小學STEM教材開發初探

期源萍

(安徽科學技術出版社 安徽合肥 230071)

傳統的教學思想和模式注重理論知識的講授，而忽略動手能力、發散性思維的培養，以教師、書本、教案為中心，只注重于學生的知識掌握程度，忽略了學生的全面發展。而STEM教育注重培養學生的綜合能力，強調獨立思維，讓學生獲得不依靠教師、不只局限于書本內容，利用所學知識來解決生活中實際問題的綜合能力，所以STEM教育的推廣顯得尤為必要。筆者擬將就本文針對小學教材在STEM方向的改革和研發進行探究。

一、STEM教育核心概念的相關內容介紹

1.STEM教育的主要內容介紹

STEM是科學、技術、工程和數學四個學科領域的英文首字母的縮寫詞。有學者認為其代表的是數學、自然科學、工程學和計算機科學，還包括其他相關的社會科學，如邏輯學、經濟學、歷史學和哲學等。還有些學者認為應包括工業、農業、環境、教育和醫學等更多領域。STEM教育強調學科之間的關聯性，注重培養學生多元化思維，希望學生能夠探索更多的科學樂趣，形成自我發展路徑。

2.STEM課程設計的相關內容介紹

筆者認為，STEM課程是從科學、數學、技術和工程四大課程的整體出發，將它們同時呈現在課堂上，并且用來處理日常生活中實際存在的問題，這在一定程度上促進了小學生的創造性思維，并且推動學生未來的進一步發展。

3.STEM四大核心素養的相關介紹

STEM教育模式主要代表著科學技術工程和數學等四個板塊，而這四大板塊也正是STEM教學的核心素養所在。該教學模式中主要包括科學素養、數學素養、技術素養、工程素養，主要是為了培養學生的創造性思維以及綜合全面考慮問題的能力而研發的一種全新的教學模式，使學生學會學習，并且能夠終身學習以提高學生的自我認知能力與自我調控能力，培養學生的溝通能力與合作能力，為社會打造具備發散性思維和能夠全面發展的時代英才。

二、當前STEM教育的實際情況分析

國外對STEM教育的研究較為成熟，在理論成果與實際經驗兩方面取得成就最多的均在美國。

1.STEM教學理念在教學中應用的相關研究及評價

將學科進行融合教育的方式在初等教育中的運用最有效，而將此方法應用在高等教育中的有效性最低，同時融合方式的教育對學生數學成績的表現提高最不顯著，但對學生科學素養的形成表現顯著。

2.小學STEM課程設計理念的相關介紹

(1)跨學科融合。STEM課程本意是四門學科的結合，但是單一的學科授課不利于跨學科知識的整合，因此需要將各科知識整合，將學習內容與實際問題相結合。(2)學生合作為主，教師指導為輔。STEM課程強調學生參與的主導地位，通過參與課程中真實問題的解決，學習知識，提高技能，幫助學生理解并且運用所學知識綜合解決實際問題。

3.小學STEM教材的設計的主要原則剖析

(1)教材應面向全體同學，小學STEM教材強調學生參與，讓學生一起合作學習，互幫互助，養成團結合作的好習慣。(2)教材應該符合小學生認知的發展特點，課程的難易程度應該區別開來，使學生真正掌握自身發展所需的基礎知識及相關的能力。(3)教材應該具有綜合性。STEM課程是數學、科學、技術和工程四門學科的結合，所以應該具有綜合性的特點，更利于跨學科概念的理解和構建。

三、傳統教學模式下小學教材設計以及課程安排方面存在的問題

傳統模式中的小學教學教材大多處于較為呆板且單調的狀態，不利于學生發散性思維的培養，同時長時間與枯燥無味的教材接觸，學生容易對學習產生抵觸情緒，不利于小學生健康積極的學習生活。小學教師并不能夠充分重視小學生的思維培養工作，在師資力量以及硬件設備方面，不能夠及時更新，沒有順應時代發展，一定程度上制約了小學教學質量的進一步提升。

四、STEM在小學教材設計研發方面的實施路徑探究

1.保證充足的師資力量以及高質量的師資隊伍

在教材設計方面，簡潔的內容和豐富多樣的呈現形式雖然在很大程度上能夠起到提高教學質量的作用，但是，由于小學生的自學能力仍然有限，仍然需要教師團隊進行保駕護航，所以在小學的STEM教材以及課程安排方面，必須要保證充足的師資力量以及高質量的師資隊伍。同時學校方面要針對STEM教學模式對教師進行相關的技能培訓，保證教師真正成為STEM教學理念的踐行者。

2.調整科學培養目標和課程標準

STEM教育強調的是知識和技能的綜合應用，因此小學科學課程在人才培養和課程標準上應作出改動。教師在教學中應處于引導地位，不應把知識講授作為教學重點，應該根據課程內容設計具體的任務項目，讓學生在親自動手過程中學習知識。注重項目任務的真實性，調動學生的學習興趣。需要建立科學的教學評價，科學課程教育是為了幫助學生掌握一定的應用技能，而傳統的考核標準只能檢驗學生對理論知識的掌握情況，STEM教育使得對學生在項目全過程中的表現進行評價更為全面客觀。

3.STEM教材改革研發的實施策略

(1)加強STEM課程資源的建設和平臺共享。教師將課程與實際教學結合，整合出適合自己學生的教學方案，充分利用校外資源。同時這種教材整合方式也能夠最大限度地發揮資源優勢，使教師不再受到時間和空間的局限，將課程內容變得生動形象更有利于學生對所學知識的掌握，同時也利于學生發散性思維的塑造，進而打造出最適合學生發展的小學科學課程教學體系。

(2)充分發揮實際問題、項目和工程在課程整合中的作用，讓學生結合自己的工程設計過程，基于問題式學習來設計學習過程，雖然這對于小學生的學習來說，具有一定的挑戰性，但是也在一定程度上開發了學生的潛力，調動了學生的主觀能動性，使學生從要我學變成了我要學，學習積極性大大提高。

五、總結

筆者主要分析了在教育改革的潮流下，對傳統教學教材內容以及教育模式在我國的實施狀況進行探究，并對于STEM課程在我國的實行提出了一些見解和建議，主要包括重視教師團隊的整合，培養高質量的科學課教育者，通過把實際問題與知識結合的方法整理到教材中，讓學生自主學習，鼓勵學生個性發展，提高學習質量，增強綜合實踐能力并培養自己的獨立意識。