STEM教育背景下小學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)策略研究

摘 要：小學(xué)教育是基礎(chǔ)性教育，對(duì)學(xué)生未來(lái)的發(fā)展具有重要作用。因此，小學(xué)教師不僅要教給學(xué)生文化知識(shí)，還要幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)造能力等。STEM教育作為培養(yǎng)科技與工程人才的有效理念，在豐富學(xué)生知識(shí)、提高學(xué)生能力方面具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。本文在對(duì)STEM教育進(jìn)行全面、系統(tǒng)介紹的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)比，分析了STEM教育對(duì)提高小學(xué)生學(xué)習(xí)力的實(shí)際意義，并提出了通過(guò)STEM學(xué)習(xí)提高小學(xué)生學(xué)習(xí)能力的策略，以期為廣大小學(xué)教育工作者提供參考。

關(guān)鍵詞：STEM教育;小學(xué)教育;學(xué)習(xí)能力

中圖分類號(hào)：G420? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-624X（2020）48-0018-02

引 言

STEM教育即綜合Science， Technology， Engineering， Math教育的綜合性課程，其最終目標(biāo)是培養(yǎng)科學(xué)和工程技術(shù)方面的精英，最早在美國(guó)被提出，后來(lái)我國(guó)相關(guān)工作者也開(kāi)展了一定的研究[1]。雖然我國(guó)在這方面有一些理論研究，但是對(duì)于其教育意義和效果缺乏科學(xué)有效的論證。因此，筆者通過(guò)實(shí)踐研究，探討了STEM教育在小學(xué)教育中的實(shí)際教育效果，并進(jìn)一步探究了如何在小學(xué)教育中更好地應(yīng)用STEM教育提高小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

一、STEM教育概述

1.STEM教育在國(guó)外的研究概況

1986年，美國(guó)發(fā)布了《尼爾報(bào)告》，第一次提出STEM教育，這就是STEM教育的起源。1989年，美國(guó)提出了教育學(xué)意義上的“科學(xué)”這一概念，并將其定義為數(shù)學(xué)、物理等基礎(chǔ)學(xué)科交叉形成的一門學(xué)科，這進(jìn)一步完善了STEM教育的概念。2007年，美國(guó)對(duì)國(guó)家STEM教育現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)教育狀況不盡如人意，于是頒布了《國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)法案》，強(qiáng)調(diào)加大對(duì)相關(guān)領(lǐng)域教師的培養(yǎng)力度，并增加對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的教育投資。同時(shí)，這次調(diào)查還發(fā)現(xiàn)STEM教育多被應(yīng)用于高校的教育中，在基礎(chǔ)教育方面應(yīng)用較少，于是政府強(qiáng)調(diào)對(duì)全學(xué)段進(jìn)行STEM教育。2015年，美國(guó)針對(duì)STEM教育頒布了《STEM教育法》，可見(jiàn)其對(duì)STEM教育的重視程度。此后，英國(guó)、日本等國(guó)家也都積極引進(jìn)了STEM教育的理論并將其運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐中，取得了良好的效果[2]。

2.STEM教育在國(guó)內(nèi)的研究概況

隨著經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力的發(fā)展，我國(guó)對(duì)于科學(xué)技術(shù)人才的需求越來(lái)越大，因此，我國(guó)也引入了STEM教育理論，并進(jìn)行了相關(guān)研究。2015年，我國(guó)政府在“十三五”期間首次提出STEM教育概念。2017年，我國(guó)倡議在小學(xué)教育中進(jìn)行相關(guān)教育實(shí)踐，尤其提出在科學(xué)教育方面進(jìn)行教學(xué)改革，嘗試融入STEM教育。

二、國(guó)內(nèi)STEM教育現(xiàn)狀分析

1.理論研究

我國(guó)STEM教育相關(guān)的研究自2007年開(kāi)始，截至2020年5月，相關(guān)文獻(xiàn)僅有932篇。由此可見(jiàn)，我國(guó)的相關(guān)研究開(kāi)始較晚，成果較少，研究還不夠深入。不過(guò)有美國(guó)、日本等國(guó)的相關(guān)研究作鋪墊，我國(guó)的研究也取得了一定的進(jìn)展。

