夹江外国语实验学校　　薛金平

STEM教育最早是1986年美国国家科学委员在《本科的科学、数学和工程教育》报告中提出。2006年1月31日，美国总统布什提出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM素养的人才，并称其为全球竞争力的关键。接着2009年和2011年奥巴马总统指出美国未来的经济增长和国际竞争力取决于其创新能力。最后2016年9月14日，美国研究所与美国教育部综合了研讨会与会学者对 STEM 未来十年的发展愿景与建议。同年中国教育部出台的《教育信息化“十三五”规划”》中明确指出有效利用信息技术推进“众创空间”建设，探索STEM教育、创客教育等新教育模式，使学生具有较强的信息意识与创新意识，养成数字化学习习惯，具备重视信息安全、遵守信息社会伦理道德与法律法规的素养。 [１] 

STEM到底是什么呢？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，其中科学在于认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程则是在尊重自然规律的基础上改造世界、实现与自然界的和谐共处、解决社会发展过程中遇到的难题；数学则作为技术与工程学科的基础工具。

在了解STEM的发展和含义的情况下，各地开展了STEM教育的培训和推进会。学习过程中，我看到很多学校的科学课是和STEM连在一起的，有的还使用的是校本教材，以下是我学习中对科学课的一些感悟。

一、科学课中如何引导学生发现问题

这次外出学习我思考的第一个问题，科学课需要校本教材吗？STEM需要专门的教材吗？我认为在充分利用国家配备教材情况下，校本教材可以根据需要来增加课程，而不是替代。因为生活中处处是问题，我们要去发现是很容易的，但如何在课堂中引导呢？

比如这次去听了一节二年级的STEM课，叫《乌鸦喝水》，看着这个题目我只记得语文课学习过，其实这个老师是用乌鸦喝水的故事来导入，我们在学习中都知道这是一个乌鸦口渴了，瓶子里只有一点水，喝不着，所以想到了往瓶子里加石子，最后喝到水的故事。一般的学生都不会去质疑这个问题，但是善于思考的学生就会想：乌鸦真的可以喝到水吗？老师首先问同学们：你们还记得乌鸦喝水的故事吗？边看视频边思考，你发现了什么科学现象？引发学生回答问题，发现问题。同样的案例在苏教版二年级科学上《用力以后》第８课也有，学生在改变物体形状的时候会发现：为什么两个同学都使用拉的方法，橡皮筋长度不一样呢？橡皮筋的长度和什么有关呢？这是课上到１０分钟左右的时候才引导学生发现的问题，学生对自己发现这个问题非常感兴趣，提出了很多猜测。

所以生活中处处都是问题，就看我们怎么去发现。我们可以从寓言故事中发现，可以从教材中发现，可以从学生自己做实验中发现，老师要足够引导。

二、科学课中如何引导学生分析问题

分析能力是一个学生解决问题的前提，也可以反映一个学生的思考思路，对于这个问题的严谨性。

比如《乌鸦喝水》，可能科学课中主要让学生明白石子的大小不同，缝隙大小不同，缝隙多少不同。但是我们在学习STEM后，我们明白了要加入一些数学素养，所以这个老师提醒学生要先明白乌鸦的嘴长，如果瓶子短嘴长，那乌鸦直接就可以喝到水了，根本不用放石子进去，那知道乌鸦嘴长５ｃｍ后，我们要先在实验单上画出５ｃｍ的线，标识出乌鸦的嘴最多能到达瓶子的哪个位置，这样水至少上升到哪个位置，乌鸦就能喝到水。第二个问题：瓶子里的水有多少？引导学生分析：如果瓶子里的水足够多，那么乌鸦也不用放石子也能喝到水。给出３个选项，分别是水量少、水量一般、水量多，让学生谈论分析。同样在《形状改变了》这一课中，学生发现橡皮筋长度不同以后，如何分析？首先提出猜测，学生会有很多猜测，比如橡皮筋长度、橡皮筋弹性、力的大小、钩码数量等等，在学生提出这些猜想以后，老师不能放任学生自己去探究，而是应该先引导分析这些猜想有没有可以直接排除的？并不是所有的猜想都是正确的，引导后学生会发现橡皮筋我们使用的都是相同的，有关橡皮筋材质的猜想我们都可以排除，这样的话减少了我们实验不相关因素的影响，也减少了做实验的次数。

所以，在分析问题上，我们可以先排除一些不必要因素，但是我们也要给学生增加一些相关的知识，这样才能更好的分析问题。如果在实验中我们完全把学生的猜想都做一遍，有时真的会进入死胡同，浪费时间，这时我们就应该另辟蹊径，先认真分析。

三、科学课中如何引导学生解决问题

在发现问题和分析问题后，我们要学着自己解决问题，有些学生解决问题的能力是非常差的，这时候就需要我们充分的引导。

比如在《乌鸦喝水》中，我们分析问题是有３种选项，水量少、水量一般、水量多，这三种情况是学生先自己猜测讨论。实验１：水不多，小组分组合作。学生发现水不能到达最先画的线，课文再现：水不多乌鸦喝到了水，学生质疑：为什么乌鸦放石子就可以让水升高，我们放就不行？通过实验，你知道乌鸦喝不到水的原因是什么吗？学生回答猜想。所以引出实验２：水多一点。学生汇报实验过程和发现：为什么同样多的水和石子，有些小组可以让乌鸦喝到水，有些小组却喝不到？小组讨论。用什么方法可以使水面升得更多？石子大小可能会影响水面上升。再次实验：水多一点。最后得出结论。同样在《形状改变了》这一课中，学生分析排除一些猜测后，锁定了两个猜想：钩码数量和拉力大小。我们做实验需要把橡皮筋统一挂在一条水平线上，用钩码钩在橡皮筋上，观察橡皮筋的长度变化。学生解决这个实验的时候会直接就想往橡皮筋上面挂钩码，没有一个对比的概念，所以老师也需要引导学生如何去解决，我们要能看到鲜明的实验现象对比，学生就知道了不同的橡皮筋挂不同数量的钩码，但是第一根橡皮筋不挂钩码，这是一个原始数据对比，这一点还是需要老师充分引导，不然很大一部分学生不知道。最后实验做出来，老师还要引导学生知道这里的钩码数量可以等同于拉力大小。

所以解决问题才是学生比较薄弱的地方，首先不知道如何设计实验，其次不知道如何形成对比。最开始需要老师直接告诉实验方案，慢慢的可以自己设计实验，最后要提高要求，确保实验的偶然性、严谨性等等。

在小学科学的实验课堂中我不懂的地方，经常会有一种疑惑，自己所教授的知识学生能学弟多少？直到最近学习STEM才渐渐明白过来，以前并不是没问题，而是没有发现问题而已，没有评价量规。所以现在一节科学课堂怎样去设计已经变样了，我们可以像展示课中的《乌鸦喝水》一样，课堂中穿插英语对话，语文书本中发现问题、质疑问题，再加上数学的数据分析，以及科学的实验探究，最后可以加上艺术上的如何去宣传你所学的知识，这不就是STEM教育的意义所在吗？科学教师也许就是在这些不断出现的教育问题中思考着、痛苦着、成长着。

[参考文献]

[１] 教育部关于印发《教育信息化“十三五”规划》的通知   ．中华人民共和国教育部．2016-06-07[引用日期2017-03-07]