杨玮微
温州苍南灵溪镇江滨实验小学
摘要：近年来，随着我国课程改革的深入，stem课程逐渐受到了教育部门的重视。stem是一种综合性的教育理念，通过基于项目或问题的方式进行跨学科整合式学习，其根本目的是培养科学精神、实践创新能力、问题解决能力等具有全面能力的发展型人才。我国教育部出台的《义务教育小学科学课程》中，提出小学科学是一门综合、实践型课程，提倡跨学科学习的方式，鼓励运用stem理念进行教学实践。本文探讨了小学科学基于项目化的stem课程实践。
关键词：小学科学；项目化学习；stem
Stem教育的理念是将科学与工程问题作为教学的引导内容，为学生建立解决问题的情境，使学生经历一系列综合性、关联性的过程，从而达到加强学生科学技术应用能力的目的[1]。随着我国小学课程改革的深入，小学科学的学习开始受到了广泛的关注，提出应在项目化学习的过程中融入stem理念，以项目达成为基本目的，采用跨学科教学的方式，历经对一项科学或工程任务的研究过程，使科学的学习更加综合化和系统化，从而激发学生的主观能动性，提高学生综合素养。
STEM 理念的核心，体现在它强调通过某种方式将科学、技术、工程和数学等原本孤立的学科有机地融合在一起。而项目化的学习方式，恰好在这些孤立的学科中建立了一个纽带，让学生充分运用自己的知识储备和学习能力去完成一项选定的研究主题，使其经历一种深度思考和认知事物的过程，让原先零散的知识变成相互关联、渗透、统一的有机整体，从而形成一种跨学科的学习方法和能力，大大有助于提高学生的综合素养[2]。因此，在小学科学教学中选择可操作性的内容，研究实施具有“学科融合”特色科学学习方法， 对新形势下的科学教学改革和提升学生科学素养有极其重要的意义。
一、项目化学习主题的综合性
STEM提出在学生学习的过程中，应当调动与学习、解决问题的相关知识，即使这些知识处于不同的领域，还可能包含更深的科学原理，但只要与项目相关，均可引入至教学中。因此，小学科学在选择项目化学习的主题时，应考虑到内容的综合性，选择合理的内容，甚至可对教材内容进行重构[3]。例如在《一个生态瓶》的教学中，该课程包含了生物生存特征、生态系统等生命科学领域知识，而生态瓶的制作包含了物质科学、工程设计方面的知识以及生物数量的有效控制等数学知识，综合性较强。教师在对该课程进行教学时，可直接将其作为项目化学习的内容。又例如在《电路》单元的教学中，教师可以根据教材的内容，设计“电子地震预警仪”的研究主题，让学生根据生活经历，灵活运用已学的电学知识，设计并制作相应的电子预警设备，由教师对学生进行辅助，从而充分体现了stem理念的综合性。
二、“双管齐下”的学习过程
STEM 强调工程设计思维理念，即从某一确定的主题出发，让学生综合运用多学科知识参与到某一项目、问题的解决中，从而构建完整的体系化的知识网络。在此过程中，不仅要达到教师指定的教学目标，同时还要重点培养学生的扩展创新能力[4]。因此，在项目化学习中，以目标任务达成为主线，拓展创新思路的为暗线进行呈现，有利于学生形成跨学科或交叉学科的综合素养，也有利于实践创新素养的形成。
首先，应根据目标任务，选择合适的活动方式，引导学生展开学习，最终完成项目目标。工程设计的流程包括生活情境、发现问题、科学探究、技术设计、方案优化、测试及制作、表达与交流，逐步展开，根据项目的具体内容，会呈现出不同的形式。在实践教学中，教师可以将一个主题分为多个任务，再根据任务设不同的活动，逐步完成目标，最终完成项目任务。例如在《制作电动小飞机》的教学中，可以将教学内容分为三部分：飞机为什么能飞？小电动飞机是否可以自己制作？谁的电动飞机最好？以上三个问题分别对应飞机飞行的原理、电动小飞机的设计以及产品的优化与改进，也对应了科学探究、工程技术设计以及方案优化与表达交流的过程。根据第一个任务的内容，可以从两个小活动入手，首先带领学生了解电动飞机的组成，再引导学生探究飞机的飞行原理。第二个任务可以分为电动飞机的设计与制作两个活动。第三个任务可分为电动飞机飞行竞赛和给电动飞机编写说明书两个活动。
