淺談STEM教育理念融入技術與工程領域教學的策略

戴軍方

摘 要：隨著新課改的不斷推進，STEM教育理念得到了廣泛的應用，將STEM教育理念融入小學科學教學之中，特別是技術和工程領域的教學中，將有效解決傳統(tǒng)教學方式的弊端，促進學生全面發(fā)展。本文根據STEM教育理論對小學科學教學的意義，對STEM教育理念融入工程與技術領域教學的策略展開探討。

關鍵詞：小學科學;STEM教育理念;實踐活動課程

中圖分類號：G622 文獻標識碼：A???? 文章編號：1992-7711（2019）04-006-2

STEM教育理念是美國為了在二十一世紀的競爭中保持競爭力和創(chuàng)新力，提出的將科學、技術、工程、數學相結合的理念。其核心精神就是綜合化、實踐化、合作化。隨著課程改革的不斷深化，人們越來越清醒的認識到傳統(tǒng)教學方式，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、實踐能力等方面的弊端。小學科學課程作為基礎性、實踐性、綜合性的課程，擔負著培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的任務，不僅強調多領域之間的相互聯(lián)系，更強調與并行開設的語文、數學等課程相互滲透。將STEM教育理念融入學科教學之中，特別是技術和工程領域的教學中，將有效解決傳統(tǒng)教學方式的弊端。通過合作與探究，培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，以及交流與合作的能力，發(fā)展學生的創(chuàng)造性和批判性思維，促進學生全面發(fā)展。

一、STEM教育理念融入技術與工程領域教學的意義

STEM教育理念有別于傳統(tǒng)教育理念中單門學科、重視課本知識的教學，是一種重視實踐，超出學科的教學概念。基于STEM教育理念下的小學科學技術與工程領域的教學，需要學生將科學、技術、工程、數學等領域的相關知識結合起來對問題展開分析和解決。教師在教學中應積極引導學生，讓他們能夠在尊重科學、尊重知識的基礎上，通過探索和實踐取得正確的結果。使學生在解決問題的過程中，提高運用知識解決問題的能力，培養(yǎng)科學素養(yǎng)和思維能力。其次，STEM教育理念融入技術與工程領域教學，其內涵和外延得以深化和擴張。使工程和技術領域的教學更具現(xiàn)實感，每個孩子像真正的科學家那樣合作、交流，經歷著設計、論證、改進等過程，激發(fā)學生的學習興趣。另外，STEM教育理念融入技術與工程領域教學中，將需要教師、家長以及其他專業(yè)人員的配合，通過共同的溝通和交流解決出現(xiàn)的問題，以此來培養(yǎng)學生團隊協(xié)作的意識和能力。

二、STEM教育理念融入技術與工程領域教學的策略

STEM教育理念強調解決生活實際問題，強調動手實踐，強調項目學習，與之相對應的，STEM教育理念融入技術與工程領域教學中，需要更加注重聯(lián)系生活實際，解決實際問題，更加注重材料支撐，為實踐活動提供必要的保障，更加注重項目學習中的自主、合作與探究，并輔以過程評價，推動項目持續(xù)發(fā)展，培養(yǎng)學生解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

1.聯(lián)系生活：為技術與工程領域教學賦予意義

小學科學課程標準中的工程技術領域，強調了工程是運用科學和技術解決問題和制造產品的活動，在教學中要突出問題的真實性。STEM教育理念融入下的技術與工程領域教學同樣要注重引導解決實際生活中的問題。例如在《一天的垃圾》的教學中，可以讓學生聯(lián)系生活認識到垃圾的危害，引導學生調查生活中有哪些垃圾，找出一個小的切入點，如包裝垃圾，讓學生使用調查統(tǒng)計的方式，深刻認識過度包裝帶來的資源浪費。再鼓勵學生設計制作節(jié)約資源、可循環(huán)利用的環(huán)保包裝。在經歷設計、論證、制作、反思、修正的過程后，可以制作出拉鏈式充氣式、紐扣式等等可以循環(huán)使用的包裝。在實踐過程中，學生能夠運用到跨學科的知識，貫徹落實STEM教學理念，而且還能使學生的創(chuàng)造能力、動手能力等綜合能力得到提升。在目前的教育領域，學生教材的更新速度遠遠比不上社會的發(fā)展速度，如果教師只是局限在課本的內容和要求中，會局限學生的成長和發(fā)展。因此，STEM教育理念融入技術與工程領域，教師可以根據學生的實際情況設計項目，緊跟社會發(fā)展的潮流，使課堂教學的內容更符合學生的學習需求，有效提高課堂教學的效率，使學生得到綜合、全面的發(fā)展。

