◇王 欣（江苏：扬州市江都区大桥中心小学）

传统的教学方式，一般是由教师直接讲授知识点或者原理，通过做练习对原理进行巩固，最后再通过做实验的方法进一步巩固。这样的教学忽视了学生的学习主体地位，缺少了让学生带着问题去做调查、去寻找答案的过程，而这个过程就是STEM 区别于传统教学的地方。STEM 更注重与现实世界的联系，注重解决问题的过程，为的是训练学生科学的思维以及技能。

STEM 是将科学、技术、工程以及数学相融合的教育理念，打破了这几门独立学科之间的界限，采取了问题导向型的学习模式，围绕问题，使学生运用综合的知识和技能去解决问题，不断提高学生创造性解决实际问题的能力。STEM 更注重的是整个思考和实验的过程，鼓励学生自主思考，提出实验方案，进行实验，最后得出结论。STEM 提倡采取问题导向型模式来展开课题，经过逐步推论和实验，最终得到实验结果。STEM 注重学科之间的融合，对教师的教学提出了更高的要求。在备课时，需要我们充分挖掘教材中可以与其他学科有效融合的部分，注意将学生相关学科的知识点有机结合起来。学生要做到STEM 融合学习是有很大难度的，因此需要教师提供明确且详尽的方法。本文以苏教版小学三年级科学课《把盐放到水里》为例，运用问题导向型模式进入课题，引出STEM 综合教学模式。

一、导入生活情境，联系生活实际，提出问题

除了知识的融合之外，还要重视与学生日常生活结合，选择日常生活中的情境进行导入，将日常生活中的现象与课堂内容相结合，注重内容与生活的相关性。学生所学习的知识只有与日常生活结合起来，才能有效提高学生学习的热情，培养学生善于观察生活的能力，课本上的内容也才会变得更有意义。

例如，在苏教版小学三年级上册第十一课《把盐放到水里》教学中，教师可以通过生活中的情境导入：小李的爸爸牙龈发炎了，去医院看牙医，牙医为其进行了消毒。医生告诉小李的爸爸，每天早晚应当用淡盐水漱口。回到家，爸爸把这个配置漱口用的淡盐水的任务交给了小李。可是小李马上就要考试了，有许多功课要做，他必须快速配置好淡盐水，这样他才能继续投入学习。提问：如何快速配好一杯淡盐水呢？盐在水中的溶解速度与哪些因素有关呢？教师可以通过这样日常的场景鼓励大家围绕问题进行思考。

二、充分讨论，让学生自主设计实验

我们的教材往往会直接给出针对某一课所用到的具体实验流程和方法。STEM 教学的关键环节在于让学生自己动脑筋想办法，而不是教师直接告诉学生需要准备什么工具、实验中每一步骤应该怎样去做、需要注意什么问题。相反，这些都应该由作为学习主体的学生自己去探讨，主动去发现。教师只是在旁引导，把课堂还给学生。实现学生自主设计相关的实验，然后记录实验过程，得出实验结论。

针对如何快速配好一杯盐水的问题，有的学生可能会提出使用热水，盐在热水中比在常温或冰水中化得快，因为妈妈在做汤的时候，就是把盐放到煮开的水里，盐很快就可以化开。这时，教师就可以进行语言上的修正，比如，“这位同学告诉我们，水的温度是影响盐在水中溶解速度的因素”。还有的学生提出用筷子搅拌一下，盐会融化得更快些。这时，教师就可以引导学生，搅拌和热水可以加快盐的溶解，但这些因素只是我们的猜想和假设，必须使用更加严谨的科学方法来证明我们的猜想。

那么，如何证明搅拌和热水能够加快溶解呢？我们可以利用到的工具和材料有哪些？教师应进一步鼓励学生想办法，如何利用手头的工具来做实验。实验的过程应该是怎样的？会发生怎样的现象？此时，我们就要引导学生来设计一个合理可行的实验方案，并且将对比实验的特点和注意事项讲解给学生听。同时，引入图示，让学生学会运用简单的图示来演示自己设计的实验。见下图。

在设计对比实验的过程中，教师应该提醒学生对比实验的注意事项。例如，对比实验必须用到两个或两个以上的实验组，并且要保证在相同的条件下进行实验。例如，我们要用相同的水量，加入相同质量的盐，只改变一个条件，来看看这个条件是否对结果有影响。

