STEM课程常见误区分析

STEM课程常见误区分析

叶见桂

深圳市龙岗区布吉街道信义实验小学   518112

最近几年STEM教育理念热度很高，网上也是各种STEM课程培训，现在上一节课，好像不跟STEM扯上一点关系，都不好意思拿出手。但现状却是，很多人对STEM的教育理念的理解仅仅是停留在这几个缩写字母的表面意思——科学、技术、工程、数学等学科的融合教育，没有对STEM教育理念进行深层次的研究。所以在教学中难免会有很多课程是不符合STEM教学理念的。现在国内对STEM教育理念的研究大多都还在起步阶段，笔者查阅大量资料对比发现，由深圳市龙岗区教研室吴向东老师执笔编写的《深圳市龙岗区A-STEM课程建设的指导意见》（简称意见）是现在最符合我国学情的一篇关于STEM教育理念的解读文件。

这段时间我参加了多次与STEM相关课程的研讨会，感受很多，笔者就以《意见》解读的STEM理念，对现有的STEM课程在实施的过程提出常见的几个误区。

1、科学课？手工课？

在小学科学教育中，我们一直强调要让学生在做种学，动手动脑学科学。但是现实教学中很多老师却容易混淆手工课和科学课。科学课的一个重要目的是培养学生的科学思维、科学态度、科学方法，关键在于 “为什么？”。而手工课更多的是强调作品的制作过程以及作品精美程度，关键在于“如何做”。很多老师在执教过程中，简单的将美术中的手工与科学课中的一些小制作课混淆。在实施教学中，以手工课的模式开展，而忽视了科学态度、科学方法以及科学精神的培养，甚至忽略科学知识的探究。

在《神奇的电动机》一课中，以制作一个电动机的小视频引入，视频中重点展示的是建议电动机的制作过程，在新课部分，教师设置挑战任务，按照视频中的方法制作一个简易的电动机以及思考如何才能让电动机转动的更加快，最后，让学生将设计的电动画下来。乍一看起来这个节课的环节安排以及时间安排都非常符合现行的科学课模式——将大量的时间留给学生进行探究实验。但是，我们忽略了一个关键点——学生只知道如何制作一个能够转动起来的电动机，并不明白为什么电动机能够转动起来！这节课由一节科学课变成了实实在在的手工课。

回顾整节课，学生非常被动，学生根本就没有思考的过程，视频中的线圈是方形的，那学生的线圈就是方形的；老师在视频的操作是将磁铁放置在电池的下端那好，我们也将磁铁放在电池的下端。为什么？为什么要将线圈做成方形，圆形行吗？为什么磁铁一定要在下端，放在上面可以吗？学生在整节课都没有去思考过这些问题，学生仅仅是盲目的跟着视频进行一个模仿制作的过程。这样的状况谈何创新？很明显这跟我们STEM课程的理念是相悖的！

这样的课程是典型的重技术轻科学的课程，STEM课程强调学科融合，我们培养的人应该具有“知道如何做，更要知道为什么这样做”的能力。在《神奇的电动机》一课中，学生在制作电动机前，应该要让学生明白为什么电动机可以转动起来，结合自身猜想设计实验方案。在转起来的前提下提出挑战任务，如何使得电动机更加快呢？此时不能急于求快直接就让学生动手，而应该开展实验探究，研究应该从哪些方面来加快电动机转动的速度？时时刻刻将 “为什么”放在嘴边，提醒学生深层思考“为什么要这样做，其中的科学道理是什么？”在遇到问题时提醒学生思考“如何运用现有的科技手段来解决这个困难”。在传授知识的过程中渗入科学态度、科学精神。将问题细化，将探究做完整。这样才是动手动脑学科学，这样才不会出现知其然而不知其所以然的情况！

2、真的在跨学科?

在很多的STEM课程设计中，跨学科的概念总能有一席之地，但往往都是强行跨学科！现在很多STEM课程与平时课堂没有任何差别，最后在课堂末尾处，老师要求学生将自己想法画出来或者写一篇日记，甚至做一个手抄报！美其名曰这是科学课与美术课、语文课的跨学科融合。这根本不是所谓的跨学科，这种跨学科是无效的，是多余的。

首先，我们要明确一个问题，为什么我们要跨学科教学?因为我们需要其他学科的知识作为填充，才能更好让学生理解本学科的知识！跨学科是根据实际情况来的，并不是一定要有的。

再者，我们的跨学科并不是简单的运用其学科的某一知识，而是更深层的，我们可以理解成是学科与学科之间的核心素养的融合。与美术学科、语文学科的融和我们应该从培养学生的正确审美观，提高学生感受美、欣赏美、创造美、文化的理解和传承、语言的建构和运用等能力和认识科学本质，树立科学思想，崇尚科学精神，解决实际问题等核心素养方面下手设计课程。例如，笔者听的另一节《走马灯》一课，课前教师带领学生欣赏精美的走马灯，讲述走马灯上诗词的人物故事，课中讲述走马灯的科学原理以及制作走马灯技巧，课程最后，将时间和创造空间留给学生，让学生按照自己的想法制作走马灯，我们设想，学生会在上面默写一首诗或者画一幅漫画。结果出乎意料，孩子们形状各异的走马灯充满时代感——飞机、高楼、动漫人物、明星等等。这样的STEM课程才是我们需要的，我们不仅仅要继承更要创新！

