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一、研究背景
最新的《小学科学课程标准》指出：科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性，了解科学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。
美国《新一代科学教育标准》（2013版）强调了以问题解决为基础的STEM项目式学习的重要性，其目标是整合各领域知识和技能，将知识的学习与生活实践结合起来，解决真实世界中的实际问题，在中国也掀起一股科技教育STEM热，但是，STEM教育该如何融入本土教育，如何与新课标结合，走进科学课堂，服务于日常教学，提升学生分析问题、解决问题的能力，就成了很多科学教师及科技教育工作者所面临的问题。
在我区教研员冯凌老师的指导下，我们逐步发现，STEM课堂通常按以下方式推进：教师提出一个真实的问题，学生在复杂的学习情境中不断提升设计能力和问题解决能力。例如《桥》这一教学案例就是围绕真实生活的情境提出的一个工程问题，即为封闭维修的南京长江大桥建一座备用桥。引入这个工程问题的背后，是一系列提供背景经验的活动，这可促使学生更好地掌握解决这一工程问题所需的特定科学知识。
二、问题解决型课堂教学模式探索
美国数学咨询委员会就把问题解决列为十项基本技能之首。英国Cockcroff报告指出，问题解决就是把已有经验用于新的问题情境的能力。日本1994年开始实施的教学大纲就提出问题教学中心。
1.在我国，将问题解决作为创新教学方法，具有重要的实践意义
我区部分一线科学教师已经在学科教学中运用这一教学模式，例如，江苏省特级教师单道华指导的研究课《斜坡的启示》，将传统教材中“做斜坡大小对小车拉力影响的实验”创新为“为食堂师傅解决抬饭箱上楼梯难的问题”；南京市学科带头人吴京钧老师将“探究降落伞下降的快慢和哪些因素有关”创新为“借助降落伞从二楼投递一颗鸡蛋到地面”；中国科协青少年科学调查体验活动课例《运输薯片》则帮助学生解决薯片运输过程中容易碎裂的问题：设计薯片保护装置，并关注成本。
学生在学习中面对的是真实情境下的问题，而不是人为编制的问题，这样，有利于调动学生的兴趣，让他们更加关注社会生活，培养社会责任意识。
2情境问题来源
2.1教材
在设计问题时应当引导学生从教材中去挖掘问题，让学生带着问题阅读教材，进行实验，讨论问题。还可以创造性地使用教材，如南师附小的校本课程《降落伞》，长江路小学《做弹球》都是根据教材中的相关内容演变而来。
2.2科技活动
例如：我校是南京市“观花”项目学校，在养殖风信子这一科技活动中我发现一个风信子球茎总是发霉。而六年级上册《馒头发霉了》一课需要学生了解怎样防止食物和其他物品发霉。于是，我便把这个发霉的风信子带到了课堂，让学生帮我解决这一问题。在全班交流时孩子们提供了各种解决方案，有学生说，一定要把水擦干，再放到太阳底下暴晒，有同学说，光这样还不行，得把外面已经霉变的外皮剥掉，有学生说，买点菌多灵来灭菌。我趁机提问：你们觉得风信子在哪些条件下容易发霉？学生通过观察发现霉通常容易出现在球茎半湿不干的位置，判断霉的生长需要适当的水和空气，我进一步问：“下次再种时怎样防止它发霉？”
2.3生活
例如：《拧螺丝钉的学问》一课中，我先把科学教室的自来水打开，再把自来水旋钮取下来，暴露出中间的轴心，问孩子们：“自来水龙头出了点问题，现在水关不上了，你怎么帮我解决这个问题？”学生们开动脑筋，有的学生说，借助扳手，有的学生说用个起子，有的学生说套个中空的套子。我让他们把自己想到的工具画下来，并比较他们之间有什么共同点，学生交流讨论有所发现后，我再引出轮轴这种机械及其作用。学生面对真实的问题，学习动机被快速激发，在分析问题、解决问题、体验成功后通过纸笔绘制的方式将抽象的经验具象化，他们对轮轴的理解更加清晰，课堂的学习效果也比较理想。
