開(kāi)展STEM教育的建議

◇虞云麗（福建：南平市建陽(yáng)區(qū)橋南小學(xué)）

在新課標(biāo)的指導(dǎo)下，小學(xué)課程中多種學(xué)科問(wèn)題的解決都需要科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的有機(jī)結(jié)合，STEM 教育的理念正是將這幾門(mén)學(xué)科綜合融合，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力與素養(yǎng)?？茖W(xué)教育要從小學(xué)階段抓起，在小學(xué)科學(xué)課堂中融入STEM 教育，有利于培養(yǎng)全面的科技創(chuàng)新型人才。

一、小學(xué)科學(xué)教育存在的問(wèn)題分析

對(duì)青少年科學(xué)思維及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)要從娃娃抓起，早期的良好培育對(duì)于中小學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)精神和探索精神尤為重要。因此，對(duì)小學(xué)生的科學(xué)課程教育非常重要，但是目前我國(guó)的小學(xué)科學(xué)課程教育還存在一些問(wèn)題。

（一）教育觀念相對(duì)陳舊

目前很多學(xué)校和老師還保留著傳統(tǒng)的教育觀念，認(rèn)為小學(xué)生最重要的就是要學(xué)好語(yǔ)文數(shù)學(xué)英語(yǔ)這三門(mén)學(xué)科，認(rèn)為語(yǔ)數(shù)外才是主科，其他都是副科，重要程度是排在后面的。對(duì)科學(xué)類(lèi)的課程也是如此，重視程度不夠，沒(méi)有把科學(xué)課程備課和教案設(shè)計(jì)作為重要工作來(lái)對(duì)待，或者在科學(xué)課上直接讓學(xué)生自由上自習(xí)，甚至犧牲科學(xué)課的時(shí)間補(bǔ)習(xí)語(yǔ)文數(shù)學(xué)英語(yǔ)等主要學(xué)科，導(dǎo)致科學(xué)教育的培養(yǎng)力度不夠。

（二）教學(xué)方法單調(diào)

現(xiàn)階段，很多學(xué)校在進(jìn)行科學(xué)課程教學(xué)時(shí)，采用的往往是常規(guī)性的老師在講臺(tái)上講、學(xué)生在下面聽(tīng)的教學(xué)方式，教學(xué)方法也比較因循守舊，讓原本存在一定科學(xué)性的問(wèn)題卻顯得枯燥乏味。這讓很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的興趣，讓本該激發(fā)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和探索欲、想象力的課程變得單調(diào)乏味，他們甚至對(duì)自然科學(xué)課程感到反感。

（三）教學(xué)設(shè)施較為薄弱

由于學(xué)校和老師對(duì)小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)不重視，認(rèn)為科學(xué)教育課程及教學(xué)是高校的事情，小學(xué)生只要學(xué)好主要的幾門(mén)文化課程就行了，所以對(duì)科學(xué)教育課程基本的教材教具和實(shí)驗(yàn)室等基礎(chǔ)設(shè)施也不夠重視，有的甚至連課本都沒(méi)有。學(xué)生可能只是聽(tīng)聽(tīng)老師進(jìn)行有限的講授，而無(wú)法進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，教育方式和學(xué)習(xí)方式非常單一和薄弱。

（四）教師專(zhuān)業(yè)知識(shí)缺乏

目前很多小學(xué)校在科學(xué)教育課程領(lǐng)域缺乏專(zhuān)業(yè)的教師人才，很多科學(xué)課程的教學(xué)都是其他科目的老師兼職的，即便是專(zhuān)業(yè)課程的老師，在科學(xué)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)度也不夠，在授課方面也沒(méi)有良好的經(jīng)驗(yàn)。這導(dǎo)致學(xué)生接受的知識(shí)面非常有限，學(xué)生不愛(ài)聽(tīng)、不感興趣，達(dá)不到科學(xué)教育的目的。

（五）評(píng)估體系缺失

在小學(xué)科學(xué)教育中，通過(guò)一套有效的評(píng)估體系評(píng)估STEM 教育在實(shí)際開(kāi)展中的落實(shí)情況與程度至關(guān)重要。STEM 教育的評(píng)價(jià)評(píng)估應(yīng)該與相應(yīng)的教學(xué)方式及教學(xué)參與程度相結(jié)合，在評(píng)級(jí)過(guò)程中不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)理論知識(shí)學(xué)習(xí)的掌握程度，更多的還應(yīng)關(guān)注學(xué)生在技術(shù)應(yīng)用能力、小組合作學(xué)習(xí)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、審美能力等方面的素養(yǎng)，盡可能展現(xiàn)更加全面的維度，重視學(xué)生整體科學(xué)素養(yǎng)的評(píng)價(jià)與培育。

