基于STEM教育的課程設計研究

張萌雪

【摘要】STEM教育是旨在培養創新人才的一種新型教育。但由于缺乏具體課程設計的引導，出現“課程饑荒”的狀況。在此背景下，本研究從課程的形式、設計方法及原則、設計意義四個方面來研究基于STEM教育的課程設計，試圖為當前我國設計STEM課程提供參考。

【關鍵詞】STEM教育 課程設計

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）26-0008-01

STEM教育有助于培養學生具有適應未來的關鍵能力，并有可能在未來生活和工作中持續發揮作用，因此成為世界各國教育改革的戰略選擇。

STEM課程重點是加強對學生四個方面的教育：1.科學素養，即運用科學知識理解自然界并參與影響自然界的過程；2.技術素養，即使用、管理、理解和評價技術的能力；3.工程素養，即對技術工程設計與開發過程的理解；4.數學素養，即學生發現、表達、解釋和解決多種情境下的數學問題的能力。

然而由于缺乏成熟系統的STEM教育理論與相關的課程設計引導，我國的STEM課程實施過程中困難重重，無法掌握重點，高效率地培養學生創新思維能力與STEM綜合素養。因此本文希望通過對基于STEM教育的課程設計進行研究，以期為我國設計更好的STEM課程提供參考。

1.課程形式

為了培養學生的STEM新素養，可以通過兩種方式展開課程。第一種方式是課外研究性活動，比如科學競賽、實地考察等。課外活動使學生能在現實生活中學習，提高觀察動手能力，進而提高綜合素養。第二個途徑是通過專業課堂或專門社團達到更高的水平。

2.課程設計方法

STEM課程設計使用工程設計方法，將需要學生掌握的科學知識和方法集合成具體項目，開展活動使學生通過科學探究和工程設計解決主要問題。相應的會有需要執行產生最終產品的一個或多個課程任務。產品可以是一個具體模型或問題解決方案等。項目活動最精彩之處在于最終為了總結生產的過程和產品的展示的書面或口頭匯報。

3.課程設計原則

（1）綜合性

基于工程項目的STEM課程，應當綜合采取各個學科的知識去解決核心問題，使得學生所學的知識與技能能夠在項目的進行中達到最高效的鍛煉與應用。課程設計時應當注意課程內容的綜合性，低年級注重概念的講解，培養綜合性解決問題思維，高年級則要進行綜合性的創作。

（2）真實性

STEM課程設計的項目產品都應當確保與學生的現實生活結合，只有這樣才能激發學生探索的樂趣，引發其思考。

4.課程設計意義

（1）實踐出真知

強調學生自主探究，動手實踐，培養學生的動手能力。讓學生在解決問題的同時，逐漸讓學生形成主動實驗、主動探究的好習慣，將學生的理論知識通過實踐不斷運用和驗證，從而讓學生不斷地在實踐中學到新的知識，只有學生將已經學到的東西熟練運用，再遇到問題時，再將學生自己已有的知識和還不會的知識，相互佐證，讓實踐更高效，讓知識更牢固，讓新知更廣泛。

（2）溫故而知新

學習是建立在已經掌握的知識和能力之上，學生在學習新的知識內容時，結合他們已經學習掌握的知識，可以更加高效的完成學習內容。這就好比一座金字塔，只有金子塔頂的金字塔是不存在的，只有扎扎實實的完成“基座”才可以真正的建設一個屬于學生自己的知識“金字塔”。通過學生已經掌握的知識和能力，來對學生進行教學（可能能夠掌握的知識），在學生的學習能力之內，適當增加知識的難度，從而讓學生可以既不反感，也不困難。

（3）興趣做“老師”

STEM課程可以很好的讓學生通過動手解決實際問題，讓學生在解決問題的過程中能夠將自己的想法通過實際問題解決中可以得以實現。讓學生能夠有興趣去處理問題，解決問題并將自己的想法進行實踐。

（4）合作“1+1>2”

鼓勵學生合作學習，促進學生之間相互交流，會的學生教不會的學生，會的學生獲得成就感，不會的學生高效接受知識。這是一個互利共贏的過程。學生們相差年齡不大，在交流中，往往能夠通過他們所理解的語言進行表達，這樣不會的學生可以比較快的接受知識。

（5）大膽嘗試，勇于探索

STEM課程目前只是小范圍，小部分呈點狀的進行實踐，無法能夠進行大規模的普及STEM課程，目前的STEM課程只是少部分進行實驗和嘗試。只有在不斷的進行嘗試之后，才可以讓更多的學生接受STEM教育。

結束語

基于STEM教育的課程設計對創新人才的培養具有很大的意義，但就目前的形勢來看，這種課程設計的理論與應用方面不夠成熟，后續研究若能側重于豐富相關的理論，并繼續探索如何將STEM課程設計應用到各個中小學的實踐中，在實踐中進行不斷完善，將對STEM課程設計具有重大意義，對中小學學生的創新創造能力，培養也具有很大的啟發意義。

參考文獻：

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[2]董立.基于STEM的小學高年級科學課程教學設計與應用[D].重慶：重慶師范大學，2017

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