推行STEM教育理念為教學(xué)注入新鮮血液

◇張建國(guó)（江蘇：昆山市教師發(fā)展中心）

STEM 教育理念應(yīng)用于科學(xué)課堂，是對(duì)小學(xué)生的思維意識(shí)、行為能力的提升與考驗(yàn)。教師要在科學(xué)課堂上，增強(qiáng)學(xué)生的STEM 應(yīng)用能力，使學(xué)生逐步建構(gòu)科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)邏輯思維，培養(yǎng)生活認(rèn)知能力，逐步建構(gòu)學(xué)科知識(shí)框架，讓學(xué)生在具體生活體驗(yàn)中，提升對(duì)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用技能，為開(kāi)展創(chuàng)新性學(xué)習(xí)活動(dòng)鋪平道路。因此，要運(yùn)用STEM 教育理念，使學(xué)生要通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作、自主創(chuàng)新、分工探索、互相鼓勵(lì)等學(xué)習(xí)活動(dòng)，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)理論知識(shí)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程等的解讀，全面增強(qiáng)學(xué)生核心競(jìng)爭(zhēng)力。

一、STEM教育理念的概述

科學(xué)是小學(xué)生認(rèn)識(shí)世界、感受生活、了解自然的重要學(xué)科。為了幫助學(xué)生提高科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量、提升科學(xué)知識(shí)掌握能力，教師應(yīng)用STEM 教學(xué)理念，使學(xué)生在四位一體的學(xué)習(xí)環(huán)境中，提高對(duì)Science，Technology，Engineering，Mathematics的應(yīng)用能力，促使小學(xué)生在科學(xué)探索中，增強(qiáng)STEM 應(yīng)用技能。因此，教師要圍繞小學(xué)科學(xué)知識(shí)的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，幫助學(xué)生通過(guò)STEM 應(yīng)用過(guò)程，培養(yǎng)客觀規(guī)律認(rèn)知意識(shí)，拓展改造創(chuàng)新的實(shí)踐技能，提升解決實(shí)際問(wèn)題的水平，讓學(xué)生在STEM 教育理念的引導(dǎo)與幫助下，提升科學(xué)綜合能力。

STEM 教育理念最早由西方國(guó)家提出，后被我國(guó)引入教育領(lǐng)域，是教育模式演變與推廣的重要手段。教師要借助STEM 教育理念的價(jià)值與內(nèi)涵，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)技能，全面建構(gòu)科學(xué)學(xué)習(xí)意識(shí)，提升對(duì)知識(shí)點(diǎn)的總結(jié)與駕馭能力，凸顯小學(xué)科學(xué)的價(jià)值與內(nèi)涵，為開(kāi)展創(chuàng)新性學(xué)習(xí)活動(dòng)提供助力。STEM 教育理念引入后，得到了各界的關(guān)注，教育部出臺(tái)了相關(guān)的文件，強(qiáng)調(diào)在不同年級(jí)的科學(xué)教學(xué)中，合理滲透STEM 教育理念，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力，拓展思維認(rèn)知能力，提升行為探索能力，鼓勵(lì)學(xué)生將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用有效聯(lián)系，從而拓展知識(shí)學(xué)習(xí)的空間。

二、STEM教育理念在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的作用

（一）有利于培養(yǎng)學(xué)生好奇心

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師引入STEM 教育理念開(kāi)展探索學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的好奇心，使學(xué)生在綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，提升對(duì)知識(shí)的探究技能，強(qiáng)化科學(xué)學(xué)習(xí)能力，為進(jìn)行自然界科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)活動(dòng)拓寬渠道，搭建有效平臺(tái)，使學(xué)生在與自然界和諧共處中，培養(yǎng)良好的生活態(tài)度，為小學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)學(xué)習(xí)的好奇心提供助力。教師在應(yīng)用STEM 教育理念時(shí)，要圍繞核心內(nèi)容，幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行探索，讓學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力得到充分鍛煉，深度應(yīng)用STEM學(xué)習(xí)手段挖掘科學(xué)知識(shí)的本質(zhì)，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的綜合能力。

（二）有利于培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)

科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在課堂教學(xué)中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，使學(xué)生在問(wèn)題探究過(guò)程中，扎實(shí)掌握科學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)科學(xué)技能水平，真正成為課堂學(xué)習(xí)的主人。在問(wèn)題意識(shí)培養(yǎng)過(guò)程中，教師要結(jié)合STEM 教育理念，使學(xué)生懷著探索學(xué)習(xí)的心態(tài)，對(duì)知識(shí)進(jìn)行深度研究，促使學(xué)生逐步建構(gòu)問(wèn)題意識(shí)，結(jié)合探索世界、理解生活的學(xué)習(xí)思想，對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行有效學(xué)習(xí)，增強(qiáng)應(yīng)用能力，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能力、分析問(wèn)題能力、解決問(wèn)題能力。

