融入STEM理念，让学生获得创新能力的成长

陈花 李飞

人才是促进社会持续发展的不竭动力，长期受应试教育思想的影响，大多数教师将教育的重点放在基础知识的教学上，较少关注儿童创新能力的发展，导致学生只能被动地跟随教师的步伐漫步在科学世界。创客教育是一种着重培养儿童创造能力的教育方式，旨在引发儿童自觉思考的动机，促使儿童在设计、实践中获得创新能力的发展。STEM的跨学科教育理念与创客教育实现有效融合，让学生在运用跨学科知识中完成资源的开发与实践。在小学科学学科教学中，教师巧妙地融入STEM理念，引导儿童组建创客社团，促使学生在社团中唤醒思维的活力，主动利用科学知识创造新事物，真正成长为一名合格的“创客”。

一、精心规划，奠定基础

（一）深挖教材内容，铺垫创新基础

教材是教师开展教育活动的主要依据，随着“创客”教育理念在小学教育中的深度渗透，在进行教材的编写时，许多编撰者会有意识地在教材中融入创新元素，期望儿童在学习基础科学知识之余，也能逐步成长为创客，获得创新能力的持续发展。在STEM理念提出之际，教师也要认识到教材扮演的重要角色，主动挖掘教材中的创新教育元素、跨学科元素，并引导学生进行认真学习，促使学生在掌握基础知识之余，也能在创客社团中表现得游刃有余，尽情释放自身的创新才能。

在《太阳钟》的教学中，教师便可以先对教材上的内容进行解读，指出太阳钟的制作原理等内容是着重需要学生掌握的科学知识。在实际的教学中，教师先向学生设计“当下我们都使用哪些工具记录时间呢”的问题，请学生根据自己的生活经验进行回答。在学生指出“钟表”“手机”等工具后，教师再引发学生思考“在没有钟表之前，人们是如何掌握时间的呢”？伴随学生的思考，教师顺势为学生引入“太阳钟”的相关内容，并与学生一起探寻太阳钟能够用于记录时间的原理，强化学生的技术思维。紧接着，教师为学生提出“发挥自身的创造力，在社团中进行太阳钟的创新性设计与制作”的要求，鼓励学生在社团中发散思维，巧妙地融入工程、技术等知识，完成太阳钟的巧妙设计。

教师立足STEM理念对教材內容进行解读，挖掘其中的技术、工程、科学等元素，并为学生提出创新设计的要求，能帮助学生夯实基础，使学生更加自如地在创客社团中应用科学知识。

（二）细化教学目标，精心安排活动

在小学科学学科的教学中提出“创客”教育、STEM理念后，许多教师都如同走入迷雾之中，很难找到正确的教育方向。教学目标如同一盏明灯，能为教师指引方向，帮助教师指明教学的道路。在STEM理念下打造创客社团时，教师也应当围绕科学学科的教学内容，主动做好教学目标的细致设计，明确提出跨学科教学、创新教育的要求，以便在落实教学目标中促进学生的成长，让学生在社团中自然地化身“创客”。在教学活动结束后，教师也可以将教学目标转换为评价标准，检验学生是否达标，以便在社团活动中更好地帮助学生，进一步强化学生的创新能力。

比如在带领学生学习《摩擦力》这节课时，教师便可以设计如下教学目标：

1.了解摩擦力产生的条件；明确摩擦力存在的好处、坏处，分析现实生活中一些行为是增大还是减小摩擦力；

2.能利用测力计测量一个物体在另一个物体水平运动时的摩擦力；

3.能够探究影响摩擦力大小的因素；

4.能对减小液体阻力的方法进行探究，明确流线型是减小空气、液体阻力的有效方法……

围绕上述目标，在实际开展教学活动时，教师先借助生活现象引导学生关注摩擦力，再组织学生探究产生摩擦力的条件，引导学生使用测力计对摩擦力的大小进行测量。之后，教师请学生在创客社团中探讨“减小液体阻力的方法”的内容，促使学生在解答问题中迸发新的想法，逐步提出制作流线型物体的创新设想。这样学生也能达到教学目标的基本要求，提升学习本节课的实效。

教师基于教学内容进行教学目标的精准设计，充分彰显工程、科技、数学等元素，并提出创新设计的要求，能有效指引科学课程的教学方向，以便在精准落实教学目标中全面激活学生的创新活力。

