初探stem與小學科學課程的有效結合

潘怡濤

【摘 要】隨著教學改革工作的不斷深入，傳統分科教學方式的弊端逐漸暴露，課程綜合化改革成為教育工作者不斷探索的問題。創始于美國的stem教育將科學、技術、工程和數學有效融合，通過開展跨學科教育促進學科間的整合，提升學生stem領域知識的綜合運用能力，實現全面發展。本文就stem與小學科學課程的有效結合展開研究，為小學課程改革提供新思路。

【關鍵詞】stem；小學科學課程；課程改革

小學是科學課程教育的啟蒙階段，傳統分科式教學方式將綜合理科領域知識人為的進行了拆分教學，這使得學生的知識體系變得不完整，特別是在知識內容的綜合運用能力上較為薄弱。因此，探索跨學科教育十分必要，本文試通過stem教育解決這一問題。

一、stem教育淺析

Stem具體是指science（科學）、technology

（技術）、engineering（工程）、mathematics（數學）。Stem教育是一種將這四門學科整合的教學，其正視了各學科間的內在聯系，注重了對學生綜合能力的培養。其特點主要表現在：一是開放性，stem教育以教學項目為核心引導學生綜合運用stem領域知識解決實際問題，弱化傳統教學中對知識內容的記憶，有助于學生全面認知事物，實現知識向能力的轉化。二是綜合性，stem教育與傳統分科式教學最大的區別在于實現了對科學、技術、工程、數學知識的整合，將原本分散的知識內容按照課程邏輯重新架構，形成一個運行良好的有機整體。三是實踐性，stem教育的教學宗旨旨在讓學生掌握解決實際問題的能力，而不單單是某一學科的理論知識，讓學生在實踐活動中不斷的學習新知識、掌握新技能。四是豐富性，不同學科的交叉聯系豐富了教學的深度和層次，為不同能力素質的學生提供了多維的目標追求，學生在多樣化課程的學習中獲得多種自我發展的可能。

二、小學科學課程開展stem教育的益處與挑戰

小學科學課程教學內容涉及自然科學領域等方方面面，這與stem教育在教學內容綜合性的特征上是一致的，并且科學課程也具有較強的實踐性，在教材中設計有實驗、討論等教學實踐活動，讓學生在親自動手操作中掌握知識和技能，小學科學課程的這些特征為stem教育的開展提供了有利的條件。在小學科學課程中實施stem教育，一是能夠培養學生的實踐操作能力，老師在課堂中向學生拋出問題，學生在實驗操作中探究未知，在親身實踐中加深對知識內容的理解。二是鍛煉學生的協調合作能力，在完成具體實驗任務時常常需要將學生進行分組，形成一個個學習共同體，學生在交流互動中提升了他們的協調合作能力。三是實現教學資源的整合，實施stem教育有效將分散的師資、設備等教學資源進行了整合，既彌補了單科教師的專業缺陷又解決了實驗室等教學資源緊張的問題。

Stem教育加強了對學生工程和技術方面的訓練，扭轉了應試教育模式下“重知識、輕能力”的局面，在培養學生創新創造能力方面實現了重大突破。但是stem教育起源于美國，西方教育與我國教育的差異問題使stem教育在本土化過程中也碰到了不少的問題。一是師資力量匱乏。在傳統教育模式引導下，學校根據課程設置都配備了語文、數學等專門的學科教師，教師在上崗前也都取得了相應資格考試的認證，但是Stem教育在我國實施的時間還不長，具備跨學科教學的stem教師數量極其有限，在新教師認證方面還缺乏標準的制度，師資力量的薄弱給教學改革工作制造了阻礙。二是缺少課程支持，教學資源匱乏。Stem教育中涉及的課程科目在當前小學教育中常常被視為“副科”，受應試教育影響，這部分課程是不受重視的，因此stem教育在家長、學校管理層方面都難以獲得支持。此外，實施stem教育所必須的教材、實驗環境等還十分有限，一些由國外教材翻譯來的教學素材與我國教育實情并不完全吻合，不利于教學活動的正常開展。三是教學手段單一、模式僵化。Stem教育倡導的是以學生作為教學活動的主導者，但是受傳統教學理念的束縛，不少教師在實施stem教育時依然是以教為主，學生的自主探究能力難以得到有效的鍛煉，預期的教學效果也難以實現。

