在STEM教學(xué)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生的綜合素養(yǎng)提升的途徑分析

何金葵

【摘 要】我國(guó)傳統(tǒng)教育學(xué)科界限涇渭分明，影響學(xué)生的全面發(fā)展。STEM教育是風(fēng)靡全球的新的教育方式，淡化學(xué)科界限，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。本文從注重學(xué)科整合培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、貼近生活培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、項(xiàng)目式學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力以及多元化評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升等四個(gè)方面探討在STEM教學(xué)中實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素養(yǎng)提升的有效途徑。

【關(guān)鍵詞】STEM教學(xué)；綜合素養(yǎng)

【中圖分類號(hào)】G623.6 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2019）13-0082-01

自上世紀(jì)八十年代美國(guó)發(fā)起的STEM教育，作為國(guó)家人才發(fā)展戰(zhàn)略在世界上越來越受到廣泛重視。德國(guó)、澳大利亞、日本、韓國(guó)等國(guó)從國(guó)家的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家安全角度出發(fā)，也都先后引進(jìn)了STEM教育。緊隨其后，于2015年，我國(guó)教育部在《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》中首次提出要“探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式”。于是乎我國(guó)基礎(chǔ)教育界掀起了一股STEM教育研究熱潮，力求把STEM教育融入到學(xué)科教育中，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

一、注重學(xué)科整合，培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)

跨學(xué)科是STEM教育和綜合實(shí)踐課程的重要特色，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)必經(jīng)之路。我國(guó)傳統(tǒng)教育學(xué)科界限涇渭分明，不利于學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)。首先，跨學(xué)科有助于拓寬學(xué)生的視野，增長(zhǎng)學(xué)生的見識(shí)。其次，跨學(xué)科提高學(xué)生綜合分析能力，提高學(xué)生思維的寬度和深度，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新能力有著重要的意義?！斗棚L(fēng)箏》是三年級(jí)語文課本其中的一個(gè)單元的習(xí)作。課前，教師使用多媒體播放了春天孩童放風(fēng)箏快樂的場(chǎng)景。愛玩是孩子的天性，放風(fēng)箏的快樂情景很快感染了小學(xué)生。當(dāng)然，多姿多彩的風(fēng)箏也勾起了教師對(duì)孩童時(shí)做風(fēng)箏的回憶。教師順勢(shì)也與學(xué)生分享了小時(shí)候做風(fēng)箏的事。學(xué)生們聽了也躍躍欲試。教師接著問：要不，我們班舉行一次放風(fēng)箏比賽活動(dòng)？要求是，風(fēng)箏要自己動(dòng)手制作。教師的一番話更是點(diǎn)燃了學(xué)生制作風(fēng)箏的熱情?；顒?dòng)開始前，首先，教師讓學(xué)生在在信息技術(shù)老師與數(shù)學(xué)老師的指導(dǎo)下，利用計(jì)算機(jī)上的“幾何畫板”設(shè)計(jì)風(fēng)箏。學(xué)生首先畫出了風(fēng)箏的一部分，然后根據(jù)軸對(duì)稱圖形原理，完成整個(gè)風(fēng)箏的設(shè)計(jì)。然后，教師鼓勵(lì)學(xué)生利用美術(shù)課上教師講的配色技巧，給風(fēng)箏填上顏色，或者繪制不同的圖案。最后，計(jì)算機(jī)中的風(fēng)箏做好了，學(xué)生開始根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，分工合作動(dòng)手制作風(fēng)箏。學(xué)生分頭準(zhǔn)備制作的原料。影響風(fēng)箏高度的原因除了風(fēng)箏的材料、設(shè)計(jì)制作，還和放風(fēng)箏的技巧有著密切的關(guān)系。風(fēng)箏制作好后，教師讓學(xué)生上網(wǎng)收集放風(fēng)箏的技巧，為風(fēng)箏比賽做好準(zhǔn)備?！斗棚L(fēng)箏》是一次數(shù)學(xué)、信息技術(shù)和美術(shù)等多學(xué)科融合的綜合實(shí)踐活動(dòng)。綜合實(shí)踐活動(dòng)和STEM教育都是將不同學(xué)科的知識(shí)和技能融入到真實(shí)的任務(wù)中，學(xué)生利用多學(xué)科的知識(shí)解決問題，完成任務(wù)，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

