如何在小學(xué)科學(xué)課程中引入STEM教育思想

吳麗麗

2005年，美國總統(tǒng)布什首次在《美國競爭力計(jì)劃》中提出了STEM的概念，并指出STEM素養(yǎng)是美國在知識經(jīng)濟(jì)時代培養(yǎng)人才的教育目標(biāo)，從此，美國不斷加大投入鼓勵中小學(xué)生主修科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)學(xué)科。近年來，隨著我國課程改革的不斷推進(jìn)和深化，在核心素養(yǎng)語境下，各級教育機(jī)構(gòu)的學(xué)科教育也開始重視學(xué)科之間知識的聯(lián)系與融合。2016年初，國務(wù)院頒布的《全民科學(xué)素質(zhì)行動計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016—2020年）》中提出我國公民未來的科學(xué)素養(yǎng)必須達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。基于此，小學(xué)的科學(xué)課教學(xué)中，必須引入STEM教育思想。接下來，本文就對此進(jìn)行詳細(xì)的探討。

一、小學(xué)科學(xué)課引入STEM教育思想的必要性

2016年初，國務(wù)院頒布的《全民科學(xué)素質(zhì)行動計(jì)劃綱要實(shí)施方案（2016—2020年）》中提出我國公民未來的科學(xué)素養(yǎng)必須達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。2017年2月，我國教育部重新修改并發(fā)布了《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，在小學(xué)科學(xué)新課標(biāo)實(shí)施建議部分的第五點(diǎn)，明確提及了學(xué)科關(guān)聯(lián)的建議，并明確了對STEM的解釋：科學(xué)（science）、技術(shù)（technology）、工程（engineering）與數(shù)學(xué)（mathematics），即STEM教育思想必須以項(xiàng)目學(xué)習(xí)和問題解決作為導(dǎo)向，將科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)學(xué)科有機(jī)地融合起來，進(jìn)行一體化教育，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力與科學(xué)素養(yǎng)。由此可見，在小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)引入STEM教育思想極為必要，這不僅是新課標(biāo)的要求，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識，發(fā)展他們科學(xué)核心素養(yǎng)的重要方式。

二、小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)中引入STEM教育思想的策略

（一）把科學(xué)教學(xué)和課外實(shí)踐教育融合在一起

小學(xué)階段開設(shè)科學(xué)課程是一門具有極強(qiáng)綜合性的基礎(chǔ)課程，其教育的核心是對小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)啟蒙，培養(yǎng)他們的科學(xué)素養(yǎng)。因此，小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)涉及的知識面十分廣泛，囊括了生命科學(xué)、物質(zhì)科學(xué)、地質(zhì)與環(huán)境科學(xué)、技術(shù)與設(shè)計(jì)等多方面的知識結(jié)構(gòu)。所以，教師要向引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好科學(xué)學(xué)科的知識，就必須開展課外實(shí)踐教育，引導(dǎo)學(xué)生開展課外實(shí)踐活動。而這也正符合STEM教育思想。因此，在小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)中引入STEM教育思想，教師就必須將科學(xué)課教學(xué)與課外實(shí)踐教育融合在一起。

比如，在教授學(xué)生“杠桿的科學(xué)”的知識時，文本教材上只提及了杠桿的基本原理和簡單應(yīng)用，內(nèi)容比較簡潔，因此，為了發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，教師必須對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展延伸，使學(xué)生了解并掌握現(xiàn)實(shí)生活中他們所熟知的某些生活工具，譬如筷子、扳手等生活用具，都是根據(jù)杠桿的原理設(shè)計(jì)開發(fā)出來的。這樣能使學(xué)生將科學(xué)知識與實(shí)際生活聯(lián)系起來，從而促使他們利用學(xué)習(xí)的科學(xué)知識解決實(shí)際生活中的問題，進(jìn)而發(fā)展他們的科學(xué)素養(yǎng)。

