融于學情，聯系學科，STEM教學在一年級科學中的體現
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摘 要：在新課程標準定義中，小學科學是一門綜合性很強的學科。這就很需要STEM教育的學科聯系，與其他學科相關知識點巧妙融合。本文以一年級下冊1.3《認識物體的形狀》為例，證實學科聯合的優越性與重要性。以此提出STEM教育對于我們小學科學老師需要注意的地方。
關鍵詞：STEM教育;學科;聯合;一年級
在新版2017年的《小學科學課程標準》中定義小學科學這門課程性質，認為這是一門綜合性課程。在理解自然現象和解決實際問題需要綜合運用不容領域的知識和方法。著力提高學生的綜合能力。重點強調科學課程與一起開設的語文、數學等課程相互滲透，促進學生的全高效地面發展。
青少年的科學素養的發展關系到國家將來科技及社會進步發展水平，STEM擺脫了傳統教育模式的束縛，打破了各個學科之間的限制，為小學科學教學體制的改革提供的全新的思路。而在我們小學一年級科學中，基于一年級學生的學情，處于對很多事物啟蒙發現的階段，有多處與語文、數學學科相互聯系，相互關聯。
一、什么是STEM教學
STEM教育是科學、技術、工程和數學（Science Technology，Engineering and Mathematics）四個英文單詞首字母的縮寫。這四個英語單詞分別代表了不同類型的學科單元。STEM與傳統學科之間有著本質的區別，在采取相關策略解決問題時，需要將這些學科有目的的結合在一起。所以在進行學科授課的過程中要求教師必須突破傳統教學理念的束縛，突破學科間的界限，用整合的方式更好地落實教育教學目標，起到事半功倍的效果。
二、以一年級科學下冊1.3《認識物體的形狀》為例，STEM教育的優越性
1.理解教材，聯系學科，體現STEM
在一年級下冊第一單元是讓學生對周圍的物體的了解，對物體的顏色、形狀、輕重、厚薄、表面粗糙程度進行觀察和描述。根據課程標準，學生在小學階段要認識“物體具有質量、體積等特征”在本單元的第三課時《認識物體的形狀》中，借助“擺放”這一項研究活動，引導學生初步體會到物體的形狀特征。
而在而在此學習之前，學生的學情在于一年級的上冊與本冊的數學中，學生已經學過了最基本的形狀認識，包括立體圖形與平面圖形。能夠清楚的認識到不同形狀之間的區別，已經做到能夠區分，直觀體會到了這些圖形的特征。大部分學生都能夠區分常見的形狀，同時還可以直接的體驗到這些圖形的基本特征，知道這幾種幾何圖形的名稱并能識別。
2.聯系STEM，確定教學目標
我們很多老師認為，在這節課關于“形狀”的教學中，學生已經很清楚明白形狀的概念了，沒什么可講的了。但是，認識物體的形狀有什么意義，形狀的不同對物體來說意味著什么。這就需要科學與數學的結合，STEM教育的概念，使學生能夠更加透徹地了解形狀這概念，使之具象化，立體化，全面化。
為了讓學生從“占據空間”這個角度理解形狀是物體的重要特征之一，教科書對“空間”這個抽象概念進行了具象化——一個固定大小的盒子。通過將物體放進盒子，讓學生體會物體本身會“占地方”：通過將不同形狀的物體放進盒子，讓學生體會物體的形狀會影響它“占地方”的方式。教科書對活動難度進行了控制，選擇了大小相似的物體（木塊和兵乓球），讓學生聚焦在形狀對物體“占地方的方式”的影響上。同時，為了初步喚醒學生的立體空間意識，教科書在活動中選擇了不同面形狀不同的物體，（橡皮、螺母），讓學生關注物體可能有很多面，不同面的形狀可能是不相同的。
3.落實教學目標，體現STEM的優越性
所以在落實這個教學目標時，主要設計了兩個探究活動，主要做法是把4種形狀不同的物體放入同樣的盒子中，分兩個探究活動：（1）哪種物體放的數量最多？（2）換一種平鋪的方法，能裝得更多嗎？第一個活動的重點是通過比較木塊和乒乓球的數量，發現不同形狀的物體平鋪的數量不同。平鋪的數量不同與什么有關呢？學生一定會觀察到乒乓球平鋪時中間有空隙，無法填平盒子的空間，而木塊平鋪后中間沒有空隙，基本填平了盒子的空間。
第二個活動的重點是引導學生用不同的平鋪方式擺放螺母，發現同一物體用不同側面擺放（比如“躺著”或“立著”），會出現不同的擺放數量。通過這兩個探究活動，使學生體驗到：物體的形狀對其占據空間的影響。由此，體會到生的形狀，有可能其擺放、拼接或堆放的方式也不同。
4.歸結重難點，感知優越性
主要圍繞“同一種物體的兩種平鋪方法，結果一樣嗎？”這個關鍵問題進行討論，重點要引導學生體會物體形狀的特殊性會對裝入盒子中的數量產生響，要回答這個問題，需要學生用記錄表中的數據加以說明。
而對于有些無法改變平鋪數量的，通過比較：乒乓球和小木塊是無法改變的;與橡皮和螺母是可以改變。他們之間的區別在哪里。由此可以得出：有的物體是所有面都一樣的，而有的物體是由不同面組成。這兩種區別在體積上“占位置”是有所區別的。從而升華本課的難點：物體有不同的面，將他不同方式平鋪，得出的結果是不一樣的。使學生能夠更加確切地了解形狀帶來的改變，更好地定位教學目標，達到最佳的教學效果。
三、怎么樣做到STEM，與學科聯系密切對我們老師的要求
?。ㄒ唬┙虒W目標把握需要準確清晰精準
