彭欣悦
江苏省苏州相城实验小学校 215131
摘要：《义务教育小学科学课程标准》指出：小学科学课程是一门综合性课程,倡导跨学科学习方式，提倡科学教师尝试将STEM运用于教学实践。STEM是科学、技术、工程、数学的统称，强调多学科的交叉融合，以项目学习、问题解决为导向组织课程。作为一线小学科学教师，在以STEM教育理念引领科学教学方面进行了积极的探索。本文以小学科学课程《校园生物知多少》为例，从项目式活动的设计和实践两个角度，初探小学科学单元重构教学。
关键词：STEM；小学科学；项目式活动；单元重构教学
《校园生物知多少》课程源于教科版小学科学六年级上册第四单元“生物多样性”八节课的重构整合，基于STEM教育理念，笔者设计了一个项目式活动的教学课程。此项目式活动设计与小学生认知水平相适应，内容源于生活，同时也充分体现了STEM教育理念的本质和特点。校园是学生和教职工生活、学习和工作的场所，同时也是当地社区生物生存环境的重要组成部分。在这个项目式活动中，学生收到一封来自社区的校园生物分布图绘制的委托信，从而化身校园生物调查员，绘制出校园生物分布图。在这个过程中，面对来自身边的实际问题，学生将以科学的方法，运用科学、数学和美术知识对校园生物种类和数量进行调查和统计，绘制出校园生物分布图，并分析其生存环境，教师引导学生尝试用一定的分类标准对其进行分类研究，提出合理的校园生物保护措施，在实践中积累对生物多样性的认知经验，理解生物与环境的密切联系。相对按照教材编排的顺序进行教学，经单元重构后设计的项目式活动教学融合了STEM教育理念，将整个单元内容重新组合形成有机整体，打破学科壁垒，把科学理论知识和实践探究结合在一起，从而培养学生综合运用跨学科知识解决实际问题的能力。
一、分析学生学习需求和起点学习能力
分析学生的学习需求和起点学习能力是设计项目式活动的首要原则。本课程的学习主体是小学六年级的学生，通过几年的科学课程的学习，大多数学生对科学产生了浓厚的兴趣，对科学本质有了一定的了解，对周围世界有强烈的好奇心和探究欲望，也掌握了一定的科学知识和方法，具备初步的探究能力，在三年级也曾通过亲自种植凤仙花和养蚕对动植物生长进行观察和记录。本课程以校园生物作为切入点来认识生物的多样性，第一部分内容便是通过问卷形式来获取学生对校园生物的认知水平和探究能力。生物无处不在，小到一滴水里有肉眼看不见的各种微小生物，大到海洋里有不计其数的水生动植物。那在我们生活了快六年的校园里有哪些生物呢？这个问题对学生来说既熟悉又陌生。熟悉在于校园生物随时随地都可以看到，陌生在于似乎从未想过去弄清楚这个问题。从“校园生物知多少”问卷的调查结果来看，学生对校园生物种类知之甚少，知道用实地调查的方法去探究校园生物的种类和数量，但对记录方法仅局限于知名生物，对于不知名生物却是不知所措。为了扩充学生对校园生物的科学概念，教师采用幻灯片播放校园内常见的动植物图片，让学生去观察和辨认，然后出示答案并补充相关资料。如此，学生学习新知的兴趣也被逐渐调动起来。
二、创设真实问题情境，激发学生探索欲望
校园对于学生来说，是除了家以外最熟悉的场所，是学习和成长的乐园，同时校园也是当地社区生物生存环境的重要组成部分。
在这个项目式活动中，笔者设计了一个真实的问题情境：为了更好地了解和保护我们的生态环境，社区给我校发来了一封校园生物分布图绘制的委托信，假如我们是校园生物调查员，该如何绘制出我们的校园生物分布图？学生收到这封委托信会倍感荣幸，激发了探索校园生物的浓厚热情，驱动着学生化身校园生物调查员，去逐一解决本项目的核心问题：校园里有哪些生物（主要是动物和植物）？校园里一共有多少种生物？每一种数量多少？它们各自生活的环境有什么特点？爱护校园生物，我们能做些什么？这些问题的解决既为绘制校园生物分布图做好了准备工作，又为后面的项目式活动成果展示积累了素材。
