基于生活教育理念的小学科学STEM教学案例开发
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摘 要：生活教育理念即“生活是教育的本原，教育只有通过生活才能产生作用并真正成为教育”。STEM教育思想倡导从真实问题出发，强调探究、设计和创造的学习过程，最终使学生将知识应用到实际生活中，解决真实问题。两者从本质上来看追求是一致的。本文通过教学实例简单谈谈如何基于生活教育理念在小学科学教材中开发STEM教学案例。
关键词：生活教育理念; STEM教学案例 ;小学科学
中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：2095-624X（2019）27-0033-0
引 言
陶行知先生倡导生活教育理念，即“生活是教育的本原，教育只有通过生活才能产生作用并真正成为教育”[1]。我们是社会的一员，在学习之前有自己的经历，学习后会反馈给日常生活，教育应是以生活为本原的教育，真正的教育是能不脱离生活的。
当今世界，STEM教育热潮袭来。STEM课程是跨学科的整合性课程，涉及科学、技术、工程和数学等具体学科，注重将相关具体学科组成有机的整体，倡导从真实问题出发，强调探究、设计和创造的学习过程，并最终将所学知识应用到实际生活中，解决真实问题。STEM教育思想和生活教育理念从本质上来看，其追求是一致的。《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》新增了技术与工程领域，明确提出了科学、技术、社会与环境目标，科学课程中出现了很多STEM案例的身影。
一、STEM案例从生活来
陶行知先生主张教育与实际生活相联系，反对死读书，注重培养儿童的创造性和独立工作能力[2]。他提出生活决定了教育，教育不能脱离生活。STEM案例导入常常会设置一个情境，但综观现在的课堂教学，我们会发现有些STEM课堂教学为情境创设而创设情境，很是牵强。笔者主张设置真实的生活情境，从生活实际出发更能激发学生的兴趣。
例如，《种植我们的植物》是教科版三年级下册第一单元第2课。种植活动本身非常贴近学生生活，学生在日常生活中看到过植物的生长变化，对此习以为常，但很少观察过植物完整的生长过程。本课从种子开始，引导学生学习种植技巧，种植并观察植物的生长变化，培养学生关爱生命、爱护环境的情感，使学生掌握相关科学知识，形成勤动手、善动脑、乐参与、爱观察的良好探究习惯。由于从种子到幼苗到开花结果需要经历较长时间，学生需要坚持管理、观察和记录植物生长变化情况，对于三年级的小学生来说很有难度。
为了降低难度、增强趣味性，笔者对科学教材中原有活动进行了拓展，增设了“自制种植瓶”STEM教学案例。基于生活教育理念，课初，笔者提出“六一”儿童节学校需要在校门口摆放一批凤仙花迎接儿童节，不同往日直接采购，这一次需要学生亲手制作凤仙花种植瓶并完成种植到开花的培养工作，以供展示，同时希望学生能继续种植到收获果实，为来年做准备。这样的情境设置贴近真实生活，且最终可以实现。情境导入后，问题随之而来，如何种植呢？三年级的学生有较为丰富的生活经验和经历，笔者没有直接给予他们种植瓶的说明书或教学PPT，而是先让学生自己设计凤仙花种植瓶，从需要的材料入手，思考如何才能更好地种植凤仙花，种植瓶应具有什么优点。学生的第一代设计竟接近于“小学科学论坛”上好评如潮的“酒歌”老师的第一代凤仙花种植瓶“可乐瓶去顶，瓶身装土，顶部可再盖上起到保湿作用”。笔者给予肯定后，告知学生有一位“酒歌”老师也是这么做的，出示论坛上“酒歌”老师帖子中的成果，学生看到凤仙花开，纷纷表示羡慕和佩服，发挥了很好的榜样作用。接着，笔者告知学生“酒歌”老師还改进了第二代、第三代凤仙花种植瓶，让种植变得更高效、方便。此时学生对于“酒歌”老师非常崇拜，纷纷提出哪些方面需要改进，如需要解决容易忘记浇水的问题，如何保持湿润，提出了设计免浇水装置等。笔者此时要做的只是给予肯定，再让学生对自己的设计进行改进，反复多次，不断迭代，不断展示并评价。最后，笔者向学生展示“酒歌”老师的二代、三代作品，提供借鉴并满足学生的好奇心。
学生在整个过程中明白了探索的精神是无止境的。有了设计种植瓶的环节，学生更加珍惜种植凤仙花的机会了，之后全校三年级开展了“种植凤仙花”活动。通过对凤仙花的种植、日常的管理、观察，学生培养了热爱绿色、热爱生命的情感。凤仙花种植瓶也成为校园里一道亮丽风景线。
二、STEM案例解决实际问题
陶行知先生曾说“生活教育与生俱来，与生同去”[3]。也就是说人从出生开始就在进行启蒙学习了，从牙牙学语到幼儿园、小学、中学、大学，继续深造，一直在学习路上。即使没有进入学堂，中途停止学业，人也一直处在学习中，生活中的为人处世、工作技艺等都是学习。因此，“生活即教育”是一种终身教育，与人生共始终的教育。小学科学教学中的很多案例仅让学生解决了当堂的问题，没有让学生带着问题出课堂。在教材原有基础上开展STEM拓展教学，能很好地改善这一现象，引导学生解决实际问题。