科學學科要求教師在授課的過程中必須具備極強的思維能力，同時采取有效的措施盡可能的提升學生整體的數學素養，在這個過程中還要強化學生自身的創新意識。對于小學科學與別的學科相近知識點，教師應該從課堂的時間內容出發，結合學生的具體情況，采取合理的授課方法，確?？梢杂行У奶嵘w的課堂效率。在對某些關鍵章節進行講解的過程中，應該從多個角度入手，讓學生在掌握學科定義基礎之上發散自己的思維想，通過自身生活經歷，對這些概念進行融會貫通。也可以為后面其它內容的學習奠定堅實的基礎。 比方說針對“溫度”的具體定義進行講述時，教師應該明白讓學生認識到正負之間的區別。而在相關科學課程中，有關溫度的教學主要是為了學生們切實的感受溫度的基本作用，讓他們認識到這一主題背后的結構，確保他們在日常生活中可以正確的使用相關的工具對溫度進行測量，所以在數學課堂中，不需要對某一概念的基本性質進行深入的分析，只要求學生能夠掌握這些概念背后的數學思維即可，從以上的分析中我們可以明顯的看出，雖然是同一個概念的講解，但是不同學科的側重點卻有所差別。
?。ǘ┙虒W進度調整要合理科學
在知識點整合中，應該要結合知識點的相關內容安排多角度的教材運用，只有這樣才可以確保兩門學科之間的界限更加清晰，學生在學習的過程中也不會出現概念混淆的情況。針對兩門課程中知識點銜接不明顯的地方應該進行重新的調整，同時還要對學習時間進行更加合理的安排，并形成一定序列，實現學科有效整 合，以達成“以生為本”，幫助學生掌握知識的同時不斷的提高他們的個人能力想，輕負高質的課堂教學效果。
（三）學科資源有效連接
從客觀角度來說，與小學科學聯系最密切的還是小學數學。數學和科學都屬于理科類的范疇，而且也是自然科學的兩個重要分支。有研究人員認為，數學是所有自然學科的基礎學科，在對自然科學進行講解的過程中必須依賴于數學的相關定理運算。從這些研究中我們可以看出，數學和科學之間的聯系非常緊密。研究人員與相關的教師隊伍進行了深入的溝通，大多數教師人員認為，無論是基本的教學內容還是整體的教學形式，科學和數學之間都存在著非常多的聯系。這兩門學科能夠達到相互滲透的階段，并且還可以為其他學科的提升奠定堅實的基礎。在實際的教學過程中，如果可以對這兩項資源進行高效的整合，可以有效的使整體的知識概念更加的清晰，便于學生理解相關的定義，降低學生學習自然學科的難度，提高整體的課堂效率。
比如小學科學教學中有關方向與位置的課程，在這個過程中教師可以通過指南針幫助學生了解具體的八個方向，而這些內容也會出現在小學數學教材中。小學生學習數學的過程中可能會遇到各類的表格以及統計圖，主要是為了對科學實驗進行嚴謹的統計與分析。小學階段的數學教材非常注重對于圖表的認識，因此，在小學科學和小學數學學習的過程中，教師應該充分整合這兩項自然學科的學習資源，通過對這些內容的分析與整合，可以幫助學生學習更多的科學知識。
四、STEM學科聯合中應該注意的問題
1.避免同知識點重復學習
小學科學不少知識點或概念在不同學科中均有出現，由于教學時間前后不一，學生在課堂上往往是機械的接受老師所灌輸的知識。學科教師在這個過程中應該關注學生對于概念的掌握情況，盡可能的避免他們對同一知識點的反復學習，從而可以不斷地提高學生整體的課堂效率。
一種常見的方法是其他在前科學在后的情況，在教學過程中，往往將一些關鍵的知識首先安排在數學課堂上，然后再通過科學課堂的補充達到穩固知識的作用，如果從學生整體的學習經驗出發，小學科學教師在對學生進行課堂講授的過程中一定要盡可能的不占用過多的課堂時間，確保學生可以有充分的時間去理解這些基本的概念。
另一種是科學在前其他學科在后的情況，比如說學生在學習有關體積和容積的相關內容時，往往需要在科學課堂上實力的接觸相關的測量工具，對于這些單位有一個基本的認識。然后再將這些知識應用與數學題目中，這種先后順序可以確保學生能夠對一些抽象的概念有更加清晰的理解，降低整個過程中的學習難度，這種方式在一定程度上也可以激發起學生們學習知識的興趣，提升他們的自信心。小學數學教師可以根據學生在科學課堂所學習到的具體知識，對整個實驗過程進行重新調整，只有這樣才可以達到兩門學科知識融會貫通的情況。
2.排除混淆性知識負遷移
同一個知識點在兩個學科中的表達存在本質的區別，根據上面表格的介紹?？茖W在 四上前半 學期學了柱狀統計圖，而學生要在五下后半學期才 學習條形統計圖，很多學生可能會因為概念的混淆而記不住這些表格的名字，教師在對這些概念糾正時就會面臨更大的挑戰。在組織兩個學科教師進行教學工作研討時，經常會涉及到相關概念以及單位表述等其他相關的問題，所以，準確的表述相關知識點的概念，可以降低學生在學習過程中的難度，更加牢固的掌握當前的學科知識。
五.總結
STEM教育的核心概念是學科聯合，其優越性是顯而易見的，尤其對于我們小學科學學科。能夠使課堂高效，使學生更加直觀系統地對知識點完整地掌握。是一個以生為本的教學策略。
參考文獻
[1] 《小學科學課程標準》 2017版 北京師范大學出版社
[2] 《小學數學與科學教材相近知識點梳理與教學建議》 裴云嬌 選自《教學月刊》
[3] 《STEM教育理念對小學科學教學的啟示》 王智紅 選自《小學教學研究》
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