談科學(xué)課堂中實(shí)現(xiàn)STEM教育的有效策略

季勇

[摘 要]近年來(lái)，九年義務(wù)教育作為基礎(chǔ)教育中的一總部一直飽受爭(zhēng)議，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的教學(xué)方式培養(yǎng)出許多高分低能的學(xué)生，所以教育體制改革的呼聲持續(xù)高漲。STEM教育作為一種先進(jìn)的教育方式，相比于傳統(tǒng)教育理念，更關(guān)注學(xué)生綜合知識(shí)的掌握和綜合能力的培養(yǎng)，對(duì)現(xiàn)代教育事業(yè)發(fā)展具有重要的意義。因此，教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)當(dāng)充分借鑒和吸收STEM教育的理念、方法和內(nèi)容，對(duì)我國(guó)當(dāng)前的教育模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，不斷提升我國(guó)教育教學(xué)水平，真正實(shí)現(xiàn)培育人才的終極目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]STEM教育 科學(xué)課堂 策略 回歸性 綜合性 實(shí)踐性 豐富性 動(dòng)態(tài)性

[中圖分類(lèi)號(hào)] G623.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068（2016）06-076

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對(duì)教育事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程也越來(lái)越關(guān)注。一直以來(lái)，受傳統(tǒng)教學(xué)思維的影響，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式，這不但影響教學(xué)質(zhì)量的提高，還抑制了學(xué)生各項(xiàng)能力的發(fā)展。因此，科學(xué)課的教學(xué)需要使用新的教學(xué)方法和教育理念。STEM教育是當(dāng)前實(shí)踐中成果較為顯著的一種教學(xué)方式，是我國(guó)教育發(fā)展中值得探究和學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

一、STEM教育概述

STEM代表科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)。通過(guò)整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)容，引導(dǎo)STEM教學(xué)和學(xué)習(xí)的途徑與方法是STEM教學(xué)的根本所在。傳統(tǒng)的教育理念和習(xí)慣在STEM教學(xué)的影響下逐漸發(fā)生改變。科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間存在著相互支撐、相互補(bǔ)充、共同發(fā)展的關(guān)系，科學(xué)以數(shù)學(xué)為工具和語(yǔ)言，數(shù)學(xué)以科學(xué)為思想和平臺(tái)，工程以數(shù)學(xué)和科學(xué)為基礎(chǔ)。對(duì)證據(jù)的收集和整理、從定性到定量的推斷驗(yàn)證是科學(xué)探索的主要內(nèi)容，而數(shù)學(xué)的邏輯思維和精確計(jì)算又是這個(gè)過(guò)程實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。可見(jiàn)，STEM教育是一個(gè)綜合性極強(qiáng)，關(guān)注人的知識(shí)與能力的教育形式。

STEM教育的意義體現(xiàn)如下：（1）促進(jìn)師生對(duì)數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)等理科教育的重視，提升學(xué)校對(duì)技術(shù)教育項(xiàng)目的重視；（2）通過(guò)科學(xué)、技術(shù)等學(xué)科教學(xué)的有效開(kāi)展，有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；（3）對(duì)教育改革進(jìn)行強(qiáng)化，讓學(xué)生在STEM教育中全面掌握各學(xué)科知識(shí)，并通過(guò)系統(tǒng)化知識(shí)體系的形成，推動(dòng)學(xué)生創(chuàng)造力的形成；（4）通過(guò)STEM教育在義務(wù)教育中的有效融合，提升當(dāng)前的教學(xué)水平，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的終極目標(biāo)。

二、在科學(xué)課堂中有效實(shí)現(xiàn)STEM教育的策略

1.充分發(fā)揮STME教育的綜合性

STEM教育包括社會(huì)科學(xué)、自然科學(xué)、工程技術(shù)、實(shí)用數(shù)學(xué)等內(nèi)容，其教學(xué)觀具有整體化、系統(tǒng)化的特點(diǎn)。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、技術(shù)能力是其重要目標(biāo)。社會(huì)與學(xué)生的相互聯(lián)系在這種綜合性的目標(biāo)中得到了實(shí)現(xiàn)，充分整合了學(xué)生發(fā)展與社會(huì)責(zé)任之間的關(guān)系。因此，科學(xué)課堂在融入STEM教育的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分領(lǐng)會(huì)該教學(xué)法的綜合性，將科學(xué)知識(shí)同社會(huì)生產(chǎn)與生活有機(jī)結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生在全面的學(xué)習(xí)中提升思維能力和動(dòng)手能力。此外，STEM教育強(qiáng)調(diào)的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)解決問(wèn)題的能力，科學(xué)教師可以通過(guò)在科學(xué)課堂上貫穿相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識(shí)，給學(xué)生提出需要運(yùn)用多種學(xué)科知識(shí)解決的任務(wù)，進(jìn)而對(duì)學(xué)生的綜合能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。

