論STEM理念與小學(xué)科學(xué)課程資源整合的必要性及實施

摘 要：在全球資源與人類需求之間矛盾越發(fā)激烈的今天，科技的創(chuàng)新與人才的培養(yǎng)是各國維持核心競爭力的重要因素之一，為了尋找先進的教育方式以培養(yǎng)出創(chuàng)新型優(yōu)秀人才，從基礎(chǔ)教育階段引進STEM理念無疑是順應(yīng)時代發(fā)展潮流的有效方式。本文圍繞STEM理念與小學(xué)科學(xué)課程資源整合的必要性及實施展開分析。

關(guān)鍵詞：STEM教育理念；小學(xué)科學(xué)課程；資源整合

一、 STEM教育理念淺析

STEM起源于2006年美國國情咨文中公布的一項人才培養(yǎng)計劃，目的是通過教育來提高全球競爭力。STEM分別表示科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics），而STEM教育就是將這四個學(xué)科進行綜合的教學(xué)。與傳統(tǒng)教育不同，STEM教育的核心素養(yǎng)是創(chuàng)新思維，一般在每學(xué)期內(nèi)開設(shè)四到五個綜合性研究話題，對于遇到的各種問題都使用這四科知識進行處理解決。STEM教育理念著重強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和操作能力，并且易于激發(fā)學(xué)生對數(shù)學(xué)和科學(xué)等抽象學(xué)科的興趣。

二、 STEM理念與小學(xué)科學(xué)課程資源整合的必要性

之所以要實施STEM理念與小學(xué)科學(xué)課程資源整合，是為了從基礎(chǔ)教育階段入手，通過強化小學(xué)生對知識的運用能力以及引導(dǎo)小學(xué)生動手動腦學(xué)科學(xué)，來激發(fā)并培養(yǎng)小學(xué)生對于科學(xué)的興趣，從而促進其主動學(xué)習(xí)更多的科學(xué)知識，在此基礎(chǔ)上通過創(chuàng)新來發(fā)現(xiàn)新事物、探索未知的科學(xué)真理。具體來說，STEM教育理念對小學(xué)科學(xué)課程的影響主要包括以下幾點：

第一，STEM理念對教師的要求更高。教師是教學(xué)的引導(dǎo)者，傳統(tǒng)的教育理念已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)下的教學(xué)要求，而將STEM理念與小學(xué)科學(xué)課程進行資源整合，可以促進教師提升自身的專業(yè)能力并改進培養(yǎng)方式。教師在STEM理念指導(dǎo)下，應(yīng)改變以往的“唯成績論”，轉(zhuǎn)而重視學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、挖掘?qū)W生的探究能力、創(chuàng)新水平和樂于分享的優(yōu)秀品質(zhì)，以公平公正的教育方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

第二，STEM理念下的學(xué)習(xí)追求創(chuàng)新和可操作性。在社會走向多元化發(fā)展的今天，創(chuàng)新型學(xué)習(xí)方法可以使學(xué)生掌握更全面的學(xué)習(xí)能力、操作能力和解決問題的能力，這也是STEM教育理念與小學(xué)科學(xué)課程進行資源整合的目的之一。

第三，STEM理念更加重視小學(xué)科學(xué)課程。普通教育的發(fā)展方向一直遵循“傳道授業(yè)解惑”，這一過程對小學(xué)生自我成長以及接受知識的能力有所忽視，但科學(xué)思維的發(fā)展程度基本上決定了小學(xué)生在這條道路上能走多遠。因此，將STEM理念與小學(xué)科學(xué)課程進行資源整合有助于小學(xué)生及早接觸到科學(xué)知識，從而對其產(chǎn)生一定的了解并培養(yǎng)濃厚的興趣。

第四，STEM理念有助于教育評價體系的完善。教育評價如果只依靠紙筆測試類的基礎(chǔ)考核，那對于小學(xué)生思維發(fā)展必將造成重大損害，同時也限制了小學(xué)生動手操作能力的培養(yǎng)。而STEM教育理念的融入，使得小學(xué)科學(xué)課程評價重視對學(xué)生操作能力的考查，以促進小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。

