基于STEM教育思想

楊斌元

摘 要：STEM是科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）和數學（Mathematics）這四門學科的簡稱，STEM教育就是科學、技術、工程、數學的交叉融合教育。基于STEM思想下的小學科學教學，是一種橫跨多個學科領域的注重培養小學生知識應用的綜合教育。

關鍵詞：STEM教育思想；科學教學；信息技術；生活教育；社會教育

21世紀以來，科學與技術進入了有史以來發展最快的歷史時期。美國總統布什在《美國競爭力計劃》中首次提出了知識經濟時代教育目標主要是培養具有STEM素養的人才，從此美國開始在STEM教育方面不斷地加大投入來鼓勵所有中小學生主修科學、技術、工程、數學。近幾年我國的大中小學的學科教育中也越來越重視學科知識間的聯系和融合。結合在2016年年初國務院剛剛修訂頒布的《全民科學素質行動計劃綱要實施方案（2016—2020年）》中提到未來公民科學素養必須要達到的國家規定標準。我認為要及早在我們小學科學教學中滲透STEM教育思想。

一、STEM教育思想要把科學教學和課外實踐教育融合運用

小學科學課程是一門綜合性很強的基礎課程，它的核心是以培養小學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程，它涉及的知識面非常廣闊，涵蓋了生命科學、物質科學、地球與環境科學、技術與設計等多方面的知識體系。如果從科學教育的大教育觀思想出發，就得在科學教學中要融合STEM教育思想。比如，在教科版科學六年級上冊中要講到“杠桿的科學”，課本只是提到了杠桿的基本原理與簡單應用，但如果要拓展延伸，就會使學生知道許多生活工具，如筷子、扳手等許多生活用具都是應用杠桿的基本原理設計出來的。在小學科學教學中滲透STEM教育思想，通過讓學生接觸一些科學基礎知識，以培養學生的科學素養為基本點，也會有機地把學生的認知態度與技術素養、工程素養、數學素養相互貫穿，讓學生經過各種邏輯思維能力的訓練，并且結合生活實踐教育有效地把STEM的教育思想與課外實踐活動融合起來。

二、STEM教育思想要把科學教學和信息技術教育融合運用

信息時代的到來，以互聯網技術和微電子技術為基礎的全面深化運用，已經越來越深刻地影響著教育領域。同樣地在我們小學科學課程教學中，對于有些很難準備好的材料，為了讓學生扎實地掌握就不得不借助網絡圖片和視頻來講解。不僅如此，更有甚者，如果遇到有些微觀科學知識和宏觀科學知識就必須要依賴于信息技術手段和教學一體機設備來輔助完成教學。就如：小學科學課中涉及的空氣熱脹冷縮實驗中微粒運動的模擬實驗，還有地震和火山的爆發，宇宙中的天體運動實驗等。很顯然，這些知識沒有辦法用實驗操作完成，就必須要用電腦軟件制作的視頻來完成教學。借助資源豐富的網絡平臺，再把STEM教育思想融合滲透，就會把相關的科學、技術、工程、數學的知識都融入進去。通過學習使學生了解到現代科學界的許多重大發現都是借助于信息技術才有所突破的。STEM教育思想把信息技術與小學科學教學相融合，促使科學教學的效果出現了前所未有的新氣象。

三、STEM教育思想要把科學教學聯系生活教育和社會教育融合運用

小學科學教學中所學的所有科學知識都緊密地與生活教育和社會教育相聯系。自然科學中的許多重大發現和發明都是從生活教育中應運而生的。牛頓通過觀察蘋果落地創立了萬有引力定律，瓦特通過觀察熱水茶壺的跳動發明了蒸汽機。在小學科學課中學習熱脹冷縮的現象時，學生就會列舉出很多生活當中的實例，從而使學生認識到熱脹冷縮在生活應用中既有它的好處也有它的壞處。由此可見，最基本的科學原理卻在STEM思想的引領下拓展出很多應用實例。所以科學離不開生活，生活離不開科學，在STEM思想融合下的小學科學教學必須要時時刻刻聯系生活教育。不僅這些，科學在推動社會發展中發揮的作用也是有目共睹的，比如，小學六年級科學課本中學習了“生物的多樣性”就可以從保護環境和保護生態平衡的角度進行講授，從而使學生認識到人類為什么要保護各種各樣的生物，保護生物就是保護我們人類自己賴以生存的環境。如果再應用STEM教育，就會使學生進一步深刻體會到為了保護生物我們就應該通過先進科學技術為動物生存創造環境。可見STEM教育與我們息息相關。學習科學知識就必須把STEM教育思想與社會教育相融合。

基于STEM教育思想下的小學科學教學，它將是一種橫跨多個領域的注重應用型綜合教育，它不同于傳統的僅僅以追求結果的教學方式，而是對師生的教和學從多個維度去衡量，促使學生積極地投入研究性的學習當中。以小學科學課程為載體，借助于信息技術手段，緊緊聯系生活教育和社會教育的實際情況，有力地促進了學生學習方式的大變革。學生的觀察視野將會更加開闊，綜合素養很快地得到提升。在小學科學課中引入STEM教育思想已勢在必行。在STEM教育思想的滲透作用下，只要我們有效地把科學、技術、工程、數學等學科教育思想融合在一起，引導學生從生活實際出發，就一定會提升學生的綜合素養和綜合能力。

注：本文系甘肅省2017年省級立項課題“基于STEM教育思想在小學科學教學中的融合運用策略研究”階段性研究成果，課題立項編號GS[2017]GHB2124。

編輯 謝尾合