二、貼近生活，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

面向生活，從生活中尋找有意義的活動(dòng)主題是綜合實(shí)踐活動(dòng)的重要特色。傳統(tǒng)教學(xué)中教材往往脫離生活，導(dǎo)致學(xué)生很難學(xué)以致用，同時(shí)也影響著學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。一方面，從生活中尋找活動(dòng)項(xiàng)目主題能夠喚起小學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，推動(dòng)學(xué)生問題的解決。小學(xué)生年齡小知識(shí)儲(chǔ)備和認(rèn)知水平都有限，認(rèn)識(shí)問題和解決問題都依靠長(zhǎng)期積累的生活經(jīng)驗(yàn)。貼近生活的項(xiàng)目能夠成功的喚醒學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中生活經(jīng)驗(yàn)。另一方面，貼近生活的實(shí)踐主題能夠培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力。學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，解決生活實(shí)際問題，促進(jìn)知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)換，最終提高學(xué)生問題解決能力。《開心菜園》是我校四年級(jí)開展的一個(gè)主題活動(dòng)，主要是利用學(xué)校生物園探究蔬菜的種植方法，了解蔬菜的生長(zhǎng)習(xí)性及其特點(diǎn)。通過主題探究引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成熱愛勞動(dòng)的習(xí)慣，培養(yǎng)勞動(dòng)技能與責(zé)任感。幫助學(xué)生樹立正確的飲食觀念，體驗(yàn)勞動(dòng)的艱辛與懂得尊重勞動(dòng)人民。首先，創(chuàng)設(shè)情境是綜合實(shí)踐活動(dòng)的前奏?！啊z禾日當(dāng)午，汗滴禾下土，誰知盤中餐，粒粒皆辛苦。這首耳熟能詳?shù)墓旁姷莱隽伺f時(shí)代勞動(dòng)人民多少艱辛，到底莊稼是如何種植的呢？蔬菜的生長(zhǎng)受哪些因素影響？如何種出營(yíng)養(yǎng)又健康的蔬菜？如果給大家一塊地，你想體驗(yàn)種植的樂趣嗎？……”教師的激趣導(dǎo)入與多媒體播放的農(nóng)耕圖片、各種蔬菜圖片等立刻吸引了學(xué)生的注意力，學(xué)生對(duì)探究蔬菜的種植表示躍躍欲試。然后教師引導(dǎo)學(xué)生討論分解主題、選擇主題。選擇相同主題的學(xué)生組成探究學(xué)習(xí)小組。學(xué)生采用問卷調(diào)查、親身體驗(yàn)、訪談、討論、網(wǎng)絡(luò)信息收集等方式完成項(xiàng)目?！芭d趣是最好的老師”，對(duì)于親歷種植，學(xué)生興趣盎然，自然能夠積極主動(dòng)投入到活動(dòng)中。

三、項(xiàng)目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力

項(xiàng)目式教學(xué)往往以小組為單位，圍繞項(xiàng)目進(jìn)行開展的探究性學(xué)習(xí)，通過完成項(xiàng)目構(gòu)建知識(shí)體系、提高技能，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)STEM教育和綜合實(shí)踐活動(dòng)常用的教學(xué)方法，對(duì)于學(xué)生的發(fā)展有著重要的意義。第一，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中學(xué)生所面臨的項(xiàng)目具有綜合性和復(fù)雜性，學(xué)生需要綜合分析各種錯(cuò)綜復(fù)雜的關(guān)系，最終撥開云霧找出正確的解決方案。這個(gè)過程有助于提高學(xué)生的綜合分析能力，培養(yǎng)學(xué)生思維的系統(tǒng)性。第二，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)往往是以小組為單位的合作探究學(xué)習(xí)，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神和合作能力有著重要的意義。第三，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)在完成項(xiàng)目的過程不斷構(gòu)建新的知識(shí)體系。通過探究獲取的知識(shí)更容易內(nèi)化到學(xué)生知識(shí)體系中，也更加牢固的存貯在記憶中不易遺忘。機(jī)器人制作是信息技術(shù)綜合實(shí)踐活動(dòng)的重要內(nèi)容。同時(shí)機(jī)器人的設(shè)計(jì)、搭建和編程也是一項(xiàng)非常復(fù)雜系統(tǒng)的工作。所以，在機(jī)器人制作教學(xué)過程中，教師常常采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。依據(jù)“紅棉創(chuàng)客送課進(jìn)校園”活動(dòng)部署，應(yīng)增城區(qū)教育裝備和信息管理中心邀請(qǐng)，組織開展“紅棉創(chuàng)客送課進(jìn)校園”活動(dòng)，讓增城區(qū)學(xué)校師生體驗(yàn)STEAM教育和創(chuàng)客教育實(shí)踐活動(dòng)的理念、技術(shù)和項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方法?！缎盘?hào)燈的創(chuàng)意制作》主要教學(xué)目標(biāo)是了解各電子部件的作用，能夠編程控制信號(hào)燈。學(xué)生兩人一組，共同合作組裝電子元件，設(shè)計(jì)出個(gè)性化的信號(hào)燈。組裝成功后，學(xué)生打開編程平臺(tái)，編寫控制信號(hào)燈的程序。通過一遍遍地“設(shè)計(jì)方案——實(shí)施方案——修改方案”循環(huán)，學(xué)生最終成功設(shè)計(jì)出個(gè)性化信號(hào)燈。信號(hào)燈設(shè)計(jì)之后，將舉行信號(hào)燈創(chuàng)意答辯。答辯評(píng)委由學(xué)生推舉選出。答辯組上臺(tái)首先要陳述作品設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)亮點(diǎn)然后針對(duì)答辯委員會(huì)的問題進(jìn)行闡述。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)主要包括情境創(chuàng)設(shè)、確定主題、項(xiàng)目實(shí)施和項(xiàng)目評(píng)價(jià)等四個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)看似獨(dú)立又環(huán)環(huán)相扣，都對(duì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)有著重要的影響。