例如，《声音是怎样产生的》是教学教科版四年级上册第三单元第3课。教材上的实验是利用器材使物体发出强弱、高低不同的声音，并对听到的声音进行描述，介绍物体在发出不同声音时的振动状态，把物体的振动状态和发出声音的不同联系起来。实验后，学生对声音产生的原理有了一定了解，但对于分辨物体发出声音的高低区别仍存在难度。
知识源于生活，应用于生活，对于科学的探索应是无止境的。笔者在教学书本实验后增加了“自制乐器”STEM案例教学，向学生提供一些材料和工具，如粗吸管、剪刀、热熔枪等，让学生尝试自己制作乐器。首先，学生根据课本知识，尝试吹奏吸管使其发出强弱不同的声音。他们很容易找到堵住吸管一端用不同大小的力吹气的方法，并能应用所学知识解释，吹奏时力的不同，能引起吸管中空气的振动幅度不同，振动的幅度决定了声音的强弱。接着，学生使吸管发出高低不同的声音，探究不同长度的吸管发出的声音高低的区别。通过吹不断剪短的吸管，学生发现空气多（空气柱长）振动慢声音低，空气少（空气柱短）则振快声音高。之后，学生分组设计乐器模型，分工合作制作乐器，不断调整吸管长度，尝试用热熔枪使各吸管连在一起，形成排箫状，并用热熔胶堵住吸管一端，方便吹奏。最后，学生还自学乐谱，演奏了《两只老虎》乐曲，展示了他们的研究成果。 教育为改造生活服务，在改造生活的实践中发挥积极作用。恰当地对书本内容进行改编和拓展能更有效地完成教学任务。学生通过自制乐器活动，将所学知识应用到生活实践中，教室内响起了一阵阵欢快的乐曲声。
三、STEM案例让生活更美好
生活即教育理论要求小学科学教育在教材内容的选择和组织上，应避免像以往一样从知识体系出发的做法，要从便于学生进行的探究性学习出发，引导学生从实际生活中发现问题、提出问题、解决问题。STEM案例让学生经历了“提出问题—考虑方案—作出计划—开始实施—进行改进”的循环过程，直到解决问题。在这一过程中学生的思考能力、动手能力、与人合作的能力、表达交流能力等都得到了提升。
例如，《我们的太阳能热水器》是教科版五年级上册第二单元第8课。笔者在开发适用于本课的STEM教学案例时，考虑到的是如何让我们的生活更美好。生活中很多时候我们会遇到出门在外想喝热水，但附近没有电水壶可供使用，也没有锅子等物品可以加热，这样的切身体会很容易会引起学生的共鸣，他们自然而然地提出“要是有一个能自己加热的杯子该有多好”。那么，如何自制一个太阳能热水杯呢？首先，生活中已经有了太阳能热水器，笔者通过图片让学生认识太阳能热水器的主要组成部分，了解其工作原理后，再让学生思考如何制作太阳能热水杯，逐步推进，降低难度。接着，学生分组活动展开头脑风暴，思考需要的材料和工具。笔者提示学生思考可选材料塑料瓶、盒子、黑卡纸、锡纸、塑料薄膜、泡沫塑料等的作用是什么。如何得到更多的光和热。如何使用材料和组装才能达到保温、加热的效果。学生分组画一画太阳能热水杯的设计图，之后全班一同讨论每组设计的合理性，提出改进意见。然后，小组内分工动手制作，作品完成后在规定时间内测试升温效果。笔者评比选出最佳作品，再引发新的思考，如何再次改进，使太阳能热水杯达到更优效果。最后，再次经历设计、制作、测试的过程，不断提高太阳能保温杯的保温、升温效果。在有限的课堂时间内，学生自制的太阳能热水杯很好地达到保温效果，且能使矿泉水加热升温，避免了喝凉水的困扰。
当然，我们的太阳能热水杯目前只能加入矿泉水，因为对于小学生来说，尚无法解决生活中身边无传统加热装置的问题，仅需带一个太阳能热水杯目前不能喝到沸腾过的热水，所以不建议使用自来水。但这样的STEM案例教学，在学生心中埋下了一颗创新发明的种子，他们将来的生活一定会更加美好。
结 语
综上所述，基于生活教育理念的STEM教学案例的实施，能让学生受益匪浅，面对今后生活中的各种问题，他们会思考、提问、探究、改造、解决。作为一线小学科学教师，我们应在教学中用心挖掘，如本文所述的基于生活教育理念从小学科学教材中开发STEM教学案例的例子还有很多，让我们一起努力开发，从生活出发，寻找适用于教材拓展的STEM案例，用STEM案例解决生活中的难题，通过STEM案例让生活更美好。
[参考文献]
陶行知.陶行知全集（第一卷）[M].成都：四川教育出版社，2005.
宋俊.小学科学课教学生活化的探究[J].宁夏教育科研，2013（03）：63-64.
许咏.生活和教育密不可分[J].小学科学（教师版）， 2016（05）：148.
作者简介：曹文佳（1985.10—），女，江蘇苏州人，现任苏州市相城区珍珠湖小学教技室副主任，一级教师，相城区小学科学学科带头人，阳澄湖教育青年拔尖人才。
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