用小项目实现小学低年级科学STEM融合教学的实践研究

科学是一门综合性基础学科。小学生要想学好科学，就需要具备综合能力，需要具备跨学科的知识。STEM融合性教学模式以其趣味性、情境性、体验性、跨科学性等特点，深受各国教师和学生的欢迎和认可。由于STEM融合教育不单涉及到到多个学科，而且要求学生对每科学科都要有一定的知识储备，目前关于STEM融合教学的研究绝大部分都是小学高年级甚至中学，在小学中低年级，由于学生接触到的学科较少，知识储备也少，所以目前关于在小学中低年级如何开展STEM融合学育理论的研究比较少，而关于现实课堂教学的实践研究就更少了。一、什么是“小项目”针对低年级学生知识结构和层次，提出“小项目”的概念。“小项目”也是属于“项目教学”中的项目，只是在项目规模、知识层次、设计要求和实现难易度方面低很多，要符合低年级学生的思考方式，不能超出他们的知识结构和层次，但在组织形式和设计方法上基本借鉴了STEM教育部分内容和“项目教学”形式，学生在教学活动中也有共同的目标，并通过多学科知识融合，相互合作，共同完成项目。二、小学低年级学生现状调查为了更好地明确课题研究的具体内容，对比研究前后的效果，在课题研究之初，课题组对学生进行了问卷调查，了解一、二年级学生对STEM课程的了解以及兴趣，我们利用问卷星小程序向一、二年级学生发放调查问卷，回收273份。调查发现：超过95%的学生在家里会阅读与科学相关的书籍，85%以学生会积极参加学校发布了课外活动或者STEM科学实验社团，99%的学生都喜欢参观科学馆或科普展览，超过50%的学生会使用剪刀、尺子、小锤子、圆规、温度计等小工具，48%的学生遇到困难会向老师、家长和同伴求助解决，但也有近60%的学生完全不了解什么是STEM课程，听说过的也只有不到40%，只有4%的学生非常了解。综合分析得知，第一，绝大部分的学生都喜欢阅读与科学有关的书籍，喜欢参观科学馆或科普展览，对科学的兴趣较高；第二，大部分学生会积极参加学校发布了课外活动或者STEM科学实验社团；第三，约一半的学生会使用日常小工具，而且遇到困难会主动寻求帮助；第四，只有极少部分学生对STEM课程比较了解，绝大部分学生只听说过，甚至完全不了解。三、小项目式STEM融合课堂的构建方法下面以一年级科学下册第7课《我的小船》和二年级科学下册第11课《纸陀螺（七彩螺）》为例进行阐述论证。（一）确定项目明确目标。课题组以举行教研活动的形式，认真学习科学、语文、数学、美术、道法、信息等学科的课标，结合STEM教育的基本特点，并采纳专家建议，我们确立了以科学为主阵地，通过认真分析小学科学一、二年级的四本教材、教参和课标，并结合一、二年级语文、数学、美术、道法等学科的教学内容和教学目标，初步选定一年级下册第7课《我的小船》和二年级下册第11课《纸陀螺（七彩陀螺）》作为研究对象，研究用小项目的形式，实现小学低年级科学STEM融合教学实践。（二）教材分析设定环节。经过集体讨论和分析，确定《我的小船》小项目包括小船制作、小船美化和船文化三个部分和环节，涵盖科学、美术、思政（德育）等多学科知识。其中：在小船制作环节，由科学老师讲授和辅导，学生通过观看视频或听老师讲授，了解物体的沉浮现象，并能根据生活经验，使用不同的方法让物体能浮起来；通过各种实践活动，尝试多角度、多方式来解决问题；在探究活动中，通过动手操作和反思，激发学科学、爱科学的情感，丰富自己的科学知识和实践能力。在小船美化环节，由美术老师讲授和辅导，学生通过欣赏各种小船的造型，认识船的造形结构美学；在制作的小船上添加船身的一些装饰，使小船兼具功能美、造型美、色彩美特征。在船文化环节，由语文老师讲授和辅导，学生观看视频或听老师讲授，了解中国“船”文化、“红船故事”和航母发展成就，增强文化自信、激发爱国情怀，树立民族自信。《纸陀螺（七彩陀螺）》小项目包括陀螺文化、陀螺原理、陀螺制作、陀螺美化四个部分和环节，同样涵盖语文、数学、科学、美术等多学科知识。（三）集体备课形成设计。在前期教材分析并确定项目的基础上，课题组老师根据各分工并结合本学科特点先进行各自备课，撰写各自环节的教学设计，然后课题组通过多次集体备课，对各环节的教学过程进行优化，最终形成《我的小船》和《纸陀螺（七彩陀螺）》两个小项目式融合教学设计，为后续的课堂实践研究打下坚实的基础。（四）课堂实践优化完善。1.课堂实践，发现问题。例如，在《纸陀螺（七彩陀螺）》项目中，涉及学科较多导致各环节内容衔接不够紧密，学科间融合效果不太好；在《我的小船》项目中，三位老师的上课风格不同导致环节间过度不够自然，导致课堂整体性较差；在《纸陀螺（七彩陀螺）》项目中，内容较多且分段讲授。导致时间把控不好，出现超时；同样在《纸陀螺（七彩陀螺）》项目，涉及的教具学具及活动任务较多，加上老师对小组活动的组织管理不到位，课堂有点乱，对学习效果和课堂效果都有一定的影响。2.集体研磨，不断优化。一是通过集体备课和多次研磨，组员间充分协调配合；二是从项目的整体性考虑，注重各环节学科间知识点的融合过渡，删除重复环节和相似教学活动，进一步优化教学设计；三是对任务单进行优化调整，使任务单和教学环节同步，让课堂活动更加流畅合理；四是增加一位主持人，负责环节间的衔接过渡，提高让项目的整体性和课堂的连贯性；五是对各环节的视频材料进行剪辑优化，删除无意义的片段，减少冗余时间，加强小组活动的进度和时间把控，解决超时问题；六是在小组活动时，所有授课教师均参与课堂管理，每个老师负责2-3各小组的管理，负责答疑指导，维持课堂纪律，提高课堂效率。（五）调查反馈检验成果。以本次课题研究为例，研究前通过线上调查问卷形式向一、二年级学生发放《紫岭小学1-2年级STEM课程问卷调查》，了解学生对STEM课程的了解度、对科学的喜爱度、对科学活动的参与度、对使用工具的熟练程度等情况。在完成课题研究和两轮课堂实践后，又通过线上调查问卷形式向一、二年级学生发放《紫岭小学1-2年级科学小项目式STEM融合教学问卷调查》，在第一次调查问卷内容上加