2.充分利用STEM教育的開(kāi)放性與動(dòng)態(tài)性

與傳統(tǒng)教育不同，STEM教育更加關(guān)注知識(shí)的更新和發(fā)展，而這些知識(shí)的更新與發(fā)展不局限于科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科，還表現(xiàn)在科學(xué)原理、科學(xué)的社會(huì)應(yīng)用等領(lǐng)域。在STEM教育中知識(shí)的記憶被弱化，更加強(qiáng)調(diào)概念的理解和應(yīng)用，這種情況下學(xué)生能夠通過(guò)更深的理解實(shí)現(xiàn)對(duì)已有知識(shí)的靈活應(yīng)用。同時(shí)，STEM教育的動(dòng)態(tài)性內(nèi)容、動(dòng)態(tài)性實(shí)施都需要傳統(tǒng)小學(xué)課堂發(fā)生相應(yīng)的改變，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)將課堂的地點(diǎn)拓展到自然、博物館、天文館等場(chǎng)所，讓學(xué)生在實(shí)踐的過(guò)程中進(jìn)行科學(xué)探究，進(jìn)而讓學(xué)生在科學(xué)探究的過(guò)程中進(jìn)行創(chuàng)新。科學(xué)教師在融入STEM教育的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生聽(tīng)”的模式，創(chuàng)立教師與學(xué)生之間的溝通平臺(tái)，幫助學(xué)生形成內(nèi)在的知識(shí)體系。科學(xué)教師還應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題，提升學(xué)生的認(rèn)知能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維習(xí)慣和較高的解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的能力。

3.充分利用STEM教育的回歸性

美國(guó)認(rèn)為興趣是學(xué)生在STEM教育中獲得成效的決定性因素，缺乏對(duì)STEM教育的興趣是國(guó)際科學(xué)與數(shù)學(xué)測(cè)試中美國(guó)學(xué)生整體表現(xiàn)欠佳的內(nèi)在原因。這說(shuō)明在教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生的興趣很大程度上決定了教學(xué)成果的大小，而學(xué)生興趣的培養(yǎng)，要求教師必須強(qiáng)化學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體地位。因此，科學(xué)教師在科學(xué)課堂上應(yīng)當(dāng)明確學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生成為教學(xué)活動(dòng)的主人。同時(shí)，教師在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容選擇時(shí)應(yīng)當(dāng)充分考慮學(xué)生的興趣，在教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展過(guò)程中強(qiáng)化學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)。最后，教師還應(yīng)當(dāng)對(duì)課程的開(kāi)展進(jìn)行不斷地反思與總結(jié)，完善其中的不足。

4.充分利用STEM教育的實(shí)踐性

將技術(shù)等學(xué)科知識(shí)置于同科學(xué)、數(shù)學(xué)同等重要的地位是STEM教育實(shí)踐性的表現(xiàn)。學(xué)生的問(wèn)題解決能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與技術(shù)等學(xué)科的設(shè)計(jì)思想息息相關(guān)。從具體課程實(shí)施中也能夠窺探出，以活動(dòng)為基礎(chǔ)、基于問(wèn)題解決的學(xué)習(xí)、獲得實(shí)踐的課堂體驗(yàn)是STEM課堂強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)，并通過(guò)精良的硬件設(shè)施和有效的課程組織，推動(dòng)了實(shí)踐關(guān)注逐步取代知識(shí)關(guān)注。科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)相應(yīng)的動(dòng)手活動(dòng)，讓學(xué)生在動(dòng)手操作的過(guò)程中驗(yàn)證學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和思考能力。通過(guò)實(shí)踐性的課程，拓寬了教師和學(xué)生交流的平臺(tái)，使學(xué)生在平等的對(duì)話溝通中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)知識(shí)的自由獲取，進(jìn)而迸發(fā)出更多的靈感。

5.有效利用STEM教育的豐富性

多重解釋、多種可能性、意義的層次、課程的深度是STEM教育豐富性的核心體現(xiàn)。在實(shí)施STEM教育中，教師會(huì)設(shè)置不同層次的教育目標(biāo)，幫助學(xué)生形成不同的STEM水平。在全部學(xué)生達(dá)到熟練掌握STEM的情況下，讓學(xué)生在新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇中取得更大的收獲。于STEM教育的目標(biāo)而言，STEM教育內(nèi)容也具有豐富性。因此，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況設(shè)置不同的教學(xué)目標(biāo)，讓每個(gè)學(xué)生都有適合自己能力的目標(biāo)，使每個(gè)學(xué)生都能在收獲成功的喜悅中，逐漸增強(qiáng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和熱情。此外，對(duì)于科學(xué)課堂上表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生，教師應(yīng)當(dāng)設(shè)置讓其進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)，使學(xué)生在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上開(kāi)展更深層次的探究。與此同時(shí)，科學(xué)教師還應(yīng)當(dāng)豐富課堂內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容和各個(gè)教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)起來(lái)，讓學(xué)生通過(guò)合理的內(nèi)容學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。最后，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)通過(guò)多種多樣的活動(dòng)，鞏固和培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)與能力。在具體實(shí)踐中，可通過(guò)實(shí)地考察、競(jìng)賽等方式，讓學(xué)生在活動(dòng)中根據(jù)已有知識(shí)，自主發(fā)揮創(chuàng)造力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)和能力的同步提升。

通過(guò)對(duì)STEM教育的深入研究，我們不難發(fā)現(xiàn)，STEM教育作為一種先進(jìn)的教育模式，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)知識(shí)的掌握都具有重要意義。因此，教師在教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)當(dāng)充分借鑒和吸收STEM教育的理念、方法與內(nèi)容，對(duì)我國(guó)當(dāng)前傳統(tǒng)的教育模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，進(jìn)而滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需求。希望更多的教育者能夠加強(qiáng)重視STEM教育，不斷提升我國(guó)的教育教學(xué)水平，真正實(shí)現(xiàn)培育人才的終極目標(biāo)。

（特約編輯 童 夏）