三、 STEM理念與小學(xué)科學(xué)課程資源整合的實施方法

（一） 通過科學(xué)實驗來整合四科知識

小學(xué)科學(xué)課程在教材編寫上多傾向于實驗探究，一般從簡單的生活實驗入手來對動植物、水和空氣等各種材料進行分析，為學(xué)生構(gòu)建出便于思考的學(xué)習(xí)空間。因此教師可以從科學(xué)實驗入手，結(jié)合相關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)知識與工程技術(shù)來實現(xiàn)教學(xué)資源的整合，培養(yǎng)學(xué)生形成系統(tǒng)性的研究思想。舉例來說，在以“過濾污水”為課題的研究中，教師先對此進行簡單講述，再借助日常生活用品、池塘湖泊的水以及活性炭等作為實驗材料，鼓勵學(xué)生自己動手制作污水凈化處理器，并分別使用紙巾、抹布、活性炭包、棉服等不同的凈化材料來進行實驗，然后通過對比分析來觀察凈化效果的差異，最后在教師的引導(dǎo)下以總結(jié)的形式幫助學(xué)生掌握污水凈化的原理。通過這種“實驗+講解”的模式，可以有效地將多學(xué)科的知識進行整合，以便于學(xué)生更好地理解污水凈化過程，并且奠定良好的環(huán)保意識，使該課程教學(xué)更加有實際意義。

（二） 通過科學(xué)故事來培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)

小學(xué)科學(xué)課程對于學(xué)生科學(xué)探究精神的培養(yǎng)以及遠大科研理想的樹立都有明確的要求，在教材編寫上也盡量突出科學(xué)家的事跡榜樣，以便于對學(xué)生產(chǎn)生正向的引導(dǎo)作用。但教師在實際教學(xué)中過于強調(diào)對科學(xué)知識的講解以及應(yīng)試能力的考查，而對學(xué)生綜合學(xué)科知識思考問題的能力不夠重視，尤其表現(xiàn)在對科學(xué)故事以及科學(xué)技術(shù)發(fā)展史的講解上總是刻意忽視，不僅不利于學(xué)生興趣的養(yǎng)成，更阻礙了學(xué)生發(fā)展學(xué)科素養(yǎng)。在STEM教育理念的指導(dǎo)下，教師應(yīng)多重視素質(zhì)教育，加大對科學(xué)發(fā)展真理過程的講解以及科學(xué)家品行思想的傳播，從而使學(xué)生有所感悟并盡早接觸到科學(xué)研究的內(nèi)在價值。舉例來說，在講解“動植物繁衍后代”相關(guān)內(nèi)容時，教師應(yīng)著重講述著名生物學(xué)家達爾文的研究經(jīng)歷，圍繞達爾文發(fā)現(xiàn)進化論這一過程進行發(fā)散和延伸，幫助學(xué)生感悟科學(xué)的奧妙并體會到研究的艱辛。

（三） 通過學(xué)科整合來提高對數(shù)學(xué)知識的運用

科學(xué)研究的開展依賴基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)知識，因此在科學(xué)教學(xué)中突出數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用將有助于學(xué)生從數(shù)學(xué)角度認(rèn)知科學(xué)現(xiàn)象，并運用數(shù)學(xué)知識來完成對科學(xué)研究的簡單探索。舉例來說，在講到“探究星體”相關(guān)內(nèi)容時，由于不同類型的星體之間的比較過于抽象化，不便于學(xué)生理解，因此教師可利用其他學(xué)科知識來進行輔助分析。比如通過對不同星球體積進行數(shù)值對比來幫助學(xué)生認(rèn)識星體大小的差異，其間輔以數(shù)學(xué)計算來鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)能力。同樣的，在講到“能量轉(zhuǎn)化”相關(guān)內(nèi)容時，教師以實際生活中學(xué)校用電量為數(shù)據(jù)進行計算，幫助學(xué)生理解電量的用途和能量轉(zhuǎn)化的基本雛形，繼而體會到節(jié)約用電的重要性。通過這種學(xué)科整合的教學(xué)方式，可以有效地促進學(xué)生運用數(shù)學(xué)知識來探究科學(xué)，從而培養(yǎng)學(xué)生用已知知識來推理未知知識的能力。

STEM理念是現(xiàn)代教育中非常實用的一種教學(xué)模式，其與小學(xué)科學(xué)課程的資源整合可以在確保教學(xué)質(zhì)量得到提升的同時，從小為學(xué)生打好科學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ)，使其逐漸成長為具有核心競爭力的綜合性人才。

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作者簡介：

黃靜靜，浙江省臺州市，浙江省臺州市玉環(huán)市蘆浦中心小學(xué)。