利用自身掌握的知識和思維能力進行分析，尋求解決問題的方法。當碰到較為復雜的問題時，就需要將問題細化分解成多個小問題，對這些小問題進行分析來尋求最終的解決方案。在這個環(huán)節(jié)中，教師先引導學生去探討制作紙橋需要注意哪些問題，學生會發(fā)現(xiàn)要想按要求制作紙橋需要考慮很多的問題。既要考慮所提供材料的特點，還要考慮橋的結(jié)構(gòu)以及如何能夠承受200克的重量等，這些都需要解決。之后讓學生在組內(nèi)討論橋的制作方案。
　　學生相互討論、質(zhì)疑的過程也是產(chǎn)生思維沖突的過程，潛移默化地鍛煉了其思維的創(chuàng)造性。在這個過程中第一個難題是如何充分利用一張長77cm，寬55cm的報紙，制作長25cm寬8cm的紙橋；這個過程就需要學生去設計，利用數(shù)學知識去計算怎么裁剪才能利用好這張報紙；在設計的過程中體現(xiàn)了數(shù)學知識在科學探究中應用，用好數(shù)學知識更能夠幫助學生解決科學問題，也在科學課中強化了數(shù)學知識的運用。此外，在設計時又要考慮到橋的承重能力，也就需要學生去提取工程方面的知識來解決這個問題；在學生畫草圖中，再次將幾何的知識提取運用；在學生動手制作的過程中，又一次將理論的知識服務于實踐。
　�。ㄈ�）方案的實施
　　在科學課堂中實踐是檢驗研究計劃的最好的方法。在這個過程中學生會碰到各種理想狀態(tài)下難以發(fā)現(xiàn)的問題，學生會意識到真正動手操作的難度，一定程度上也考驗了學生動手動腦相結(jié)合的能力，這跟STEM教育理念所傳達的內(nèi)容相互吻合。同時也促進了學生的反思，為完善實施方案提供可能。
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　　事實上，每個環(huán)節(jié)都應考慮到學生之間的交流，給予其機會表達自己的觀點、想法。但方案實施后的交流反饋顯得更加重要。在方案實施后的交流中，應該讓學生分享制作測試結(jié)果、改進設計方案的想法，以及支撐這些想法的依據(jù)等。
　　（五）優(yōu)化方案再實施
　　筆者在拓展延伸環(huán)節(jié)再次布置任務，讓學生在反思的基礎上再按要求去重新設計制作一座紙橋。經(jīng)歷這個過程，學生將再次建立系統(tǒng)的研究思路、并再次運用數(shù)學、工程、技術(shù)相關(guān)知識去解決科學問題。 三、總結(jié)
　　STEM教育是基于項目、 問題和設計的學習與操作過程，在這樣的過程中建立知識與生活之間的聯(lián)系，從而在學生腦中進行強化，深入潛意識，為創(chuàng)新提供了直覺基礎[2]。在《用紙造一座橋》這節(jié)課中，學生根據(jù)提出的紙橋要求，進行討論，分析，在分析問題的過程中，運用科學知識和工程思想設計解決方案。在學生親自動手制作的過程中，明白方案的可行性及需要解決的問題，在經(jīng)歷交流反饋后，再對制作紙橋方案進行完善并再次動手實踐。整節(jié)課的教學過程中，體現(xiàn)科學、技術(shù)、工程、數(shù)學之間的整合，潛移默化地培養(yǎng)著學生分析問題，解決問題的能力，及小組合作探究和語言表達的能力。
　　處在小學階段的兒童對外界事物充滿著好奇，有一顆探索世界的童心，他們?nèi)狈Φ氖侵�識和經(jīng)驗。筆者認為，如果能夠在科學課堂教學中融入STEM教育理念，引導學生利用所學知識解決問題，培養(yǎng)學生的實踐探究能力和創(chuàng)造性思維與批判性思維等，將對其科學素養(yǎng)的形成以及個體的發(fā)展起到舉足輕重的作用；也將為小學科學的發(fā)展插上翱翔的翅膀。
　　參考文獻：
　　[1]崔立，劉良貴.淺談美國STEM教育的建議及啟示[J].中國校外教育，2015，（01）：15.
　　[2]蔣志輝，趙呈領，周鳳伶，梁云真，黃琰. STEM教育背景下中小學生學習力培養(yǎng)策略研[J].中國電化教育，2017，（02）：25-32+41.

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