2.4科学实验
教师在教材中已有的实验之外，再设计一些效果明显、有利于学生提出新问题的实验，必然有利于学生发现问题并解决问题，如《摆》《电磁铁》一课，教师先让学生做一个摆，做一个电磁铁，并测试摆一分钟摆动多少次，电磁铁吸多少根大头针，学生记录数据对比研究后发现，摆有快有慢，电磁铁吸起来的大头针个数也不一样，自然生出想要解决的问题。
2.5游戏
例如：《怎样移动重物》一课中，我在黑板上贴上跷跷板、小孩和大人贴图，问同学们：“小孩要想玩跷跷板撬起大人，你能替我想想办法吗？”学生交流讨论后，发现把小孩的位置放得靠后一点才有撬起大人的可能，我进而导入用平衡尺探究杠杆省力的秘密，学生兴趣盎然。
2.6实验器材
《导体和绝缘体》一课中需要用到人体验电球，但实验室的验电球好多都坏了，我本想着处理掉，后来转念一想，《导体和绝缘体》是《简单电路》下一课的内容，学生已经具备了一定的简单电路知识。于是，我就在《简单电路》和《导体和绝缘体》中加入了十五分钟的教学设计，分析并解决坏了的验电球用不起来的问题，学生打开验电球后发现有的验电球电池盒里的纽扣电池已经发霉了，有人发现有的验电球里的纽扣电池掉了下来，有人发现电路中的一根导线已经出现了严重破损，我借机谈话：验电球要能亮起来，前提是什么？学生回忆并思考，进一步认识到一个完整的电路回路对点亮小灯泡的重要性。虽然是短短的十五分钟，但孩子们既对《简单电路》有了进一步的了解，他们也更加清楚简单电路在生活中的实际应用，《导体和絕缘体》一课中，学生通过手拉手点亮自己修好的人体验电球，特别兴奋，他们在解决问题的过程中学到了知识，提升了能力，通过“温故”而“知新”。
总之，问题解决教学模式已经成为当前小学科学教学的重要方法，可以作为激发学生学习动机，培养学生创新实践能力、科学探究能力等其他综合素质的有效途径，也可以为STEM理念的本土化开展提供一定的途径，帮助其进一步融入传统科学课堂，指导日常教学。
最新的《小学科学课程标准》指出：科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性，了解科学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与科学有关的一些简单的实际问题。
美国《新一代科学教育标准》（2013版）强调了以问题解决为基础的STEM项目式学习的重要性，其目标是整合各领域知识和技能，将知识的学习与生活实践结合起来，解决真实世界中的实际问题，在中国也掀起一股科技教育STEM热，但是，STEM教育该如何融入本土教育，如何与新课标结合，走进科学课堂，服务于日常教学，提升学生分析问题、解决问题的能力，就成了很多科学教师及科技教育工作者所面临的问题。
在我区教研员冯凌老师的指导下，我们逐步发现，STEM课堂通常按以下方式推进：教师提出一个真实的问题，学生在复杂的学习情境中不断提升设计能力和问题解决能力。例如《桥》这一教学案例就是围绕真实生活的情境提出的一个工程问题，即为封闭维修的南京长江大桥建一座备用桥。引入这个工程问题的背后，是一系列提供背景经验的活动，这可促使学生更好地掌握解决这一工程问题所需的特定科学知识。
二、问题解决型课堂教学模式探索
美国数学咨询委员会就把问题解决列为十项基本技能之首。英国Cockcroff报告指出，问题解决就是把已有经验用于新的问题情境的能力。日本1994年开始实施的教学大纲就提出问题教学中心。
1.在我国，将问题解决作为创新教学方法，具有重要的实践意义
我区部分一线科学教师已经在学科教学中运用这一教学模式，例如，江苏省特级教师单道华指导的研究课《斜坡的启示》，将传统教材中“做斜坡大小对小车拉力影响的实验”创新为“为食堂师傅解决抬饭箱上楼梯难的问题”；南京市学科带头人吴京钧老师将“探究降落伞下降的快慢和哪些因素有关”创新为“借助降落伞从二楼投递一颗鸡蛋到地面”；中国科协青少年科学调查体验活动课例《运输薯片》则帮助学生解决薯片运输过程中容易碎裂的问题：设计薯片保护装置，并关注成本。
