王盈
四川省成都市龙泉驿区实验小学校
小学科学是以实验教学为基础、以培养学生创新意识、提高学生实践能力为目标的基础课程，更是一门培养小学生创新精神和综合科学素养的重要课程。因此实验教学的开展对于科学教学来说非常关键。但是，目前的课堂教学过分重视实验形式，而忽视了小学生的心理和认知特点，使得实验教学的效果并不理想，学生的核心素养提升缓慢。为了改善这种状况，教师必须运用更加科学合理的课堂教育教学理念，引导学生进行主动探究思考，从而使他们了解更多的科学知识，获得高层次的核心素养提升。
STEM课程是当前教学改革实践的热点内容。由科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathmatics）四门学科整合而成，具有跨学科、趣味性、情境性、合作性等教学特征。 STEM教学理念摒弃知识灌输，倡导学生通过教师的导引，以项目学习为载体，通过探究、合作等方式运用跨学科的知识与能力解决真实情景中的实际问题，从而提升学生的科学、技术、工程、数学等方面的综合素养，和新课改倡导的核心素养不谋而合。
尽管STEM教育在各个国家和地区的开展方式有所不同，但经过实践已达成了一个共识——STEM跨学科教学是科学实验教学不可或缺的一种途径。那么，如何借鉴、融合、开展STEM教学，提高科学课堂实验教学质量，进而提升学生的核心素养呢？我结合自己的实际教学，说一说自己在课堂上的一点做法。
一、聚焦综合性问题，从问题研究中提升核心素养。
结合现实社会生活中出现的综合性、焦点性主题来整合学科教学内容，是在学科课堂中渗透STEAM教育的切入点。例如：健康与疾病、环境保护、灾害以及科技发展前沿等等，都是较好的综合性主题突破口。
当今我国经济飞速发展，汽车的数量猛增带来日常的交通堵塞已成为人们习以为常，不得不忍受的问题。将这一焦点问题与我的课堂教学融合，在执教四年级下册《不一样的电路连接》一课时，由于课堂时间有限，教材内容多、难度大，介于这一背景问题我把它设计成《组装一个交通信号灯》STEM项目让学生研究，把教材内容进行整合，确立了新的教学目标：1、科学目标：知道开关可以用来连接或断开电路，控制电路中电器元件的工作状态。了解电路有两种不同的连接方法——串联和并联。明白简单电路的基本构成，并根据电路图能连接简单电路。 2、技术目标：掌握设计一个能交叉控制红黄绿灯的技术，分别点亮三盏小灯泡。让学生用多种途径收集相关资料，初步培养学生的信息技术素养。 3、工程目标：通过“发现问题——设计方案——知识迁移——优化完善”的形式开展学习，体现工程过程的基本要点，促进学生对工程设计的理解。4、数学目标：绘制设计图，根据设计图合理选择材料，进行具体的制作。在课堂中，学生不再是单纯枯燥的学习串联和并联的知识，而是以挑战赛的方式自己设计图纸、制作组装、比拼竞赛最后再改进完善完成这个项目的学习。通过学习，学生的情感态度价值观得以熏陶，体会何谓国家、社会以及个人的责任担当；其次，培养了健康生活的意识与能力，而不是单纯地获取科学或数学知识；最后，他们的综合运用多学科知识解决问题的能力、思维能力、科学探究以及技术运用等能力都得到了发展，核心素养得到提升。
二、开展趣味性课堂活动，以活动教学促进核心素养提升。
小学生如果对科学知识的学习一旦产生了兴趣，他们就会积极主动地对科学知识进行探索。课堂上有疑问、有猜想、有思考、有尝试。这样的课堂既能够提高学生的实验能力，又能培养学生的科学素养。富有趣味性的动手动脑实践是STEAM教育的一大特色，也是整合多学科教学方式的切入点。这些实践，是综合科学探究与工程设计的活动，既有类似科学家开展的科学理论和科学建模等探究活动，也包含类似工程师为满足某一需求而进行的工程设计和建造等设计活动，可以熏陶培养学生实践创新与人文底蕴等发展核心素养。