二、開(kāi)展STEM教育的意義

STEM 教育是把科學(xué)技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科進(jìn)行有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新思維和探索精神，解決實(shí)際的科學(xué)問(wèn)題。針對(duì)目前我國(guó)小學(xué)階段科學(xué)培養(yǎng)面臨的問(wèn)題，有必要在小學(xué)科學(xué)課程中開(kāi)展STEM 教育。

（一）有助于學(xué)生解決生活中的問(wèn)題

STEM 教育具備跨學(xué)科整合的特點(diǎn)，倡導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，并鼓勵(lì)其在相關(guān)情境場(chǎng)景下對(duì)復(fù)雜的科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行有效分析，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)試驗(yàn)設(shè)計(jì)與工程技術(shù)分析和數(shù)學(xué)計(jì)算全面分析問(wèn)題。學(xué)生在這樣的教學(xué)模式中親身體驗(yàn)和參與科學(xué)問(wèn)題的計(jì)算和解決，能夠培養(yǎng)其在整個(gè)過(guò)程中的科學(xué)思維和動(dòng)手能力，讓學(xué)生在科學(xué)的基礎(chǔ)上尋求科學(xué)問(wèn)題的解決路徑，培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手能力和問(wèn)題分析能力，有利于科學(xué)實(shí)踐的探索。

（二）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在STEM 教學(xué)中，重視學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)與參與，能夠?qū)⒍鄠€(gè)學(xué)科進(jìn)行有機(jī)融合，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)趣。例如在許多的STEM 教學(xué)實(shí)踐中，都會(huì)把科學(xué)課程與相關(guān)的小游戲或趣味小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)合，把需要學(xué)習(xí)的理論知識(shí)融入實(shí)際的小游戲環(huán)節(jié)中。這樣的教學(xué)方式能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)樂(lè)趣，還能夠營(yíng)造良好輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，在目前實(shí)施雙減政策的大背景下，非常有利于學(xué)生的素養(yǎng)教育。例如在關(guān)于浮力的問(wèn)題上，如果僅僅教給學(xué)生理論知識(shí)如什么叫作浮力、浮力應(yīng)該怎么計(jì)算等等，就很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?？梢栽谶@個(gè)過(guò)程中借助水杯和教學(xué)具例如鐵球、塑料球等，讓學(xué)生自己測(cè)試不同的物體的浮力，再引出浮力的計(jì)算公式，在日常生活的場(chǎng)景中找出有關(guān)浮力的內(nèi)容，給出相關(guān)的計(jì)算參數(shù)，讓學(xué)生在實(shí)際生活的場(chǎng)景中解決浮力的問(wèn)題。再根據(jù)計(jì)算的結(jié)果讓學(xué)生思考，浮力問(wèn)題的解決能夠真正解決日常生活和學(xué)習(xí)中的哪些問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新精神，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行小組合作、實(shí)驗(yàn)探索和獨(dú)立思考，提升科學(xué)素養(yǎng)，達(dá)到科學(xué)課程教學(xué)的良好效果。

（三）培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)

傳統(tǒng)的教學(xué)模式多以老師講課為主，學(xué)生被動(dòng)地聽(tīng)講接受，而STEM 教學(xué)模式更加注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和鼓勵(lì)小組合作學(xué)習(xí)。這也是新課標(biāo)的頒布實(shí)施對(duì)現(xiàn)在中小學(xué)義務(wù)教育階段的教學(xué)及學(xué)習(xí)要求。