（三）有利于學(xué)生跨越學(xué)科學(xué)習(xí)

在STEM 教育理念滲透過(guò)程中，教師要結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四大科目的特點(diǎn)，融會(huì)貫通地開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，使學(xué)生在科學(xué)知識(shí)探索學(xué)習(xí)中，培養(yǎng)融合性思維和綜合性學(xué)習(xí)技能，從而提高科學(xué)知識(shí)探索水平。在STEM 教育理念的應(yīng)用下，可以增強(qiáng)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生在科學(xué)知識(shí)探索中，培養(yǎng)數(shù)學(xué)意識(shí)，提升工程能力，強(qiáng)化技術(shù)水平，為實(shí)現(xiàn)融合性學(xué)習(xí)目標(biāo)提供助力，為未來(lái)深入學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（四）有利于鍛煉學(xué)生合作學(xué)習(xí)能力

要增強(qiáng)學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力，教師就要在具體學(xué)習(xí)活動(dòng)中，提高對(duì)知識(shí)點(diǎn)的駕馭與應(yīng)用能力，讓學(xué)生STEM 教育理念下，逐步建構(gòu)合作學(xué)習(xí)意識(shí)，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)思想，積極開(kāi)展創(chuàng)新性、趣味性學(xué)習(xí)活動(dòng)，提高學(xué)生核心競(jìng)爭(zhēng)力。在STEM教育理念的導(dǎo)向下，小學(xué)生要以科學(xué)知識(shí)為突破口，在學(xué)習(xí)過(guò)程中與同伴交流溝通，構(gòu)建良好的小組合作環(huán)境，使學(xué)生在小組內(nèi)培養(yǎng)學(xué)習(xí)意識(shí)，提升綜合能力。有效開(kāi)展創(chuàng)新性、趣味性教學(xué)活動(dòng)，彰顯STEM 的重要教學(xué)作用，為發(fā)揮小學(xué)生集體力量、培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作能力提供助力。

三、推行STEM 教育理念，為科學(xué)教學(xué)注入新鮮血液

（一）實(shí)現(xiàn)課程優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在STEM 教育理念下，教師要實(shí)現(xiàn)課程優(yōu)化目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生在科學(xué)知識(shí)探索中，注重知識(shí)應(yīng)用與提取能力的培養(yǎng)。要使學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練中，掌握科學(xué)理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用的接合點(diǎn)，讓學(xué)生在理論與實(shí)踐結(jié)合的背景下，增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的掌握能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升動(dòng)手能力，全面建構(gòu)良好的學(xué)習(xí)思想，增強(qiáng)小學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用技能。STEM 教育理念在落實(shí)過(guò)程中，可以增強(qiáng)小學(xué)科學(xué)教師的教學(xué)能力，使學(xué)生在教學(xué)內(nèi)容拓展中，培養(yǎng)學(xué)習(xí)意識(shí)，建構(gòu)學(xué)習(xí)思想，深度開(kāi)展創(chuàng)新性教育活動(dòng)，全面搭建科學(xué)學(xué)習(xí)框架，體現(xiàn)課程優(yōu)化教學(xué)的作用，培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

例如，在學(xué)習(xí)《做個(gè)小開(kāi)關(guān)》這一課時(shí)，教師要科學(xué)應(yīng)用STEM 教育理念鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，使學(xué)生在適宜的學(xué)習(xí)情境中，培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。教師要結(jié)合STEM 教育理念，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐操作、動(dòng)腦深度思考，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。（1）了解開(kāi)關(guān)的作用；（2）開(kāi)關(guān)和燈泡為什么要用導(dǎo)線連接？（3）燈泡突然不亮的原因是什么？（4）開(kāi)關(guān)在電路中是怎樣連接的？通過(guò)STEM 教育理念的滲透，使學(xué)生在故事中培養(yǎng)學(xué)習(xí)思想、在創(chuàng)新中提升綜合能力，為開(kāi)展創(chuàng)新性科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)提供助力，突出STEM 的重要教學(xué)價(jià)值。