2.材料支撐：為技術與工程領域教學提供保障

技術與工程領域教學需要材料和工具的支撐，才能促進小學科學教學活動的順利開展。而STEM教育理念融入技術與工程領域的教學后，其教學內涵和外延將得以擴張，教學的內容也變得非常豐富，許多問題都來源生活，許多材料都可以在生活中得到收集。例如在《做個太陽能熱水器》的教學中，教師引導學生利用本單元學習的物體顏色、照射角度、光的強弱與吸熱之間的科學知識，先設計一個簡易的太陽能熱水器，然后收集生活中的紙盒、飲料瓶、鋁箔紙等材料，制作一個可以快速升溫的熱水器。這些材料取材方便，來源廣泛、材料豐富，為工程與技術領域教學提供保障。

技術與工程領域的教學往往需要用到一些專業(yè)化的工具和材料，例如3D打印機、開源電路板等等，還需要一些開拓學生思維的工具，如Scratch可視化程序設計工具、網絡工具、三維設計工具等等。上述活動中，如果學生能在教師指導下利用3D打印出熱水器模型，那將有利地為工程與技術領域教學提供保障。

3.項目學習：為技術與工程領域教學突顯融合

知識必須在某些場合實際運用，學習才會真正發(fā)生。如果將知識進行分割，分別融入到各個學科中，學生無法理解和掌握各個學科知識之間的聯(lián)系，而STEM教學理念很好的解決這一問題，項目化的學習，強調了各學科知識的實際運用，突出了各個學科之間的聯(lián)系，使學生更加深入的理解知識，掌握完整的知識框架，使學生體會到科學的魅力。在STEM教育理念的指導下，小學科學工程與技術領域教學活動要突出融合這一特點，以此來促進學習的真正發(fā)生。例如在學習了《運動和力》單元，掌握運動和力的相關科學知識，了解運動和設計之間的關系后，開展《設計制作小賽車》的工程實踐活動，引導學生運用各學科知識，包括數學的幾何、計算、測量，科學的力學原理，分組開展項目研究，像工程師一樣經歷設計、制作、反思與修正，以項目學習的方式推進教學。教師也可以在單元起始課時，提出這樣一個項目，讓學生在項目研究中，嘗試去發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從而改變被動接受的學習方式，真正進入自主、合作、探究為特征的學習中。

4.過程評價：為技術與工程領域教學注入活力

STEM教學理念以學生為中心，重視學生的活動體驗，強調讓學生在參與中獲得知識，同時，還強調了多樣化的教學評價，STEM教育理論下的教學評價不同于傳統(tǒng)理念下以成績?yōu)槲ㄒ粯藴实脑u價，它更加注重培養(yǎng)學生實踐能力和解決問題能力。因此，在教學過程中，教師可以將評價標準細分，如仔細觀察學生的行為和表現(xiàn)，對學生的團隊合作能力、數據分析能力、實踐動手能力等進行評價，突出教學評價的多樣化，為小學科學工程與技術領域的教學注入活力。不僅如此，教師還要注重教學評價的全面性，隨著新課標的改革，越來越多的小學科學教師注重學生自主探究的過程，有時會忽視了學生的成果。STEM教育理念還強調了對項目成果的運用和展示，需要通過設計、實踐等一系列的過程，解決實際生活中出現(xiàn)的問題。所以，在完成活動時，教師可以組織學生用自評、師評、他評等方式，對學生的成果進行評價，還可以用總結性的評價檢驗學生是否達到了預期的教學效果。STEM教育理念重視學生實際解決問題的能力，比起傳統(tǒng)的更加靈活和多元化，活躍了教學課堂的氛圍，促進工程與技術領域教學的順利開展。

三、結束語

綜上所述，STEM教育理念是一種跨學科整合資源的教育，側重學生的學習體驗，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和解決實際問題的能力，促進學生的全面發(fā)展。因此，STEM教育理念融入小學科學教學，特別是技術與工程領域的教學中，將引導學生自主學習、自主探究，提高學生的學習能力，推動教學項目的發(fā)展，深化學生對知識的理解，促進學生綜合能力的提高和科學素養(yǎng)的發(fā)展。

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