二、多元整合，完善活动

（一）搭建生活桥梁，唤醒动力

科学学科与生活之间具有不可分割的关系，在现阶段引导学生学习科学知识时，教师能够发现教材上遍布生活元素，充分体现了科学学科的生活特色。教师引导学生建构科学知识的目的之一是为了让学生应用科学知识改变生活，使生活变得更加美好。对此，为了调动学生的创新动力，使学生在社团中巧妙地应用跨学科知识参与创新，教师有必要搭建生活桥梁，唤醒学生的创新欲望。

在指导学生学习《物体的传热本领》的内容时，教师先引导学生学习不同物体导热性能不同的相关内容，并带领学生区分热的良导体和不良导体，使学生能够将材料的传热性能与它的用途进行联系。随后，教师立足生活视角，为学生拟定生活背景：“由于工作的调整，小李的父亲最近总是加班，晚上不能回家吃饭，为了照顾父亲，小李想要为他送温热的饭菜，但是家里找不到保温盒，你能根据今天所学，为小李制作一个保温盒吗？你打算如何进行制作呢？”引发学生的思考，请学生在创客社团中发挥自己的创造才能，积极地进行保温饭盒的制作。在制作的过程中，学生也能无意识地应用工程、技术的相关知识，从而推动STEM理念在科学课堂的渗透。

教师立足生活视角为学生拟定创新设计的背景，不仅能轻松地唤醒学生的创作欲望，也能辅助学生完成对科学知识、工程知识、技术知识、数学知识的活学活用，使学生在发展创新才能之余，也能强化跨学科思维。

（二）理清流程，完善过程

任何实践活动的开展都需要遵循一定的流程，试想在创客社团中，如果学生直接参与创新设计、展开动手实践，那么在操作的过程中，学生也会遇到许多意料之外的问题，不对这些问题进行有效解决，势必会延缓学生创新实践的进度，让学生逐步对创客社团内的活动丧失兴趣。对此，在组织学生参与创客社团活动时，教师不妨鼓励学生进行活动流程的梳理，促使学生做到心中有数，以便学生在按照流程完成每一个步骤中，逐步实现对科学知识的活学活用，真正地推动STEM理念的精准落地。

在《制作汽水》的教学中，教师先为学生播放视频，引导学生认识到炎热的夏天人们都喜欢喝汽水的普遍现象，引出本节课的研究对象。随后，教师请学生交流汽水的特点，为后续的研究铺垫基础。紧接着，教师请学生对汽水中的气体进行研究，并设计“哪两种物质混合后能产生像汽水里那样的气泡呢？”“气泡产生的原因是什么呢？”的问题，引发学生的猜想，促使学生在揭秘问题的答案中逐步明确制作汽水的原理。之后，教师设计“自主制作柠檬汽水”的任务，鼓励学生在创客社团中拆解制作柠檬汽水的步骤和流程，如有些学生说先准备材料，再进行操作等。在学生操作时，教师也要进行细致的观察，及时地为学生提出“轻拿轻放”等建议，避免学生在操作中出现意外。

教师鼓励学生理清创新设计的流程，并指导学生按照相应的程序参与实践活动，能充分保障创客社团的存在价值，节约学生动手实践的时间，加快学生创新设计的进度。

（三）活化形式，拓展教学

儿童的学习兴趣是他们参与学习活动的精神支柱。从过去的科学教学中不难看出，当活动的形式相对单一、乏味时，学生也会形成消极、抵触的学习情绪，以至于儿童在活动中难以尽情绽放个人光彩，而当活动的形式极具趣味色彩时，儿童的热情也会十分高涨，创新思维会相对活跃。对此，在STEM理念下创建创客社团时，教师也应当顺应学生的兴趣爱好，巧妙地融入趣味元素，活化整个社团的活动方式，促使儿童在积极参与学习活动之余，也能完成创新设计。

在《水滴的“旅行”》的教学中，教师先引导学生认识一些基本的天气现象，了解水的三态变化等内容。随后，教师为学生拓展活动形式，请学生发挥自己的想象力，以水滴的旅行为主题创作童话故事、海报等。在活动中，教师充分尊重学生的个性、喜好，不为学生做特定的要求，而是让学生遵循自己心底的声音，寻找自己最喜欢的活动形式呈现水滴的“旅行”过程，如在社团活动中，有些学生选择编写童话故事，惟妙惟肖地呈现水滴“旅行”的过程，有些学生则选择绘制海報，以直观形象的方式呈现水滴“旅行”的过程，有些学生使用材料搭建水循环的模型等。学生的创造性思维获得尽情释放，全面提升学习水循环这一大概念的质量。