（二）把科學(xué)教學(xué)和信息技術(shù)教育融合在一起

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展，我國已經(jīng)進(jìn)入到信息時代，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、微電子技術(shù)而興起的現(xiàn)代教育技術(shù)已經(jīng)全面深入運(yùn)用到教育領(lǐng)域，并取得了很大的成果。在小學(xué)的科學(xué)課程教學(xué)當(dāng)中，要想引入STEM教育思想，叫要把科學(xué)教學(xué)與信息技術(shù)教育融合在一起，借助現(xiàn)代信息技術(shù)的微課視頻以及多美PPT進(jìn)行教學(xué)。例如，在科學(xué)課程教學(xué)當(dāng)中，一些缺少材料的實(shí)驗(yàn)教學(xué)、時間跨度較長的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以及危險性較大的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，我們都可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，從而幫助學(xué)生扎實(shí)地掌握相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和科學(xué)知識。此外，對于科學(xué)課程理論教學(xué)中的一些涉及微觀科學(xué)知識或者是宏觀科學(xué)知識的內(nèi)容時，我們也可以借助現(xiàn)代信息技術(shù)來完成教學(xué)。

例如，小學(xué)的科學(xué)課程中涉及的空氣熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)中的微粒運(yùn)動模擬實(shí)驗(yàn)、地震模擬實(shí)驗(yàn)、火山爆發(fā)模擬實(shí)驗(yàn)以及宇宙中天體運(yùn)動的模擬實(shí)驗(yàn)，等等，這些模擬實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中無法完成，而借助現(xiàn)代信息技術(shù)，進(jìn)行相關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)，就能幫助學(xué)生了解并掌握相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過程以及相關(guān)的科學(xué)知識，從而突破課堂教學(xué)的束縛，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（三）把科學(xué)教學(xué)和生活教育、社會教育融合在一起

小學(xué)階段的科學(xué)課程，其教學(xué)內(nèi)容與我們的生活和社會具有緊密的聯(lián)系。其中講述的自然科學(xué)中重大的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明，都是在生活中應(yīng)運(yùn)而生的。比如牛頓被蘋果砸到創(chuàng)立了萬有引力定律，瓦特觀察熱水壺壺蓋的跳動而改良了蒸汽機(jī)。因此，在小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)當(dāng)中，教師必須把課程教學(xué)與生活教育、社會教育融合在一起，使學(xué)生明確科學(xué)知識與社會生活的密切關(guān)系，以及科學(xué)知識在推動社會發(fā)展過程中的巨大作用。

例如，在教授學(xué)生學(xué)習(xí)“生物的多樣性”的知識時，教師就可以從環(huán)境保護(hù)以及生態(tài)平衡保護(hù)的角度開展教學(xué)，在使學(xué)生充分意識到保護(hù)環(huán)境、保護(hù)生態(tài)平衡就是在保護(hù)我們?nèi)祟愖约嘿囈陨姝h(huán)境的同時，讓學(xué)生明確應(yīng)利用先進(jìn)的科學(xué)知識和技術(shù)為生物的生存創(chuàng)造適宜的環(huán)境。

三、結(jié)束語

STEM教育思想是一種跨學(xué)科的應(yīng)用型綜合教育思想，在小學(xué)的科學(xué)課程教學(xué)中引入STEM教育思想，下的小學(xué)科學(xué)教學(xué)，教師必須從多個維度進(jìn)行衡量，使小學(xué)科學(xué)課教學(xué)能夠結(jié)合多個學(xué)科和領(lǐng)域，從而促使小學(xué)生們更積極地投入到自主、合作、探究式的學(xué)習(xí)當(dāng)中。為此，我們必須以小學(xué)的科學(xué)課程作為載體，把科學(xué)教學(xué)和課外實(shí)踐教育融合在一起，把科學(xué)教學(xué)和信息技術(shù)教育融合在一起，把科學(xué)教學(xué)和生活教育、社會教育融合在一起，從而開闊學(xué)生的視野，發(fā)展他們的科學(xué)素養(yǎng)，促進(jìn)他們的全面發(fā)展。

【作者單位：三明市實(shí)驗(yàn)小學(xué) 福建】