3、你的课堂是否具有开放性？

《意见》提出学科核心概念、跨学科概念、项目实践是A-STEM的三条纽带，其中项目实践是A-STEM课程的主要教学方式。什么是项目实践，我们可以简单理解为：以一个现实的社会问题或者工程难题为切入点，学习相关的科学知识，采用已有的技术手段，建立模型提出解决方案，对比方案的优劣，采用最优方案解决问题，在解决问题的过程中会产生新的难题……通过不断的建立模型、设计方案、优化方案从而解决难题，培养学生的逻辑思维、批判性思维等方面的能力。

不难发现，要想采用项目式教学方式就必须是开放性的课堂形式！我们做到了开放性了吗？很多人对开放性的理解仅仅停留在字面上，认为开放课堂，就是放开手来让学生自己探究就好了。可是开放性课堂并不是我们想的这么简单，就如前面提到的电动机一课中，如果老师的目的不明确，科学知识没有理解到位，学生就会盲目的、被动的进行活动，老师不知道要如何引导什么，学生也不知道下一步要做什么。

所以我们开放性课堂确定好学习的目标以及学习的重难点是很有必要的。但我们老师太过顾及重难点也是开放性课堂的拦路虎。《研究电磁铁磁力大小与什么因素有关》一课实验较多，很适合用于公开课，这一课很能体现教师对开放性课堂驾驭程度。很多老师让学生探究完导线的圈数以及电池的节数之后一般就可以下课了。至于铁芯大小，导线粗细，紧密程度等方面即使有学生提出疑问，授课老师也会顾及到课程时间安排以及课标的重难点对这些疑问避而不谈。这样的课堂学生积极性不高，因为部分学生并不想探究这两个因素，只要学生产生了其他的猜想，他们就会念念不忘，如果不能满足孩子的探究需求，长期以往学生的探究积极性就会下降，被动的接收，这样的课堂不利于学生完整知识系统的建立，更不利于学生逻辑思维和批判性思维的培养，

如何把握课堂的开放程度，直接影响我们课堂的效果。我们的开放性指的是问题深度和广度的开放性、研究的问题的开放性、研究问题的方式方法的开放性、研究问题的时间和空间的开放性、课堂评价形式的开放性。开放性课堂并不是说老师完全放手不管，而是要教师善于引导学生思维发展，掌握好大方向，在岔路口及时将学生拉回来。

4、我们的课程如何评价？

在2022版的小学科学课标将科学课程目标分成四个方面——科学观念、科学思维，探究实践，态度责任。但是我们的STEM课程却没有一个很明确的课程评价方案出来，这也导致了现在的STEM课程良莠不齐的主要因素。这也是为什么我在前面说现在我国的STEM课程还处于探索阶段的原因。 我们不难发现，STEM课程与我国的科学课程以及综合实践课程是很相似的。我们何不借鉴这两门已经很成熟的课程评价来规范我们的STEM课程的评价方案呢？

STEM教育的目标是什么？或者说，通过STEM教育要培养学生的哪些能力。结合现有对STEM教育理念的解读，我们可以从知识目标、态度目标、人文目标三方面进行评价我们的课程。知识目标以及态度目标不需要多作解释，根据学生的年龄特点设定知识目标和态度目标，可参考现有的课标。我们在评价课程时还要注重人文艺术方面，不能单纯的考察知识的掌握程度、技术操作的熟练程度，我们还应该关注学生世界观、人生观、价值观的建立，在课堂教学时是否有传递积极的生活态度？是否有传递真善美的仁爱精神？是否有传递奉献社会、服务社会的人生价值观念？是否关注现有的社会矛盾并且积极寻求解决的办法？人文艺术教育缺位已久，亟待解决！这就要求我们的课程必定是以跨学科模式设计的，而且不仅仅是数学、科学、技术的跨学科融合，还必须加入人文艺术类学科！

以人文引领设计STEM课程（A-STEM），首先是由龙岗区教研室吴向东老师提出的，他强调现有的科学教育将人文艺术知识排除在外是不对的，这样培养出来的人是有缺陷的。为什么要人文引领？现在很多的社会问题都是与科学技术发展息息相关的，如环境问题、伦理道德问题。我们要明确一个原则，科学技术的发展最终的目的是服务于人类的，使人类能更好的生存繁衍。但是，反观现在的科学技术发展的现状却不是如此，更多的是为了金钱利益等方面的需求，这样的科学技术发展不仅不能服务于人类，还会使人类步入更艰难的境地！

我们的老师都是接受传统教学方式培养出来的，教育观念的转变很关键；将传统的以科学知识为重转换为知识和态度并重；将传统文理分科教育转换成跨学科融合教育；将传统科学教育中的重理轻文理念转换成人文引领设计课程；将传统教学的单一知识点教学转换成单元整合项目式学习方式；STEM教育任重而道远。