许龙强

STEM 教育是融合了科学、技术、工程和数学的教育。目前国内小学逐步开设STEM 课程，大力推进课程改革。七巧板是一种传统智力玩具，是启发儿童智力的良好伙伴。在小学阶段开设一门STEM课程——《巧锯七巧板》，鼓励学生动手实践自制七巧板，同时锻炼了学生的动手能力。

一、STEM教育

STEM教育起源自美国，它是基于创新性与问题解决、批判性思维、沟通与合作、自主学习和终身学习等核心素养理念诞生的。从字面上理解，STEM教育是综合科学、技术、工程与数学的跨学科综合素质教育，其中“科学”注重科学素养的培养，即运用科学知识去认识自然界并解释一些客观的自然现象;“技术和工程”则注重技术素养的形成与提高，是在尊重自然规律的基础上改造世界，实现对自然界的控制和利用，并利用已有的知识经验去解决社会发展过程中遇到的难题;“数学”则作为技术与工程学科的基础工具，重在提升数学素养，也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力。STEM教育的核心是：发现问题→设计解决方法→利用科学、技术、数学知识解决问题→运用理性方法验证解决效果。

二、STEM课程

STEM教育是培养学生创新力的关键。因此，STEM课程尤其聚焦学生的创新力，并提倡多学科间的跨领域融合，课程将知识的获取方法与工具的利用以及创新生产的过程有机统一;是促进学生科学、技术、工程与数学综合素养形成的教育;鼓励学生在科学、技术、工程和数学领域的发展和提高，培养学生的综合素养，从而提升其竞争力。

三、巧锯七巧板课程

（一）课程实施的前提

将 STEM课程引入小学科学课堂时，需注意各年龄阶段学生学习能力的不同，在教学的实施时要有所侧重;在教学过程中也不能只简单地注重STEM课程的形式，要根据学生学习能力确定教学目标，采用相应教学手段。课程实施的对象是三年级学生。对于三年级学生，在课堂教学时应注重培养他们学习科学的兴趣，选择趣味性强的科学实验，培养他们对科学的爱好。在利用工具动手制作方面，学生只会使用一些简单的工具，且不能够独立使用有一定难度的工具进行制作。“巧锯七巧板”课程所涉及的工具较少，操作也较为简单，是一门适合作为三年级学生学习的融合了STEM理念的科学实践课程。

（二）课程的实施

课程的实施包括了讨论、思考、动手制作、评价等几个基础的环节。

1.认识七巧板

三年级学生对于七巧板已经形成一些认识，但对于七巧板的历史背景等相关知识尚不清楚。对此，可以通过故事阅读的方式引导学生回顾相关的历史背景，在提升其阅读能力的同时加强历史知识的学习。

七巧板是由七块不同形状的板组成的，可以拼成一个完整的正方形。七巧板中包括等腰直角三角形、正方形和平行四边形。这些图形不是随意选择的形状，其中隐藏了数学中勾股定理的基本法则。七巧板组成的介绍可以促进学生整体概念的形成，为后面的制作和拼图环节做铺垫。

2.材料和工具的选择

传统的七巧板课程是让学生利用已有的七巧板，以各种不同的拼凑法来拼搭千变万化的图案。STEM理念下的巧锯七巧板课程需要学生自己动手制作七巧板并进行拼图。从最基本的材料和工具的选择到工具的使用，都需要学生自主研究。

在材料的选择过程中，学生常选卡纸和木板。卡纸的可塑性最强，制作起来最为方便，但是制成的成品容易损坏，不利于重复使用，而且以纸为材料所用到的工具是剪刀，三年级学生早已熟练，因此以纸为材料缺乏挑战性。木板相对纸来说要结实得多，以木板为材料制作的难度就加大了很多，需要借助一些简易的木工工具，如手工锯、砂纸等，这些工具操作起来有点难度，具有挑战性的同时也锻炼了学生的动手能力。学生利用奥松板制作七巧板时，通过观察和触摸会发现，奥松板具有极好的同质结构和独特的强度及稳定性，其光滑的表面很易于加工成亮丽的产品。奥松板表面具有天然木材的强度，同时避免了天然木材的缺陷。对比上述几种材料，选择奥松板制作七巧板尤为合适，且在制作过程中，手工锯的使用也会变得更加轻松。

3.制作七巧板、拼图

制作七巧板，首先需要掌握手工锯的使用方法：（1）锯齿分正反齿，仔细观察锯齿向哪个方向倾斜，锯时就向哪个方向用力。（2）锯条与木块的夹角叫作锯角。锯角越小，锯得越直、越光滑。一般来说，锯角选择15°最合适。（3）锯木料时，左手用力压住木料，右手轻轻拉动锯子。在使用手工锯的过程中需注意安全，由于学生开始对于手工锯的使用不太熟悉，操作不当容易被锋利的锯齿割破皮肤。另外需要注意的是，三年級的孩子会把工具当作玩具误伤同学，因此在教学时须提醒学生恰当使用。

制作七巧板过程如下：在奥松板上画一个边长10厘米的正方形。用铅笔和直尺在上面画线，把它分成16个一样大小的三角形。根据七巧板的结构，用另一种颜色的笔把每一块的边界线标出来。利用工具沿着边界线把奥松板锯开。最后给每一块奥松板涂上不同的颜色，七巧板就制作好了。

制作好后，学生利用自己的作品进行拼图。学生能拼出许多图形，例如三角形、平行四边形、不规则多边形和各种人物、动物、桥、房、塔等等。教学过程中还可以提醒学生用七巧板随意地拼出自己设计的图样。在这个过程中，学生各显神通，充分展现了各自的想象力和创造力。

4.课程评价

良好的教育评价能促进学生的发展，可以督促学生复习、巩固已学知识，对所学知识进行重新组织，提高已有知识经验的可分辨性、可利用性、清晰性。传统教育的主体是教师，评价都是教师针对学生的学习过程和结果进行的。现代教育认识到学生是学习的主体，教师是引导学生学习的客体。因而，融合了STEM理念的科学实践课程采用了多元化的评价体系，将自我评价、小组评价和教师评价相结合。巧锯七巧板课程具体评价方式是按照课中的表现分为自评、组评、师评。

四、希冀与展望

2019年4月，笔者开始对STEM课程实施的教法进行初探，到目前完成了一次还不太成熟的实践。学生制作七巧板的热情给了笔者动力，让笔者知道，当你给予学生发言权与选择权时，他们将会用惊喜来回报你。