通过这种教学方式，充分发挥了学生的自主性，使学生通过收集资料、互相讨论，逐渐对飞机的飞行原理进行研究，并根据已学的知识对飞机进行设计，进一步进行组装，再测试改进。从整个过程中，不仅能提高学生的学习能力，同时也加强了学生的实践能力，达到了多学科融合的目的，最终完成项目目标。
其次，根据产品测试改进和知识迁移运用的维度，提升学生的创造力[5]。首先，产品的测试是工程设计的重要步骤，一方面可以对自己所设计的产品进行优化完善，另一方面，在优化过程中，由于指向更高的产品性能要求，学生很容易产生创造性思维的火花，并将尝试运用于自己的作品中。例如，在《电子地震预警仪》项目中，学生设计的钟摆式电子预警仪灵敏度不够高的情况下，很容易去思考运用其它方式（如电子传感器等）去设计新的产品。进而将本项目进行拓展延伸，进一步打造更为精准的地震预警仪。不仅增强了学生的探究欲，并可以以之为驱动，促进学生持续研究和创新能力的形成。②对于小学生而言，将自己设计制作的产品给父母朋友展示是能够激发探知欲和创新潜能的最好方式。因此，可以在项目结束后，组织亲子展示活动，使其脱离项目主题的束缚，进一步发挥自由想象和设计的空间，去充实完善自己的作品。另外，也可以在家人的帮助下，用在本项目学习中的经验和收获， 将知识与技能迁移到另一种产品的设计制作中，也有助于学生对知识的灵活应用和创造力的培养。通过大量如此形式的问题解决，学生在实践中不断发现问题、解决问题，不断实现创新，最终形成实践创新素养。
三、多元化评价
STEM 强调评价方式的多元化，既有形成性评价，还要有过程性评价[6]。在项目化学习中，不仅应该记录学生完成了什么项目，有怎样的项目成果，更要记录学生是如何去完成一项任务的。典型的项目化学习评价不仅关注制作的作品、完成的成果等学习结果， 而且还关注这些学习结果得以产生的过程，包括如何选定项目、制定计划、活动探究、作品制作、成果交流和活动评价等。在评价主题方面，既要有教师的评价，也要有学生互评。只有如此，才能真正体现出评价方式的多元化和交叉融合。
四、结语
STEM 教育是一种新型的跨学科整合式教育，STEM 理念提倡科学、技术、工程、数学教育四门学科的融合，强调学生在动手实践中学习多种类型、多个方面的领域内容，鼓励学生通过合作学习解决现实生活中遇到的问题，旨在提高学生的问题解决能力、自主创新能力，从而培养符合未来科技社会发展的人才。STEM 理念改变了传统的教育方式，为科学、技术、工程、数学教育提供了新思路。老话说得好“教育要从娃娃抓起”，在小学教育阶段中科学教育是以培养学生科学素养为主，倡导学生动脑动手做科学，通过“做中学”的形式，培养学生的自主学习、学会学习、创新意识，鼓励学生在认知范围内进行全方面、立体地建构其知识经验体系，这与 STEM 理念有着异曲同工之妙。
总之，在项目化学习中，教师应尽可能地挖掘综合性素材， 为学生创造更多的真实情境和场景， 打破学生学科壁垒， 在一系列项目中让学生感受知识的交叉融合带给他们的成功和愉悦，进一步提升学生科学素养和创新素养，为未来解决更复杂的跨学科真实问题奠定良好的基础。
参考文献
[1]华俊.运用stem理念构建小学科学高效课堂[J].读与写,2020,17(21):216.
[2]顾亚琼.基于stem的小学科学教学探究[J].科学咨询,2020,(28):257.
[3]袁敏婷.STEM理念下的小学低年级科学课教学研究[J].小学科学(教师版),2020,(7):24.
[4]马建龙.浅谈STEM教育在小学科学课程中的融合[J].学周刊,2020,(23):87-88.
[5]赵海涛.基于STEM的小学科学教学探究[J].神州,2020,(18):227.
[6]卫美林,卫陈蝶.基于STEM视角的小学科学教学现状及策略分析 ——以苏教版为例[J].考试周刊,2020,(62):1-2.