三、在实践中将知识和能力进行迁移，促使学生综合性发展
理论指导实践，面对“绘制校园生物分布图”任务卡，首先要完成校园生物种类和数量的统计工作。教师先让学生讨论调查方法的具体实施细则，包括调查前的分工和准备工作、调查活动中的注意事项以及如何记录，这些明确后再分组进行校园生物大搜索。教师将整个校园划分教学楼区、食堂区、操场区、体育馆区和宿舍区五大块，全班学生分成五大组，分别负责调查一块区域，其中教学区再分三个小组，每个小组负责一栋教学楼区，要求学生调查时各大组独立完成，汇报前先小组内汇总成员调查到的生物种类和数量，汇报时以大组为单位。这样通过小组内和大组间的合作就完成了整个校园生物的调查，充分体现了科学合作探究精神。通过校园生物统计表的汇总，学生从自己调查获取的数据中不仅体会到生物的多样性，还了解不同的环境中生活着不同的生物。有了调查统计数据的支撑，接下来就是引导学生进行讨论校园分布图绘制可能遇到的问题和解决措施，例如某个地方生物种类很多，可以将其数字编号，有不知名的生物用字母编号，对于生物种类单一的可以直接把生物的名称直接写到相应的位置。校园平面图可以由教师打印好直接提供给学生，本课程在实际教学中笔者尝试让每个大组课后自己绘制，这对于六年级的学生来说也并非不能完成。学生先借助卷尺等工具测量出校园中各调查区域的面积，然后同比例缩小绘制出校园平面图，这些面积测算和比例尺的应用数学课上都有学过，正好借此机会得以知识到能力的迁移，学生用自己绘制的平面图也更有成就感。
四、展示成果和评价总结，提升师生教与学的效率
小组绘制完成校园生物分布图，让学生组间分享自己小组的成果，每组简要介绍制作过程和校园生物组成特点，其他组给出评价和具体建议，以此锻炼学生的口语表达能力和总结概括能力，同时也能拓展学生的思维，促进学生间互相学习，取长补短。教师结合学生成果分享和评价建议，小结最佳校园生物分布图的评选标准，各组对应各项标准完善自己小组的制作成果，然后以班级为单位举办校园生物分布图展示会，评出最佳校园分布图，如“最佳版面设计”、“最佳图文并茂”等。最后交流本项目学习心得，让学生尝试用一定的标准对校园生物进行分类，认识到生物是多种多样的，小到校园大到人类赖以生存的地球皆是如此。分析各类生物的生存环境，认识到生物的生活习性与环境息息相关，提出合理的校园生物保护措施。
整个课程的教学中，教师始终扮演的是引导者的角色，学生在综合运用各学科知识和技能来完成此项目式活动的过程中，达成以下四个维度的教学目标：科学知识（通过了解校园中的生物，初步认识生物的多样性）；科学探究（学会调查并记录校园生物及其生存环境；掌握生物种类和数量的统计方法，并绘制校园生物分布图；尝试用一定的标准对校园生物进行分类）；科学态度（认识到细致观察、详尽记录是重要的；发展调查和统计室外生物的兴趣；懂得科学的研究方法是获得准确数据和结论的秘密；体会用心观察会有许多新的发现，发展科学学习的乐趣）；科学、技术、社会与环境（认识生物与环境的关系；分析各类生物的生存环境，提出合理的保护措施，提高“爱护生命，从身边做起”的意识）。
参考文献：
[1]秦瑾若,傅钢善.STEM 教育:基于真实问题情境的跨学科式教育[J].中国电化教育,2017(4):67-74.
[2]凯文·布坎南.在STEM课程中强化真实情境学习[J].上海教育，2013（11）：8.