整理总结实验方案后，得出设计如下：

问题：影响盐在水中溶解速度的因素有哪些？

假设1：与水的温度相关，温度越高溶解越快。

实验材料：热水、冷水、盐、量勺、2 个杯子、温度计、秒表。

1．在相同的两个杯子里倒入等量的水，一杯用热水，另一杯加冷水。（倒好后可以用温度计测量水温并记录。）

2．用两把克数相同的量勺，同时往两杯水中放入相同质量的盐。

3．观察哪一杯盐溶解得快，并记录下溶解的时间。

假设2：搅拌可以加快溶解速度。

实验材料：水、盐、量勺、2 个杯子、一根筷子、秒表。

1．在相同的两个杯子里倒入等量的水，水的温度相同。

2．用两把克数相同的量勺，同时往两杯水中放入相同质量的盐。

3．一杯用一根筷子搅拌，另一杯静置。

4．观察哪一杯盐溶解得快，并记录下溶解的时间。

在溶解的时候可以让学生用秒表来记录溶解的速度，让学生掌握运用科学的数据制作数据图表等技能，培养学生的数学思维。制作相关的图示，培养学生的制图能力以及设计实验的能力。

三、记录实验现象，得出实验结论

实验的过程是非常重要的，教师在条件允许的情况下尽量不要只让学生观看实验的视频，而是要把动手机会留给学生。学生只有自己动手操作获得知识才能真正体会到研究的快乐。做实验时一定要提醒学生注意安全，比如，使用热水时防止烫伤、使用玻璃杯等易碎品时要轻拿轻放。

在实验开始之前，我们应培养学生学会记录实验过程的科学方法，如，将实验过程通过图表的形式表达，制作出合适合理的表格以及添加合适的文字记录有助于提升学生的组织能力，提高实验效率。

实验时让学生分成小组分别进行，每组的各个成员要确定好每个人的任务，比如，谁负责加水，谁负责记录时间，谁负责填写实验记录，等。

实验完成后，学生可以制作出如下表格：

假设1 实验现象：热水杯中的盐已经明显减少了，冷水杯中的盐还有很多。

假设1 实验结论：温度会影响盐溶解的速度。盐在热水中溶解的速度快，在冷水中溶解的速度慢。

假设2 实验现象：搅拌的杯中，盐的颗粒已经看不见了，没有搅拌的杯中，杯底还有许多盐的颗粒。

假设2 实验结论：搅拌会影响盐在水中的溶解速度。搅拌，盐溶解得快；不搅拌，盐溶解得慢。

小组根据实验步骤得到数据，教师做好引导，让学生运用数据来解释现象。例如，学生可以把所获得的数据进行比较分析（数学的方法），并找出其中的规律：盐在水中溶解的速度随着温度的升高不断加快。我们还可以引导学生画出曲线图。横轴表示溶解的时间，竖轴表示水的温度，得到大概一个这样的曲线（见下图）。

此外，教师还应对学生的思维进行拓展：还有没有其他可以影响盐在水中溶解速度的因素？最后发散思维，问问学生：还有哪些物质可以溶解在水中？这些物质的溶解速度是否也跟温度相关？在课下，可以给学生布置相关作业：回到家中，用最短的时间配一杯淡盐水。

在学生的实验中，由于实验工具的简陋以及许多不可控的因素，实验的结果往往不都是准确的，甚至大多数时候有很大误差。但是STEM 教育注重的是科学思维养成的过程。作为教师，我们要放手让学生自己设计实验方案，不要担心失败，而是让学生在失败中总结经验，在实践锻炼中不断提高解决问题的能力。

随着学生知识水平的不断提高，他们所获得的知识也由简到繁，由易到难，解决问题的能力也会逐渐提高。但是思维的培养是基础。在小学阶段，我们要培养小学生自主探究的能力，运用数学的实验方法来进行科学实验的思维能力。观察盐在水中的溶解速度虽然属于简单的实验，但是我们也应该让学生拥有运用科学的手段去证实假设的思维和方法。

四、展示分享

由学生制作科学展板，将自己设计实验的构思过程以及实验步骤通过图片、文字、图表等形式记录整理，制作成科学展板向学生和教师展示。在展示的过程中可以说说小组的设计方案有哪些优点，还有哪些需要改进的地方；如何得出实验的结果；将实验结果联系我们的生活，可以给我们的生活带来哪些方便，给我们哪些启发；等等。

在这样的展示分享过程中，每一个学生都是积极的参与者。学生之间相互交流，不断反思，可以使学生体会到自己动手的乐趣，感受认真做一件事情带来的成就感，带动学生学习的热情。

如今，我们学校的课程很大一方面的问题是学科知识与实际生活毫无关系，学科与学科之间缺乏关联性，学生不明白自己学习的科目在日常生活中有什么用处。知识变成了枯燥的概念，成了为考试而不得不学的苦差事。通过STEM 教学，学生可以针对生活中的现象提出问题，寻找解决方案以及做出预测。在此过程中，学生可以学习有效地解决工程问题的方法，综合运用自己所学的知识，融会贯通，运用科学方法设计实验方案，并且测试和分析结果。

基于学生知识技能水平以及实验材料的局限性，学生得出的结论会有一定的偏差，但是我们应当明确，STEM 的教学目标是培养学生的动手能力和创新解决问题的能力。这是一个过程，不可能一蹴而就，应该让学生在尝试和错误中得到锻炼，在实践中得到提升。