2.教育實(shí)踐

目前，我國(guó)STEM教育在中學(xué)理科教學(xué)及小學(xué)科學(xué)教學(xué)方面的教學(xué)實(shí)踐較多。國(guó)內(nèi)許多文獻(xiàn)探討了如何在初高中生物、物理、化學(xué)等學(xué)科的教學(xué)中結(jié)合STEM教育，而在小學(xué)教學(xué)中，STEM教育主要體現(xiàn)在科學(xué)課程的教學(xué)中。實(shí)踐證明，STEM教育在我國(guó)的教育環(huán)境中具有一定的適應(yīng)性，能起到很好的教學(xué)效果[3]。

三、STEM教育提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力的作用的實(shí)證研究

科學(xué)創(chuàng)造力是學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要體現(xiàn)，因此，筆者從學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造能力入手，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查的方式對(duì)一所采用STEM教育的學(xué)校（學(xué)校1）和一所沒(méi)有采用STEM教育的學(xué)校（學(xué)校2）的學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造能力進(jìn)行了調(diào)查研究。

調(diào)查主要針對(duì)三個(gè)問(wèn)題：一是學(xué)校1和學(xué)校2的學(xué)生學(xué)習(xí)能力是否有明顯差距，以此推測(cè)STEM教育是否對(duì)我國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高有所幫助;二是通過(guò)對(duì)比學(xué)校1與學(xué)校2男、女生科學(xué)創(chuàng)造能力高低推測(cè)STEM教育對(duì)我國(guó)小學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高是否有性別差異;三是通過(guò)對(duì)學(xué)校1低年級(jí)與高年級(jí)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)造能力的高低進(jìn)行對(duì)比，觀察在STEM教育的背景下，小學(xué)生的學(xué)習(xí)能力是否因年級(jí)增高而增長(zhǎng)。

調(diào)查以睢寧縣兩所小學(xué)（學(xué)校1和學(xué)校2）的小學(xué)生為調(diào)查對(duì)象，向兩所小學(xué)共680名學(xué)生發(fā)放問(wèn)卷。調(diào)查選用《青少年科學(xué)創(chuàng)造力測(cè)驗(yàn)》為量表，并對(duì)其信度與效度進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)該表的信度、效度均較好。

我們分別向?qū)W校1的三年級(jí)、六年級(jí)學(xué)生和學(xué)校2的六年級(jí)學(xué)生發(fā)放問(wèn)卷，要求學(xué)生認(rèn)真作答;隨后回收問(wèn)卷并篩選出有效問(wèn)卷，整理數(shù)據(jù);最后運(yùn)用SPSS21.0軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，得出結(jié)論。

調(diào)查的結(jié)論如下：學(xué)校1六年級(jí)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造能力明顯優(yōu)于本校三年級(jí)學(xué)生及學(xué)校2的六年級(jí)學(xué)生。這說(shuō)明STEM教育在我國(guó)的小學(xué)教育中，對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力具有較大的作用;在STEM教育的背景下，隨著年級(jí)的增高，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力也有較大幅度的提高;同時(shí)，在六年級(jí)學(xué)生中，科學(xué)創(chuàng)造力水平在某些方面有些微小的性別差異，但是差異不大。

四、如何通過(guò)STEM教育提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力

1.對(duì)學(xué)校開(kāi)展STEM教育的建議

首先，教師要豐富科學(xué)教學(xué)的方式與內(nèi)容。教師在教學(xué)時(shí)不能僅僅滿足于完成教學(xué)任務(wù)，而是要注重學(xué)生的課后學(xué)習(xí)，借此培養(yǎng)學(xué)生的興趣。同時(shí)，STEM教育本就是針對(duì)提高學(xué)生科學(xué)與技術(shù)能力的綜合性教育，因此教師也可以通過(guò)將科學(xué)課程與其他學(xué)科，尤其是本校強(qiáng)勢(shì)的學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行融合，以全面提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。另外，STEM教育在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，教師可以多參考國(guó)外相關(guān)文獻(xiàn)，加深對(duì)STEM教育概念及教學(xué)理念、目標(biāo)的理解，同時(shí)也要注重從國(guó)內(nèi)外成功的STEM教育實(shí)例中吸取經(jīng)驗(yàn)，加以借鑒，提高教學(xué)質(zhì)量[4]。

