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基于STEM教育理念的科学课教学设计

作者：李梦婷

来源：《小学科学·教师版》2020年第04期

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STEM教育起源于美国，它是集科学（Science）、技术（Technology）、工程

（Engineering）和数学（Mathematics）于一体的跨学科教育。与传统课堂相比，STEM教育更

多地强调学科之间的融合，重在培养学生发现、表达、解释和解决问题的能力以及创新能力，

促进学生全面发展。

近年来，我国兴起了STEM教育的热潮，得到了越来越多人的关注和支持。2017年，教

育部颁布了《义务教育小学科学课程标准》，明确指出：STEM教育是一种以项目学习、问题

解决为导向的课程组织方式，旨在通过科学、技术、工程和数学四门学科的有机融合来培养学

生的创新意识和创新能力。由此可见，我国基础教育对STEM教育的关注和重视。

通过查阅相关文献资料，笔者发现现阶段我国对STEM教育理念的理论研究比较多，而对

STEM教育的实践研究还不是很丰富。因此，本文立足于STEM教育理念，尝试对融入STEM

理念的科学课——“做一架纸飞机”进行探索，以期为一线科学老师提供更多的思考。

一、学习内容分析

投掷纸飞机是一种儿童经常玩的游戏，它贴近学生的生活、学生比较熟悉。本节课是基于

STEM教育理念的教学设计，主要体现在以下几个方面：

（一）一张简单的纸，通过折叠，就能够在空中飞起来，而且有的还可以飞很远。这是为

什么呢？其中一定蕴含了科学原理。（Science）

（二）在本节课中，学生会面临这些问题：什么样的纸飞机飞得远？如何设计与制作纸飞

机？需要用到什么工具？每名同学都扮演了工程师的角色，從这个角度来说，每个步骤都是技

术的体现。（Technology）

（三）在活动中，学生要能够根据要求设计、制作、测试和评价自己的纸飞机，这体现了

工程的元素。（Engineering）

（四）折叠的纸飞机，每一部分都是一个几何图形，且都是对称的，其中蕴含着数学知识;

此外，在测量和统计纸飞机飞行的距离、分析数据的过程中也蕴含了数学知识。

（Mathematics）

本节课的教学注重学生在面对真实问题时的思维方式的培养、解决方案的探索以及对研究

过程的反思，进而提出新的问题，激发学生进行再一次的研究探索。

二、学习者分析

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大部分学生在课间活动中都玩过纸飞机，学生会对这一活动主题产生强烈的兴趣。尤其是

小学高段的学生具有一定的分析及逻辑思维能力，注意力更加容易集中，学生在尝试、猜测、

记录、验证中，通过“做中玩、玩中思、思中得”享受探究的乐趣。

三、设计思路

本节课的设计思路如下：在课前分发“纸飞机工程协议书”与相关材料，让学生在课下完成

纸飞机的第一次制作。课上先询问学生的纸飞机飞行距离是否超过7米（7米是“纸飞机工程协

议”中的数据标准）？大部分同学都说没有超过7米，为什么会这样呢？带着这样的困惑，学

生进入本节课的学习。首先是“探索纸飞机”，分析影响纸飞机飞行距离的因素，学生通过设计

实验、测量纸飞机的飞行距离（课前完成）、分析数据，得出结论。接着让学生通过刚刚总结

出的知识完成纸飞机的设计与制作;然后是让学生以小组为单位测量自己纸飞机的飞行距离;随

后，让学生完成纸飞机的评估，填写报告单;最后，播放《厉害了，我的国》中飞机的影像，

让学生了解到科学技术已成为社会与经济发展的重要推动力量。

四、教学目标

（一）科学知识目标

学生能认识到不同形状的纸飞机对飞行距离的影响。

（二）科学探究目标

制作一1.架能够在无起飞加速的情况下飞行距离超过7米的纸飞机。

探究纸飞机机2.头的尖平、机翼的宽窄对飞行距离的影响。

培养3.学生发现问题、分析问题、逻辑推理以及解决问题的能力。

（三）科学态度目标

激发学生探1.索知识的兴趣，对自然现象保持好奇心和探究热情，乐于参加观察、实验、

制作等科学活动