基于STEM教育的課程設(shè)計(jì)研究

張萌雪

【摘要】STEM教育是旨在培養(yǎng)創(chuàng)新人才的一種新型教育。但由于缺乏具體課程設(shè)計(jì)的引導(dǎo)，出現(xiàn)“課程饑荒”的狀況。在此背景下，本研究從課程的形式、設(shè)計(jì)方法及原則、設(shè)計(jì)意義四個(gè)方面來(lái)研究基于STEM教育的課程設(shè)計(jì)，試圖為當(dāng)前我國(guó)設(shè)計(jì)STEM課程提供參考。

【關(guān)鍵詞】STEM教育 課程設(shè)計(jì)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）26-0008-01

STEM教育有助于培養(yǎng)學(xué)生具有適應(yīng)未來(lái)的關(guān)鍵能力，并有可能在未來(lái)生活和工作中持續(xù)發(fā)揮作用，因此成為世界各國(guó)教育改革的戰(zhàn)略選擇。

STEM課程重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生四個(gè)方面的教育：1.科學(xué)素養(yǎng)，即運(yùn)用科學(xué)知識(shí)理解自然界并參與影響自然界的過(guò)程；2.技術(shù)素養(yǎng)，即使用、管理、理解和評(píng)價(jià)技術(shù)的能力；3.工程素養(yǎng)，即對(duì)技術(shù)工程設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)過(guò)程的理解；4.數(shù)學(xué)素養(yǎng)，即學(xué)生發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力。

然而由于缺乏成熟系統(tǒng)的STEM教育理論與相關(guān)的課程設(shè)計(jì)引導(dǎo)，我國(guó)的STEM課程實(shí)施過(guò)程中困難重重，無(wú)法掌握重點(diǎn)，高效率地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力與STEM綜合素養(yǎng)。因此本文希望通過(guò)對(duì)基于STEM教育的課程設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，以期為我國(guó)設(shè)計(jì)更好的STEM課程提供參考。

1.課程形式

為了培養(yǎng)學(xué)生的STEM新素養(yǎng)，可以通過(guò)兩種方式展開(kāi)課程。第一種方式是課外研究性活動(dòng)，比如科學(xué)競(jìng)賽、實(shí)地考察等。課外活動(dòng)使學(xué)生能在現(xiàn)實(shí)生活中學(xué)習(xí)，提高觀察動(dòng)手能力，進(jìn)而提高綜合素養(yǎng)。第二個(gè)途徑是通過(guò)專(zhuān)業(yè)課堂或?qū)ｉT(mén)社團(tuán)達(dá)到更高的水平。

2.課程設(shè)計(jì)方法

STEM課程設(shè)計(jì)使用工程設(shè)計(jì)方法，將需要學(xué)生掌握的科學(xué)知識(shí)和方法集合成具體項(xiàng)目，開(kāi)展活動(dòng)使學(xué)生通過(guò)科學(xué)探究和工程設(shè)計(jì)解決主要問(wèn)題。相應(yīng)的會(huì)有需要執(zhí)行產(chǎn)生最終產(chǎn)品的一個(gè)或多個(gè)課程任務(wù)。產(chǎn)品可以是一個(gè)具體模型或問(wèn)題解決方案等。項(xiàng)目活動(dòng)最精彩之處在于最終為了總結(jié)生產(chǎn)的過(guò)程和產(chǎn)品的展示的書(shū)面或口頭匯報(bào)。

3.課程設(shè)計(jì)原則

（1）綜合性

基于工程項(xiàng)目的STEM課程，應(yīng)當(dāng)綜合采取各個(gè)學(xué)科的知識(shí)去解決核心問(wèn)題，使得學(xué)生所學(xué)的知識(shí)與技能能夠在項(xiàng)目的進(jìn)行中達(dá)到最高效的鍛煉與應(yīng)用。課程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意課程內(nèi)容的綜合性，低年級(jí)注重概念的講解，培養(yǎng)綜合性解決問(wèn)題思維，高年級(jí)則要進(jìn)行綜合性的創(chuàng)作。