学生在学习中面对的是真实情境下的问题，而不是人为编制的问题，这样，有利于调动学生的兴趣，让他们更加关注社会生活，培养社会责任意识。
2情境问题来源
2.1教材
在设计问题时应当引导学生从教材中去挖掘问题，让学生带着问题阅读教材，进行实验，讨论问题。还可以创造性地使用教材，如南师附小的校本课程《降落伞》，长江路小学《做弹球》都是根据教材中的相关内容演变而来。
2.2科技活动
例如：我校是南京市“观花”项目学校，在养殖风信子这一科技活动中我发现一个风信子球茎总是发霉。而六年级上册《馒头发霉了》一课需要学生了解怎样防止食物和其他物品发霉。于是，我便把这个发霉的风信子带到了课堂，让学生帮我解决这一问题。在全班交流时孩子们提供了各种解决方案，有学生说，一定要把水擦干，再放到太阳底下暴晒，有同学说，光这样还不行，得把外面已经霉变的外皮剥掉，有学生说，买点菌多灵来灭菌。我趁机提问：你们觉得风信子在哪些条件下容易发霉？学生通过观察发现霉通常容易出现在球茎半湿不干的位置，判断霉的生长需要适当的水和空气，我进一步问：“下次再种时怎样防止它发霉？”
2.3生活
例如：《拧螺丝钉的学问》一课中，我先把科学教室的自来水打开，再把自来水旋钮取下来，暴露出中间的轴心，问孩子们：“自来水龙头出了点问题，现在水关不上了，你怎么帮我解决这个问题？”学生们开动脑筋，有的学生说，借助扳手，有的学生说用个起子，有的学生说套个中空的套子。我让他们把自己想到的工具画下来，并比较他们之间有什么共同点，学生交流讨论有所发现后，我再引出轮轴这种机械及其作用。学生面对真实的问题，学习动机被快速激发，在分析问题、解决问题、体验成功后通过纸笔绘制的方式将抽象的经验具象化，他们对轮轴的理解更加清晰，课堂的学习效果也比较理想。
2.4科学实验
教师在教材中已有的实验之外，再设计一些效果明显、有利于学生提出新问题的实验，必然有利于学生发现问题并解决问题，如《摆》《电磁铁》一课，教师先让学生做一个摆，做一个电磁铁，并测试摆一分钟摆动多少次，电磁铁吸多少根大头针，学生记录数据对比研究后发现，摆有快有慢，电磁铁吸起来的大头针个数也不一样，自然生出想要解决的问题。
2.5游戏
例如：《怎样移动重物》一课中，我在黑板上贴上跷跷板、小孩和大人贴图，问同学们：“小孩要想玩跷跷板撬起大人，你能替我想想办法吗？”学生交流讨论后，发现把小孩的位置放得靠后一点才有撬起大人的可能，我进而导入用平衡尺探究杠杆省力的秘密，学生兴趣盎然。
2.6实验器材
《导体和绝缘体》一课中需要用到人体验电球，但实验室的验电球好多都坏了，我本想着处理掉，后来转念一想，《导体和绝缘体》是《简单电路》下一课的内容，学生已经具备了一定的简单电路知识。于是，我就在《简单电路》和《导体和绝缘体》中加入了十五分钟的教学设计，分析并解决坏了的验电球用不起来的问题，学生打开验电球后发现有的验电球电池盒里的纽扣电池已经发霉了，有人发现有的验电球里的纽扣电池掉了下来，有人发现电路中的一根导线已经出现了严重破损，我借机谈话：验电球要能亮起来，前提是什么？学生回忆并思考，进一步认识到一个完整的电路回路对点亮小灯泡的重要性。虽然是短短的十五分钟，但孩子们既对《简单电路》有了进一步的了解，他们也更加清楚简单电路在生活中的实际应用，《导体和絕缘体》一课中，学生通过手拉手点亮自己修好的人体验电球，特别兴奋，他们在解决问题的过程中学到了知识，提升了能力，通过“温故”而“知新”。
总之，问题解决教学模式已经成为当前小学科学教学的重要方法，可以作为激发学生学习动机，培养学生创新实践能力、科学探究能力等其他综合素质的有效途径，也可以为STEM理念的本土化开展提供一定的途径，帮助其进一步融入传统科学课堂，指导日常教学。