STEM教育和小學科學課程整合的可行性

張先國

（貴州省湄潭縣高臺鎮(zhèn)中心小學，貴州 遵義 564111）

國內引入STEM教育之后，結合國內小學科學教育的現(xiàn)狀，因地制宜發(fā)展STEM教育對于提高小學教學的質量有很重要的意義。而目前小學科學課程中使用STEM教育，并不是簡單地把科學與技術等這些詞語放在一起進行教學，而是把相關的腦科學和認知科學等放在一起作為研究的要點，完善目前社會對創(chuàng)新人才需求的培養(yǎng)。

一、目前小學科學教育現(xiàn)狀的思考

目前國內科學教育的改革逐漸從分科學習向綜合學習的方向不斷轉變，基礎教育課程中提出了教學的創(chuàng)新改革方向，同時把課程綜合化作為課程改革的目標之一。所以在新課改中大力提倡對科學過程與方法分段掌握大于對理論知識的掌握，STEM教育倡導把過程和方式放置在復合的真實問題情境中進行教學，與新課改的要求是一致的。但是在目前小學科學教育中，教育人員更加重視基本科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，而技術素養(yǎng)與工程素養(yǎng)卻被忽視，所以小學教學課程對綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)是缺乏的。雖然在小學中會存在一部分實踐活動，但是缺乏創(chuàng)新與開發(fā)，并沒有承載STEM教育的平臺所以與STEM教育的關聯(lián)非常少，所以目前小學科學課程的創(chuàng)新改革要結合現(xiàn)有教學的基礎，開發(fā)應用STEM教育教學策略，提升小學綜合素養(yǎng)培養(yǎng)的途徑。

二、STEM教育

STEM教育主要部分是項目教學法和基于項目的學習、項目學習法，無論是什么樣的稱呼實際上都是引導學生以項目學習進行教學的一種模式，STEM教育倡導整合性人才教育從而凸顯出科學、技術以及工程等方面的高度契合，但是STEM教育會存在一個非常現(xiàn)實的問題，教師要帶領學生以小組合作的形式開展一系列探究活動，同時還需要將知識蘊含在情境化的真實問題中激發(fā)學生積極的利用學科的問題，設計一系列方案來解決相關問題，提升學生跨學科解決問題的能力。STEM教育是突破一般教育的局限性從而形成更加整合的教學模式，有利于提升學生的合作能力與解決問題的能力[1]。

三、STEM教育和小學科學課程整合的可行性

（一）科學探究課程與工程技術活動之間的關聯(lián)

小學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)得到了很好的發(fā)展，但也忽視了小學生的技術素養(yǎng)與工程素養(yǎng)。小學階段的培養(yǎng)將會影響小學生一生的發(fā)展，在這種情況下發(fā)展小學生的技術素養(yǎng)和工程素養(yǎng)有非常現(xiàn)實的意義。但是小學科學課程中很少有技術素養(yǎng)、工程素養(yǎng)方面的知識，即使存在技術類的實踐活動但是與工程技術活動之間的聯(lián)系并不緊密，實際上存在脫節(jié)。STEM教育改革小學科學教學活動有極大的優(yōu)勢，首先設計實踐是兩者的共同點，在科學探究活動中學生需要明確記錄和理解變量之間的控制，工程技術活動中學生也要明確變量和測量變量從而分析相關數(shù)據(jù)。在教學中數(shù)字作為實驗的研究工具對科學的探究活動、工程技術活動是非常必要的，科學活動中的數(shù)據(jù)在記錄之后要詳細分析存在的意義，數(shù)據(jù)的計算是表達變量和體現(xiàn)變量之間的關系的重要工具。工程技術活動中收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)可以幫助學生比較在什么樣的設計下才能完美的解決問題[2]。

（二）科學課程中的探究性教學與STEM教育接軌

小學科學課程以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)為宗旨同時倡導學生親生經(jīng)歷探究性學習的整個過程，這個階段培養(yǎng)兒童的好奇心與求知欲讓學生學會解決問題的策略。所以科學課程中探究問題是科學課程的本質，在小學科學教學中有很重要的存在價值。小學課堂教學中教師是知識的傳授人員和引導人員，引導兒童主動探究科學和親生經(jīng)歷科學的過程有利于激發(fā)兒童的主動性，也是科學課程學習的主要方式。在利用STEM教育方式的情況下學生設計并且完成一個個項目任務和解決技術工程的相關問題，讓學生可以準確掌握科學、學會工程技術的原理和方式，獲得探究能力的發(fā)展。整個過程就是學生探究學習創(chuàng)新學習的發(fā)展過程，而STEM教育的理念是科學課程探究的新方向和新的啟示，為小學科學課程中培養(yǎng)學生的探究能力和實踐能力提供了更加廣闊的天地。

（三）科學課程中的活動性凸顯STEM教育項目

小學科學課程是一門可以將科學探究活動盡情呈現(xiàn)的具有很強的活動性質的課程，是帶領學生去親生經(jīng)歷和體現(xiàn)科學發(fā)現(xiàn)科學的一個過程，在學會運用科學的過程中尋找科學的更多結論。在活動的過程中學生扮演科學家的角色提出自己的問題，對問題作出假設然后進行試驗、驗證自己的假設，動手做試驗之后分析試驗結果得出一定的結論，分析交流自己的經(jīng)驗。利用STEM教育在科學課程教學中，把學生分成小組進行分組探究活動。在這個過程中學生以項目為載體通過活動來親身經(jīng)歷并且動手實踐，構建整合知識體系，并且在活動學習的過程中學會學習和提升能力，這種教學的學習過程中與科學課程教學的學習形式相互契合。

小學科學課程還是一門綜合性非常強的學科，能夠綜合物質科學、生物學、生態(tài)學、環(huán)境學等等學科的內容，囊括了技術領域中最基本的知識與相關的技能，而其綜合性不僅僅體現(xiàn)在學科內容的綜合，同時學習內容、學習經(jīng)驗、動手能力、動腦能力的綜合都結合在一起。學生在學習的過程中應用STEM教育，實現(xiàn)綜合知識與技能的掌握，實現(xiàn)小學科學課程的目標，提高小學教學的綜合質量。