其次，每位學(xué)生都有其特點(diǎn)和長(zhǎng)處，因此，在團(tuán)隊(duì)教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生往往會(huì)有刻板的角色定位，一直承擔(dān)某一特定方面的職責(zé)，性別差異在這方面體現(xiàn)得尤為明顯，這顯然不利于學(xué)生的全面發(fā)展。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生承擔(dān)不同的工作，挑戰(zhàn)自我，促進(jìn)其全面發(fā)展[5]。

再次，教師在引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展的同時(shí)也要兼顧學(xué)生的個(gè)性發(fā)展[6]。每位學(xué)生都有優(yōu)點(diǎn)，在避免學(xué)生出現(xiàn)明顯短板的基礎(chǔ)上，教師要引導(dǎo)學(xué)生向其擅長(zhǎng)的方向發(fā)展，這樣學(xué)生才能走得更遠(yuǎn)。

最后，由于小學(xué)生自律能力差，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)要采用豐富的教學(xué)方式方法，激發(fā)學(xué)生的興趣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生在長(zhǎng)期不斷的學(xué)習(xí)中提高學(xué)習(xí)能力。

2.STEM教育課程設(shè)計(jì)實(shí)踐

筆者設(shè)計(jì)的課程以學(xué)生為主導(dǎo)，通過(guò)小組協(xié)作引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)，同時(shí)兼顧教師的引導(dǎo)作用。課程內(nèi)容上則遵循STEM教育多學(xué)科交叉綜合的特點(diǎn)，同時(shí)注重課上課下相結(jié)合，適度開(kāi)展課外活動(dòng)。具體課程設(shè)計(jì)如下。

（1）課程內(nèi)容。課程的主要內(nèi)容是制作彈力球。彈力球是大多數(shù)學(xué)生喜歡的玩具，學(xué)生接觸較多，較熟悉，因此，以制作彈力球?yàn)橹黝}能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)易制作的特點(diǎn)也比較適合小學(xué)生?；顒?dòng)以小組合作制作彈力球的方式開(kāi)展，每個(gè)小組的成員在四人左右，人數(shù)過(guò)多或過(guò)少都不利于活動(dòng)的開(kāi)展。

（2）課程實(shí)施。課程一共分為三個(gè)部分。第一部分，在上課之前，教師要為課程做充分的準(zhǔn)備。教師在課前要提前告知學(xué)生課上要制作彈力球，讓學(xué)生在課下以小組為單位在網(wǎng)上尋找資料，學(xué)習(xí)彈力球的制作方法;之后教師結(jié)合制作視頻向?qū)W生詳細(xì)講解如何進(jìn)行制作。第二部分，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行彈力球的制作。課堂上，教師為每位學(xué)生準(zhǔn)備制作工具及制作原料，讓學(xué)生分組進(jìn)行制作。教師也可以將從量取膠水和硼砂溶液到搖勻這一系列制作過(guò)程寫在黑板上，以便學(xué)生隨時(shí)參考。在學(xué)生制作彈力球的過(guò)程中，教師要隨時(shí)觀察學(xué)生，對(duì)學(xué)生的問(wèn)題進(jìn)行解答，同時(shí)也可以視情況對(duì)學(xué)生的制作錯(cuò)誤給予提示，使其及時(shí)糾正。當(dāng)學(xué)生全部制作完成后，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)每組的作品進(jìn)行自評(píng)和互評(píng)，對(duì)較好的作品要進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，給學(xué)生一種正向反饋，使學(xué)生樹(shù)立自信心;對(duì)于那些存在問(wèn)題的作品，要引導(dǎo)學(xué)生找出問(wèn)題所在，并結(jié)合學(xué)生的制作過(guò)程分析出現(xiàn)問(wèn)題的原因。第三部分，教師要引領(lǐng)學(xué)生對(duì)作品存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行二次制作，讓學(xué)生體悟到成功的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生戰(zhàn)勝困難的意志。

結(jié)? ? 語(yǔ)

綜上所述，STEM教育理念對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提高具有重要作用。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)在教授學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，為其全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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作者簡(jiǎn)介：尤勝響（1969.4—），男，江蘇睢寧人，本科學(xué)歷，中小學(xué)一級(jí)教師，科學(xué)教研員，研究方向：小學(xué)科學(xué)教學(xué)。