三、Stem融入小學科學課程的對策

1.加強stem教師的培養與發展

保障stem教育有效開展的首要任務是要充實師資隊伍力量。教育管理部門應當制定明確的stem教師資格認證制度，確保新入職教師達到教學的基本要求。學校方面應當針對stem教育的要求制定相應的教師培養方案，讓單科教師掌握必要的stem教學法的基礎知識，提升跨學科教學能力，讓更多的教師推動stem教育的發展。對于老師應當要樹立stem教育理念，敢于沖破傳統教學模式的束縛，加強課程教學創新，正真成為stem教學的踐行者。

2.調整科學課程培養目標和課程標準

Stem教育強調的是知識和技能的應用，因此小學科學課程在人才培養目標和課程標準的設計上應當要做出相應的調整。一是以課程項目為教學導向，教學中老師不應把知識講授作為教學的重點，而應當根據課程內容設計具體的任務項目，讓學生在實踐中學習知識。二是注重任務項目的真實性，學習知識和技能的最終目是要去解決實際問題，課程教學任務緊貼生活實際才能體現知識的價值，也才能激發學生的學習興趣。三是建立科學的教學評價，科學課程教育是要幫助學生掌握一定的應用技能，傳統考分評價方式只是檢驗了學生對理論知識的掌握情況，stem教育讓學生參與具體教學任務，對學生在項目全程中的表現進行評價更為的全面、客觀。

3.豐富教學手段和形式

Stem教育為小學科學課程教學提供了靈活、多樣的教學平臺，其以具體的教學項目為主導，讓學生開展自主探究，學生們在交流合作中解決問題并形成反饋。教學中，老師應當積極創新教學手段和形式，可以通過分組實驗、頭腦風暴、校外調查研究等方式讓學生更多的參與教學活動，同時不同學科間教師的協同教學也能夠有效彌補單科教師的專業缺陷問題。

四、STEM教學實例

“世界在運動”項目就是STEM教學的具體應用實例，其通過在真實情境下開展教學活動，讓學生在探索世界的過程中學習數學知識和科學技能。例如該項目中“滾動的物體”課程就是通過玩具來引導學生對速度、動量等物理知識進行探索，讓學生在動手實踐中構建物理科學知識體系。因為小學生的認知水平有限，所以在課程的設計上要盡量簡單，例如可以讓學生探究斜坡高度和車重對玩具車動能的影響，學生通過測試改變玩具車斜坡軌道高度，獲得不同的撞擊結果數據，并根據不同的試驗數據總結得出一般性的結論。試驗過程中可以將學生分成若干個試驗小組，讓學生們親自動手試驗、記錄數據并開展學習討論。老師在教學中應當對各小組的試驗情況進行觀察記錄，以便后期開展課程點評時將好的做法與其他同學分享，共性的問題進行集中講解。Stem教學與傳統教學最大的不同在于其強調為學生創造真實的教學情境，根據學生的認知發展特點從生活情境入手啟迪學生思維，幫助學生學習知識。此外，課程內容還具備綜合性、非結構性等特點，將科學、數學、工程、技術等知識內容融合其中，圍繞生活實際問題開展探索，學生從實驗的設計建模到探索再到結論評價全程參與其中，并在團隊合作中鍛煉了自己的溝通協調能力。這種項目挑戰式的學習方式避免了傳統填鴨式教學中學生被動接受知識的弊端，使學生的批判思維和自主學習能力得到了培養和鍛煉。

參考文獻：

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