结合四年级学生的认知特点，我们在学校趣味课堂中设计了“玩转小陀螺”一课。该课的主要活动是引导学生利用圆纸片和牙签组装小陀螺，并想办法让小陀螺转得时间更久。通过本项目的实践，让学生面向自己的真实生活，把喜爱富有趣味性的东西以及在生活中的体验带到课堂中来。学习内容的生活化、真实性以及趣味性是加快学习的催化剂，有助于激发学生学习探究的兴趣，帮助学生建立课程和现实生活的联系。课堂上，充分发挥学生的主观能动性，学生自己摸索学习，了解了陀螺是由转轴和转盘组成的，他们自己设计小陀螺模型。在制作小陀螺的过程中，他们不断发现问题、解决问题，不断反思改进，从而让小陀螺转得更稳更久，最终明白了通过减小摩擦力、降低重心、增加转盘质量等方法可以使陀螺转得更稳更久的道理。获得了对科学概念的理解，激发和培养了自己的逻辑思维、批判性思维，更懂得了团结的重要性，同时也提高了小组协作的技巧，核心素养在活动中得到提升。
三、挖掘教材的可塑空间，在生活实践中提升核心素养。
科学问题源于生活，科学知识亦用于生活。我们的使用教材中有些内容与生活的联系比较紧密。在科学课堂的教学中，通过运用STEM基本教学流程，深挖教材的前置和后延，寻找与生活实践相联的可塑性，将所学的科学知识和方法进行迁移转化、综合应用于生活实践，从而创造设计出想解决的现实生活中的问题。 学生像科学家和工程师一样学习与思考的过程，有效培养了学生面对困难、团结合作、集思广益来解决问题的STEM学科核心素养。
五年级上册第二单元《物体的颜色与吸热》以及六年级上册第二单元《用纸造一座“桥”》这两课的教材内容的延伸性很大，与学生的生活非常贴近，所以我把这两课的内容设计成STEM的教学模式让学生进行研究。先说说《物体的颜色与吸热》这一课，学生在前面几节课探究的基础上，对于光和热的特点有了一定的前概念认识，这节课是从物体本身的属性来探究，从而在前概念的基础上构建怎样才能得到更多的光和热的科学概念。我通过“盲人买布”（炎热的午后，盲人去街上买布，老板拿黑色的布冒充白色的布欺骗他）的情境故事引出课题，引发学生探究的兴趣，对概念知识有了初步感知。接下再来用黑色和白色等不同颜色的物体做对比实验，学生在探究实验中，动手能力、观察能力、交流合作能力得到了锻炼与提升。学生对科学概念的理解和构建完成后再让学生通过所学的知识进行生活延展，自己设计一个微型保温杯，学以致用完成知识的迁移。本节课，有效地在科学、技术、工程、数学之间形成相互碰撞、相互支撑，把它们交织融合，实现多层次、理解性的学习，培养学生各个方面的科学技能和核心素养。《用纸造一座“桥”》这一课是让学生利用A4纸的特质，通过完成相应的承重设计任务（桥面和桥墩），了解桥的结构、承重能力，通过搭建和测试了解不同结构桥的稳定性和承压力，进而了解物体的承重能力。学生的建造不仅包括了桥面，还包含了桥墩。在桥墩的建造中，学生结合书中所学和生活所见进行大胆设计，但是不能使用其他连接工具，还是比较有难度的。所以学生在建造的过程中不断寻找并积累相关经验，为了实现自己的需求他们懂得对已有的材料加以探究、设计和开发，发散思维，大胆创新。完成项目研究后，孩子们在面对困难时如何团结协作、集思广益来解决问题的STEM学科核心素养得到了培养，同时也从中体会到了“创”的成功和乐趣。
学生核心素养的提升不是一朝而就的事情，它需要师生们的点滴积累与努力。我们要大力开展学科课堂教学改革，协同合作，潜心研究、积极实践STEAM教育理念和教育方式，让学生的核心素养在探究学习中不断得到培养与提升。