教师尊重学生的喜好，为学生拓展创客社团的活动形式，请学生融入自己的创新设想，完成故事、海报、模型等物品的制作，能帮助学生实现对工程、技术、科学等知识的融会贯通，使学生更加积极地参与创客社团活动。

三、精准落实，提升实效

（一）精心分工，彰显社员价值

与一般意义上的自主探究活动不同，社团活动更加强调学生之间的合作、互动，期望学生在相互协作中共同完成社团任务。但是纵观当前的教学能够发现，在社团活动中，教师只为学生提出相互合作的要求，往往忽视学生之间进行合作的细节，以至于学生之间的分工不明确，合作的价值也就“荡然无存”。学生是独立的个体，有着独属于自己的特点、优势，在小学科学教学中创建创客社团后，为了推动STEM理念的进一步渗透，教师有必要立足学生之间的差异性，做好人员的分配，并帮助每一个小组明确每个成员的责任，以便在充分绽放社团成员的优势中加快社团项目的落地，助力学生创新思维的发展。

在《矿物与我们的生活》的教学中，教师先让学生结合生活实际，了解矿物的特性以及其在生活中的运用，使学生深刻认识到矿物与衣食住行、医药之间不可分割的关系，帮助学生建立对岩石、矿物的基本认识。之后，教师以图文结合的方式引导学生了解从铁矿石到铁制品的生产过程，让学生体会生活用品的来之不易。随后，教师为学生呈现“体会石膏的固定作用”的实验流程图，鼓励学生简单地描述实验的过程。根据学生的描述以及学生日常的表现，教师采取同组异质、异组同质的原则，为学生进行人员的安排，促使各组内的学生各有千秋。在分好组后，教师再辅助每个小组进行组员任务的细分，以便每一个学生在释放自身的价值中，共同体验石膏的固化作用。

教师先对学生的实践操作能力、创新思维能力等进行判断，再采取互补的原则为学生进行分组，并辅助学生进行组内任务的细分，能保障每一个学生的参与感，使学生在明确的分工中完成创新实践，助推STEM理念的渗透。

（二）聚焦展示，培养多元能力

教育评价环节是课堂教学中不可缺少的一项环节，能帮助学生进行知识的回顾、反思，使学生清楚地明确自身的问题，精准进行知识的补充。创客社团活动的特点，使得学生在完成学习活动后会获得一定的实践成果，这一成果不仅代表了学生跨学科思维的发展水平，也代表了学生应用科学知识的水平以及学生创新思维能力的发展水平。对此，教师不妨创新科学课堂的评价环节，主动地为学生搭建展示创新成果的平台，并鼓励学生介绍自己的灵感来源、实践历程等，以便学生之间在相互欣赏、相互点评中意识到自身的不足，从而积极地补充工程、技术、数学等学科知识，进一步增强创新能力。

在《动物的庇护所》的教学中，教师先引导学生理解大自然为动植物提供了各种必需的非生物条件，并透过实例请学生了解动物依赖非生物材料筑巢或作为庇护所的相关内容。随后，教师为学生提出“创造性设计与制作鸟巢，为鸟儿安家”的任务，请学生在社团活动中展开想象，积极地利用身边的非自然材料完成鸟巢的制作。在学生制作完毕后，教师再搭建平台，请学生进行展示，鼓励学生介绍自己的灵感来源以及制作过程。之后，学生之间进行互评，以便在相互欣赏中打开新思路，积累更多的创新设计想法。

在STEM理念的背景下指导学生参与创客社团活动时，教师主动地变换评价形式，积极地为学生搭建展示成果的平台，并鼓励学生之间进行欣赏、点评，能帮助学生积累更多的创新经验，使学生逐步成长为一名合格的创客。

教师要增强对STEM理念的重视，主动立足创客社团的特色，开发多样化的活动形式，促使儿童在夯实基础、发展跨学科思维之余，也能获得创新能力的成长，逐步提高科学课程的教学质量。