（2）真實(shí)性

STEM課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目產(chǎn)品都應(yīng)當(dāng)確保與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合，只有這樣才能激發(fā)學(xué)生探索的樂(lè)趣，引發(fā)其思考。

4.課程設(shè)計(jì)意義

（1）實(shí)踐出真知

強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究，動(dòng)手實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。讓學(xué)生在解決問(wèn)題的同時(shí)，逐漸讓學(xué)生形成主動(dòng)實(shí)驗(yàn)、主動(dòng)探究的好習(xí)慣，將學(xué)生的理論知識(shí)通過(guò)實(shí)踐不斷運(yùn)用和驗(yàn)證，從而讓學(xué)生不斷地在實(shí)踐中學(xué)到新的知識(shí)，只有學(xué)生將已經(jīng)學(xué)到的東西熟練運(yùn)用，再遇到問(wèn)題時(shí)，再將學(xué)生自己已有的知識(shí)和還不會(huì)的知識(shí)，相互佐證，讓實(shí)踐更高效，讓知識(shí)更牢固，讓新知更廣泛。

（2）溫故而知新

學(xué)習(xí)是建立在已經(jīng)掌握的知識(shí)和能力之上，學(xué)生在學(xué)習(xí)新的知識(shí)內(nèi)容時(shí)，結(jié)合他們已經(jīng)學(xué)習(xí)掌握的知識(shí)，可以更加高效的完成學(xué)習(xí)內(nèi)容。這就好比一座金字塔，只有金子塔頂?shù)慕鹱炙遣淮嬖诘模挥性鷮?shí)實(shí)的完成“基座”才可以真正的建設(shè)一個(gè)屬于學(xué)生自己的知識(shí)“金字塔”。通過(guò)學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)和能力，來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)（可能能夠掌握的知識(shí)），在學(xué)生的學(xué)習(xí)能力之內(nèi)，適當(dāng)增加知識(shí)的難度，從而讓學(xué)生可以既不反感，也不困難。

（3）興趣做“老師”

STEM課程可以很好的讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中能夠?qū)⒆约旱南敕ㄍㄟ^(guò)實(shí)際問(wèn)題解決中可以得以實(shí)現(xiàn)。讓學(xué)生能夠有興趣去處理問(wèn)題，解決問(wèn)題并將自己的想法進(jìn)行實(shí)踐。

（4）合作“1+1>2”

鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生之間相互交流，會(huì)的學(xué)生教不會(huì)的學(xué)生，會(huì)的學(xué)生獲得成就感，不會(huì)的學(xué)生高效接受知識(shí)。這是一個(gè)互利共贏的過(guò)程。學(xué)生們相差年齡不大，在交流中，往往能夠通過(guò)他們所理解的語(yǔ)言進(jìn)行表達(dá)，這樣不會(huì)的學(xué)生可以比較快的接受知識(shí)。

（5）大膽嘗試，勇于探索

STEM課程目前只是小范圍，小部分呈點(diǎn)狀的進(jìn)行實(shí)踐，無(wú)法能夠進(jìn)行大規(guī)模的普及STEM課程，目前的STEM課程只是少部分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和嘗試。只有在不斷的進(jìn)行嘗試之后，才可以讓更多的學(xué)生接受STEM教育。

結(jié)束語(yǔ)

基于STEM教育的課程設(shè)計(jì)對(duì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)具有很大的意義，但就目前的形勢(shì)來(lái)看，這種課程設(shè)計(jì)的理論與應(yīng)用方面不夠成熟，后續(xù)研究若能側(cè)重于豐富相關(guān)的理論，并繼續(xù)探索如何將STEM課程設(shè)計(jì)應(yīng)用到各個(gè)中小學(xué)的實(shí)踐中，在實(shí)踐中進(jìn)行不斷完善，將對(duì)STEM課程設(shè)計(jì)具有重大意義，對(duì)中小學(xué)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，培養(yǎng)也具有很大的啟發(fā)意義。

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