三、在小學(xué)科學(xué)課教學(xué)中開(kāi)展STEM 教育的建議

基于目前我國(guó)開(kāi)展STEM 教育面臨的問(wèn)題，分析如何在小學(xué)科學(xué)課程中融入STEM 教育的策略非常有必要。

（一）提升科學(xué)教育的地位，提升教師專(zhuān)業(yè)水平

要在小學(xué)科學(xué)課程中有效開(kāi)展STEM 教育，前提就是要從根本上提升學(xué)校和老師對(duì)STEM 教育以及自然科學(xué)教育的重視程度，無(wú)論是從課程配置還是教學(xué)教案設(shè)計(jì)方面，都要把小學(xué)科學(xué)課程的地位提升起來(lái)。只有這樣，才能引起老師的足夠重視，保障課堂教學(xué)的有效開(kāi)展。重視程度得到提升之后，還要提高任課老師的專(zhuān)業(yè)能力，提升任課老師教學(xué)的勝任能力，讓他們?cè)趯?shí)際教學(xué)過(guò)程中注重多學(xué)科的融合，結(jié)合實(shí)際問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新思維。

（二）增加教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施投入，注重配套硬件

STEM 教學(xué)具有明顯的沉浸式和體驗(yàn)式特點(diǎn)，重視學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的實(shí)際參與感。正如前文所述，目前我國(guó)很多小學(xué)科學(xué)課程的相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施配套如教材教具、相關(guān)儀器、實(shí)驗(yàn)室等等跟不上，因此，要想提升學(xué)生的動(dòng)手能力，真正培養(yǎng)學(xué)生的科研及科學(xué)素養(yǎng)，就一定要在基礎(chǔ)設(shè)施配套上下功夫，需要建立起完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。還應(yīng)該盡可能地選擇和日常學(xué)習(xí)生活緊密相關(guān)的科學(xué)性問(wèn)題，通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析及相關(guān)數(shù)據(jù)的比對(duì)計(jì)算和分析，提高學(xué)生的參與興趣和積極性，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（三）教學(xué)要遵循STEM 教育的特性

STEM 的教育教學(xué)方式需要按照多學(xué)科融合的背景，綜合各學(xué)科的趣味性與知識(shí)性，老師的授課內(nèi)容要與多學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)。要讓學(xué)生通過(guò)STEM 教育對(duì)科學(xué)產(chǎn)生更加濃厚的興趣與更加深刻的理解，還要理論結(jié)合實(shí)際，注重實(shí)際問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)與解決，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（四）因材施教分階段教學(xué)

根據(jù)學(xué)生所在年級(jí)的不同，小學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和授課方式都會(huì)有所差別。雙減政策已經(jīng)開(kāi)始全面實(shí)施，在這個(gè)背景下，對(duì)學(xué)生的教育教學(xué)更應(yīng)注重循序漸進(jìn)和因材施教，不能一刀切。要根據(jù)學(xué)生所在年級(jí)的不同，分層次進(jìn)行教學(xué)。比如在一二年級(jí)階段，更多的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和想象力，但是低年級(jí)學(xué)生的理解能力和知識(shí)的接受程度都是有限的，所以應(yīng)該選擇更多能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的趣味小實(shí)驗(yàn)，多以傳遞知識(shí)為主；而到了三四年級(jí)，就可以增加一些理論知識(shí)的傳遞，增加一些難度較大的試驗(yàn)等；五六年級(jí)的科學(xué)課程，則可以注重學(xué)生分組教學(xué)分組合作，讓學(xué)生自行探索試驗(yàn)和做出結(jié)論，并能夠有效銜接中學(xué)的理論知識(shí)。只有這樣，才能讓不同階段的學(xué)生更有效快速地接收自己需要學(xué)習(xí)的科學(xué)知識(shí)，不斷地提升科學(xué)素養(yǎng)。

（五）構(gòu)建STEM 示范性課程

要想有效解決目前我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域STEM 教學(xué)實(shí)施環(huán)節(jié)中面臨的諸多問(wèn)題，很重要的一個(gè)途徑就是要構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化示范性的STEM示范課程。

學(xué)校相關(guān)部門(mén)的管理需要得到提升。學(xué)校管理部門(mén)應(yīng)該加大對(duì)STEM 課程的重視與投入，無(wú)論是資金資源的投入，還是人力的投入。在課程設(shè)置的環(huán)節(jié)就應(yīng)該以解決問(wèn)題為導(dǎo)向，保證學(xué)生能夠有充足的時(shí)間進(jìn)行科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，并通過(guò)采取小組合作學(xué)習(xí)或者動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、開(kāi)展相關(guān)小游戲等教學(xué)模式完成課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。在資源方面，學(xué)校管理部門(mén)也應(yīng)重視相關(guān)資源的建設(shè)與引進(jìn)，以支持STEM 相關(guān)課程的順利開(kāi)展，保障課程效果。