基于STEM的科学课生活化实验开发研究

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2022版《义务教导小学科学课程标准》的学科关联建议里提到：“STEM是一种以工程学习、问题解决为导向的课程组织方式，它将科学、技术、工程和数学有机地融为一体，有利于学生创新才能的培养。科学教师可以尝试运用于自己的教学实践。”

笔者所执教的是教科版小学科学教材，该教材分外提防科学与生活的联系。学生的科学学习内容大片面来自学生身边常见的生活现象，其中生活化的科学测验操作活动更易于培养学生解决问题的才能。而且，教材以大单元的形式编排学习内容，有利于开展工程学习。因此，笔者立足教材的“技术与工程”领域，围绕STEM教导理念，确定研究开发小学科学生活化测验的策略。本文以《建高塔》为例，从创设生活化情境，明确学习任务;供给“自助餐”式的生活化材料，培养创新才能;研究生活中的高塔，供给学习支持;设计高塔，建立模型;联系生活实际，解释生活中的事物和现象五方面，基于STEM的小学科学课程生活化测验的开发举行了探究。

一、创设生活化情境，明确学习任务

上课伊始，教师先让学生玩“立铅笔”（铅笔的一端削尖）的嬉戏，激发学生的学习兴趣，并了解上小下大放置的物体对比稳定。然后出示埃菲尔铁塔，引发学生关注。“你知道这是什么吗？它位于哪里？”“小时候你用积木块搭过塔吗？”结果，情境引入：“现在我市需要建立一座塔来作为地标性建筑，你们有兴趣参与其中的设计与招标吗？”

你看，创设这样生活化的情境，不仅快速地激发学生的学习兴趣，而且明确地提出了本节课的学习任务，学生就会利用自己的学识储蓄来想手段解决这个问题。

二、供给“自助餐”式的生活化材料，培养创新才能

教材中选用可乐瓶、胶带让学生搭建高塔，在实际教学中，我察觉学生对此兴趣不够浓重，感悟不深。究其理由，主要是搭建材料限制了学生无限的想象力。对于“技术与工程”领域的教学，材料是一个关键因素，它与生命科学、物质科学、地球与宇宙科学的教学一样，都需要打定有布局典型材料。除此之外，材料的要求还需要多样性，以利于学生创新才能的培养。由于多样性的材料，既赋予学生选择的余地，又为学生的设计开启了思路，可诱发学生有更多的思路，制作出不同的有新意的作品。其次在材料设置上可设置“自助餐”式材料区，学生可根据自己设计的模型去选择适合的材料，从而培养学生的元认知。所以，我根据教学内容的需要，和学生们一起打定了胡萝卜块和牙签、塑料雪花片、意大利面、棉花糖等丰富的、本地的、生活中可探索到的材料供学生选择。

三、调查研究生活中的高塔，供给学习支持

在学生明确任务后，教师要想手段激活学生头脑中已有的对解决任务所需概念的理解。要想设计出梦想的塔，就要激活学生前面所学的外形与布局学识和材料学识。我们可以在课上共享课前收集到的世界各地的塔的处境。在分析塔的特点时，教师应引导学生查看各种塔在外形与布局上的特点。这些塔的外形有什么共同的特点？都是由什么布局组成的？这样的布局有什么优缺点？学生通过交流分析理解了塔的共同特點与设计的关系，有利于学习科学概念后的迁移和运用。

四、设计高塔，建立模型

1.提出设计要求。条件限制是科学技术走向现实生活必然面临的问题。因此，在基于STEM理念下“技术和工程”领域的学习中，教师要针对教学内容，提出明确的限制条件，这是理解真正的科学技术设计的开头。所以在《建高塔》中，可以通过发布招标书，提出设计要求：①布局符合科学原理，具备不易倒塌的特点;②高度达成80厘米以上;③具有确定的抗风才能;④具有确定的美观度，符合现代简约风格;⑤本金不得突破预算，胡萝卜（十粒一元）、牙签（十根一元）、塑料雪花片（十片一元）、棉花糖（十粒一元）、意大利面（十根一元）。

2.设计、分析与论证。根据招标要求，各小组先运用相关学识初步构思和设计，再经过“小组议论—选择—确定方案—画出草图”的过程。在这个过程中，学生要斟酌哪个方案最可行，哪个方案最实用，哪个方案最俭约等问题。这个环节是学生设计一个解决问题的方案的过程，也是一个对多种方案举行优选的过程，能有效提升学生的思维品质。

3.建立高塔模型。这个环节是本节课教学的核心环节，各小组根据最优方案制作高塔。制作时应斟酌：底座如何连接？如何确保外形下大上小？遇到了哪些困难？我们是如何解决的？

在实际教学中，学生很轻易受到材料或其他小组的影响，轻易否决或更改原先的设计方案，甚至将方案丢在一边，想到哪做到哪。因此，老师应有意识地激励学生先按自己小组的设计做，验证自己原来的构思行不行，问题出在哪，然后小组研讨后慎重修改。假设在实践中有新的创意，最好立刻在方案中加以表达，调整和完善原先的设计方案。

五、联系生活实际，解释生活中的事物和现象

高塔模型建好后，要让学生用实际制作的高塔去解释生活中的高塔，培养学生生动运用学识的才能。

总之，STEM