（二）組織實(shí)踐活動(dòng)，提升學(xué)生綜合能力

在STEM 教育理念教學(xué)中，教師要結(jié)合科學(xué)教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)開(kāi)展師生互動(dòng)學(xué)習(xí)活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)STEM 學(xué)習(xí)方法的掌握能力，使學(xué)生在潛移默化中，培養(yǎng)良好的邏輯思維能力。讓學(xué)生在自主探索、自然發(fā)現(xiàn)中，了解生活環(huán)境中科學(xué)知識(shí)的存在形式，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力和問(wèn)題分析能力，使學(xué)生依照自身的實(shí)際需求進(jìn)行知識(shí)探索活動(dòng)，從而培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)慣。同時(shí)，教師要結(jié)合創(chuàng)新性教學(xué)思想，有效培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)技能，讓學(xué)生充分掌握知識(shí)要點(diǎn)與重點(diǎn)，有效培養(yǎng)核心素養(yǎng)。

例如，在學(xué)習(xí)《物體的沉浮與什么因素有關(guān)》這一課時(shí)，教師要結(jié)合STEM 教育理念，幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)技能、培養(yǎng)探究思想，使學(xué)生將課本知識(shí)與實(shí)踐操作結(jié)合起來(lái)，借助準(zhǔn)確操作后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果掌握“物體的沉浮”影響因素，從而提高學(xué)生實(shí)踐能力。比如，教師要在STEM 教育理念的啟發(fā)下，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)生活中常見(jiàn)的“沉浮”現(xiàn)象進(jìn)行觀察，借助多媒體，了解沉浮所需的條件，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行質(zhì)疑，從而鍛煉學(xué)生對(duì)“物體的沉浮”條件的概括能力，增強(qiáng)學(xué)生語(yǔ)言概括的綜合能力。通過(guò)系統(tǒng)性訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生自己質(zhì)疑；通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象、結(jié)果、規(guī)律的總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索意識(shí)，提升綜合學(xué)習(xí)能力。

（三）優(yōu)化教學(xué)結(jié)構(gòu)，推進(jìn)教學(xué)改革

在創(chuàng)新性科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，教師要結(jié)合STEM 教育理念進(jìn)行創(chuàng)新性教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生逐步優(yōu)化學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，為開(kāi)啟專業(yè)性教學(xué)引導(dǎo)工作提供助力。因此，教師要結(jié)合知識(shí)要點(diǎn)，幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)學(xué)習(xí)思想，讓學(xué)生在探索知識(shí)時(shí)，提升對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生將理論知識(shí)深深印刻在腦海中，為開(kāi)展實(shí)踐學(xué)習(xí)活動(dòng)提供豐富的理論依據(jù)。

例如，在學(xué)習(xí)《空氣占據(jù)空間嗎》這一課時(shí)，教師借助《烏鴉喝水》的寓言故事，激發(fā)小學(xué)生的探索學(xué)習(xí)興趣，使小學(xué)生在導(dǎo)入性教學(xué)模式下，了解這一課的知識(shí)點(diǎn)。比如，在STEM 教育理念的滲透下，教師利用空瓶子、吸管、石子等教具，將現(xiàn)實(shí)版“烏鴉喝水”的情境呈現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)動(dòng)手操作，突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，讓學(xué)生在小組交流、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)中，提升對(duì)“空氣”的認(rèn)知，全面增強(qiáng)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)技能與水平，為理論聯(lián)系實(shí)際拓寬路徑，彰顯STEM 教育理念的拓展性、創(chuàng)新性價(jià)值。同時(shí)，在探究“空氣”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師要在STEM 教育理念的滲透中，優(yōu)化學(xué)生對(duì)教學(xué)結(jié)構(gòu)的掌握能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐探究技能，以豐富、有趣、創(chuàng)新的學(xué)習(xí)手段，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)空氣性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等知識(shí)點(diǎn)的了解，從小培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)的意識(shí)。

總而言之，STEM 教育理念集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)于一體，在拓展應(yīng)用中，要將STEM 教育理念與教育教學(xué)活動(dòng)有機(jī)融合，全面推動(dòng)教育觀念和教育模式的變革，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)注入新鮮血液，促使學(xué)生在科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)中，全面建構(gòu)系統(tǒng)性思維意識(shí)，提升學(xué)生綜合能力。通過(guò)將STEM 教育理念與科學(xué)教學(xué)深度融合，使得學(xué)生在理論與實(shí)踐結(jié)合中，保持身心統(tǒng)一、思行一致，為開(kāi)展創(chuàng)新性科學(xué)教學(xué)活動(dòng)拓寬路徑，彰顯小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要作用，為提升學(xué)生綜合學(xué)習(xí)能力鋪平道路。