STEM教育視角下培養學生科學素養的路徑

王欣

STEM教育是當今科學教育形式的重要途徑和手段，對于培養和提升學生的科學素養具有重要的價值及意義。STEM教育與小學階段科學教育相結合，對培養和提升小學階段學生的自主學習和思維能力、創新能力、實踐動手能力、合作精神等都起著關鍵性的作用。對此，本文基于對小學STEM教育內涵的充分認知與理解，對其具體的教育開展路徑及策略提出了有針對性的建議，希望借此為小學科學教育提供有價值的參考。

隨著科技信息技術的不斷發展以及經濟全球化的不斷深入，當今時代及社會對于人才的能力水平及科學素養的要求越來越高。對此，以培養和提升學生綜合素養為目的STEM跨學科整合式教育模式便應運而生了，它為復合型、全面型、綜合型人才的培育發揮出了重要的價值和作用;為當今教育及教學的深入創新改革提供了新的發展思路。在當今時代教育及教學背景的推動和影響下，STEM教育模式已經在很多國家開始進行了普遍的推廣與開展，并據此設計和構建了系統的課程教學內容，在教育教學實踐中取得了良好的成效。STEM教育模式及其思想理念在我國小學階段教育及教學中進行融合、推廣與應用，也受到了相關教育從業者的更多的關注與重視。

不斷優化與提升小學階段的科學教育，加強對STEM跨學科整合式教育及教學理念的推廣與融合，不斷推動小學科學教育形式及內容的創新發展，使科學學科的課堂教學更具趣味性和吸引力，引導學生加強科學學習意識與探索精神，能有效提升學生的科學素養及綜合能力。

一、STEM教育的內涵及其特征

（一）STEM的內涵

所謂STEM，其實就是由科學、技術、工程和數學四個學科的英文單詞的首字母所組成的，其教育教學也是基于對這四門學科的跨學科性、符合性與整合性理念所開展的。這四門學科在對學生進行科學教育教學的過程中，都有著各自不同的出發點和側重點。首先是科學學科，其教育教學開展的主要目的是使學生通過科學知識的學習，準確地理解、認知和參與相關科學問題決策;其次是技術學科，其教育教學開展的主要目的是培養和加強學生認知、操作、控制、判斷和分析技術的創新意識及能力;第三是工程學科，其教育教學開展的主要目的是培養和引導學生能夠在數學知識原理與科學理論高度融合的基礎上，對科學實踐進行有效的創新與開發;最后，是數學學科，其教育教學開展的主要目的是加強對學生發現、探索、思考和解決問題能力的培養，使學生具備科學學習所必備的邏輯分析和理解能力。STEM教育模式通過對這四門學科進行融合性的教學，加強了這四門學科彼此之間的聯系，實現了對學生跨學科綜合性的素養培育。

（二）STEM的特征

1.跨學科性

跨學科性是STEM教育模式中最為核心的特征。其強調的是綜合運用和聯系學科的知識理論，并據此有效解決實際問題的能力素養。STEM教育與傳統教育及教學模式相比，有效打破了各學科之間相對孤立性的教學狀態，使學生能夠在實踐探索中綜合運用科學、技術、工程和數學的各科知識，自我發現和自我思考，有效提升學生的科學素養。

2.實踐性

實踐性是STEM教育模式中極為明顯的特征之一，也是其與傳統的灌輸式和講解式教學之間最為顯著的區別。STEM教學相比于傳統的教育及教學模式，更加強調和鼓勵學生通過自主性的探索和思考來進行知識的獲取;同時也積極引導學生通過自身的實踐努力來進行學習經驗的積累;通過實踐達到對學科知識的理解、認知與內在整合。

二、STEM教育在小學生科學素養培育中的路徑

（一）貼近學生生活開展主題活動，激發學習興趣

學習興趣是不斷激勵學生自主思考、探索和獲取科學知識的不竭動力。因此，相關任課教師在進行教育教學及主題活動的規劃與開展時，必須充分貼近學生的實際生活，進行科學、技術、工程和數學等各學科之間的融合教學;并且要確保教學活動的主題要符合學生的學習興趣和學習需求，能夠為學生科學理論的理解、實踐技能的提升等提供有效的指導。還要加強全校師生對STEM教育模式的認可與推廣。

例如，在進行小學科學課程中關于“家鄉自然水域”相關內容的教學時，任課教師可以利用多媒體課件、圖文資料視頻動畫等，向學生展示有關家鄉水域資源的調查和研究結果，使學生在更加生動的教學情境中充分激發起學習興趣和學習熱情。

（二）引導學生進行模仿制造，培養實踐操作能力

實踐體驗是有效激發和引導學生活躍思維及靈感的重要途徑和手段，而課堂實踐則是有效幫助和指導學生進行動手模仿、創新制造的重要方法。直接地進行發明與創造，對于小學階段的學生具有相當的難度。因此，“模仿式的創作”就成了小學階段科學實踐教學的重要渠道。對此，任課教師要積極幫助和引導學生參與課堂實踐教學活動，鼓勵學生動手進行模仿，不斷培養和提升學生的動手操作能力，推動學生動手能力及科學素養的提升。

例如，任課教師可以在課堂上為學生提供小型的機械模型，讓學生仔細觀察其零部件的構成和組合方式，然后引導學生進行模仿安裝。

三、結語

總而言之，STEM作為一種跨學科及綜合性的科學教學模式，對于培養和提升學生的科學素養及綜合能力具有重要的價值和意義。對此，任課教師要積極地投入STEM教育與小學科學教學融合的應用實踐，推動學生真正地理解、認知和應用科學。