科学教育中“I-E-E”STEM教育模式的思考

STEM教育模式是将科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）项目结合起来的综合性与交叉性教育领域。近年来，STEM教育得到了越来越多教育工作者的关注和支持。如何利用小学科学的学科优势，在科学课教学中进行STEM教育，从而有效促进学生核心素养全面发展，“I-E-E”模式或许是思考的一个方向。

“I-E-E”实施模式即兴趣（Interest）、探究（Exploration）、表达（Express）。

一、兴趣（Interest）

这一环节是“I-E-E”实施模式的起始环节。目的是吸引学生对STEM项目任务产生兴趣，激发学生主动进行探究的主观能动性，通过创设问题情境激发学生的学习兴趣。

以《走进虚拟世界》STEM项目实施为例，教师首先播放体验者戴着VR眼镜观看VR电影产生“害怕”反应的视频，问学生：视频中的体验者为什么会吓得瘫倒在地呢？然后教师再播放体验者观看的VR电影视频给没戴VR眼镜的学生看，看完提问：你们觉得可怕吗？为什么我们的反应和他们不一样？以问题解决为导向，让学生意识到VR眼镜的奇妙作用，引发项目研究的需求，即兴趣（interest）。

在本环节中，教师通过问题情境、演示实验或媒体信息，使学生已建立的认知结构与当前学习情境产生认知冲突，由此激发学生对学习任务的探究兴趣，产生探究意愿。

二、探究（exploration）

探究是“I-E-E”实施模式的中心环节。一般过程是选定主题，明确任务;拟订方案，制定计划;实施方案，开展探究;综合评价，反思改进。

以《生物的启示》中的STEM教育实施为例，基本步骤为教师首先引导学生根据本组情况，商讨选定实施的目标生物（主题），明确项目实施方向;根据《生物的启示》中学习的仿生学一般步骤，拟定项目实施方案，制定实施计划;按照方案进行探究，如根据草叶结构进行锯子模型的制作，根据葱叶结构进行承重部件模型的制作等;各项目组对本组模型进行功能展示，交流成果;最后是教师、学生进行评价，提出改进意见，完善STEM成果。

在这一阶段，教师需要提供给学生一些必需的背景知识、学习材料，相应的实验仪器、材料或给予合理的建议指导等。

三、表达（Express）

表达阶段是“I-E-E”模式的重要环节。这一阶段应将学生的注意力集中在对探究过程和结果的展示及交流方面，给他们提供一个可视化平台，通过文本方式表达其对概念的理解，以及技能的掌握或方法的运用，让学生尝试用自己的思想阐述他们对概念的认知。这一阶段也为教师提供直接介绍概念、过程或方法的契机，教师应该借助项目实施目标帮助学生更加深入地理解新的概念。

表达环节的表现内容较为丰富，如基于STEM观察项目的动植物生长记录;基于探究项目的实验过程记录、探究方法总结、制作经验分享;基于项目实施过程的反思体会等。表达环节的表现形式也可以多种多样，如科学画报、实验报告单、微视频拍摄、电子报、舞台剧等。表达环节内容的丰富程度，对学生的科学素养形成及STEM项目参与兴趣起到了重要作用。

表达环节需要一定的逻辑推理，教师应注意鼓励和提醒学生根据已有的知识经验，与探究的过程、结果进行融合和创新。如果推理有困难，教师也可以直接借助学生的实验过程和结果，并辅助其他材料和媒体帮助学生正确地理解和表达概念，特别要注意纠正学生已有的错误感念

科学课堂是实施STEM教育的重要阵地，是打通不同学科之间的联系，推动STEM跨学科教学，培养学生深度学习的习惯，促进学生在STEM课程中加深对科学概念的理解，提升学生的反思能力，增加学生的科学推理能力，逐步形成核心素养的重要平台。教师应在实际教学中不断探索，反思可行性的、创新型的实施模式和理念，最大程度地发挥STEM教育的学科优势。

（作者单位：济南市长清区乐天小学）