四、多元化評(píng)價(jià)，促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升

評(píng)價(jià)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，不僅能夠判斷教與學(xué)的價(jià)值，還能診斷教學(xué)過程，為教師改進(jìn)教學(xué)提供依據(jù)，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)方法改進(jìn)，學(xué)習(xí)內(nèi)容充實(shí)的依據(jù)。傳統(tǒng)教學(xué)評(píng)價(jià)都是以考試的形式為主，重在考察學(xué)習(xí)結(jié)果，忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程的評(píng)價(jià)?？荚囋u(píng)價(jià)易于量化，簡(jiǎn)單易操作。但是考試評(píng)價(jià)忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)，具有片面性和功利性，導(dǎo)致學(xué)生只學(xué)考試要考的內(nèi)容，而不注重學(xué)生能力的提升。最終考試成了學(xué)生的煩惱，教師的負(fù)擔(dān)，引起怨聲一片。綜合實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)要打破傳統(tǒng)的考試評(píng)價(jià)方式，采用更加全面合理的評(píng)價(jià)方式。《小學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課程指導(dǎo)綱要》明確指出課程評(píng)價(jià)采用多元化評(píng)價(jià)和全方位的考察。首先，綜合實(shí)踐活動(dòng)課程評(píng)價(jià)既要注重實(shí)踐結(jié)果又要關(guān)注實(shí)踐過程，鼓勵(lì)學(xué)生利用多種方法解決問題。其次，學(xué)生在綜合實(shí)踐活動(dòng)課程評(píng)價(jià)中不僅是被評(píng)價(jià)者還是評(píng)價(jià)者，鼓勵(lì)學(xué)生自評(píng)和同伴互評(píng)，以提高學(xué)生評(píng)價(jià)、綜合分析、反思等高級(jí)認(rèn)知能力。最后，綜合實(shí)踐活動(dòng)評(píng)價(jià)更注重團(tuán)隊(duì)評(píng)價(jià)，提高團(tuán)隊(duì)成績(jī)?cè)趥€(gè)人成績(jī)中所占的權(quán)重，增進(jìn)學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識(shí)的養(yǎng)成。在《秋千人》實(shí)踐活動(dòng)中，教師先組織了蕩秋千比賽，根據(jù)秋千的美觀、堅(jiān)固度和實(shí)用性每個(gè)學(xué)習(xí)小組打分。然后，組織秋千制作答辯會(huì)。答辯評(píng)委是由學(xué)習(xí)小組代表成員組成。展示組需要接受答辯委員的詢問，及時(shí)回答問題。答辯委員會(huì)根據(jù)小組問題回答情況給學(xué)習(xí)小組打分。接著，教師發(fā)放“秋千人制作評(píng)價(jià)量表”進(jìn)行自評(píng)和他評(píng)。最后，教師根據(jù)事先確定的“秋千制作成績(jī)測(cè)算”方案，結(jié)合小組秋千比賽成績(jī)、答辯成績(jī)、自評(píng)和同伴互評(píng)等三個(gè)方面給學(xué)生打分，作為本次活動(dòng)的最終成績(jī)。

STEM教育是上世紀(jì)80年代，美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)提出了STEM教育，主要目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等綜合素養(yǎng)的人才，是針對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)方面的重點(diǎn)培養(yǎng)，為未來社會(huì)培養(yǎng)高質(zhì)量綜合型人才。STEM教育具有跨學(xué)科性、情境性、生活性和協(xié)作性，對(duì)于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才有著重要的意義。長(zhǎng)久以來，我國(guó)傳統(tǒng)教育學(xué)科界限分明，導(dǎo)致很多學(xué)生出現(xiàn)偏科現(xiàn)象，能力發(fā)展嚴(yán)重不均衡。面對(duì)嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)，新課改提出中小學(xué)設(shè)置綜合實(shí)踐課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的跨學(xué)科實(shí)踐課程。綜合實(shí)踐課程具有綜合性、實(shí)踐性，主張學(xué)生面向生活和社會(huì)主動(dòng)尋找活動(dòng)主題，在做中學(xué)以提高學(xué)生的問題解決能力和實(shí)踐能力。在教育理念上，STEM教育和綜合實(shí)踐活動(dòng)課程高度一致。中小學(xué)實(shí)踐教師應(yīng)該認(rèn)真研究STEM教育和綜合實(shí)踐教育，找到更多的STEM教育與綜合實(shí)踐教學(xué)的結(jié)合點(diǎn)，將STEM教育融入綜合實(shí)踐活動(dòng)中，以提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展與個(gè)性化協(xié)調(diào)發(fā)展。

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