開展STEM教育的建議

◇虞云麗（福建：南平市建陽區橋南小學）

在新課標的指導下，小學課程中多種學科問題的解決都需要科學、技術、工程、數學的有機結合，STEM 教育的理念正是將這幾門學科綜合融合，從而培養學生的科學能力與素養。科學教育要從小學階段抓起，在小學科學課堂中融入STEM 教育，有利于培養全面的科技創新型人才。

一、小學科學教育存在的問題分析

對青少年科學思維及創新思維的培養要從娃娃抓起，早期的良好培育對于中小學生養成科學精神和探索精神尤為重要。因此，對小學生的科學課程教育非常重要，但是目前我國的小學科學課程教育還存在一些問題。

（一）教育觀念相對陳舊

目前很多學校和老師還保留著傳統的教育觀念，認為小學生最重要的就是要學好語文數學英語這三門學科，認為語數外才是主科，其他都是副科，重要程度是排在后面的。對科學類的課程也是如此，重視程度不夠，沒有把科學課程備課和教案設計作為重要工作來對待，或者在科學課上直接讓學生自由上自習，甚至犧牲科學課的時間補習語文數學英語等主要學科，導致科學教育的培養力度不夠。

（二）教學方法單調

現階段，很多學校在進行科學課程教學時，采用的往往是常規性的老師在講臺上講、學生在下面聽的教學方式，教學方法也比較因循守舊，讓原本存在一定科學性的問題卻顯得枯燥乏味。這讓很多學生失去了學習的興趣，讓本該激發學生科學素養和探索欲、想象力的課程變得單調乏味，他們甚至對自然科學課程感到反感。

（三）教學設施較為薄弱

由于學校和老師對小學科學課程教學不重視，認為科學教育課程及教學是高校的事情，小學生只要學好主要的幾門文化課程就行了，所以對科學教育課程基本的教材教具和實驗室等基礎設施也不夠重視，有的甚至連課本都沒有。學生可能只是聽聽老師進行有限的講授，而無法進行相關實驗，教育方式和學習方式非常單一和薄弱。

（四）教師專業知識缺乏

目前很多小學校在科學教育課程領域缺乏專業的教師人才，很多科學課程的教學都是其他科目的老師兼職的，即便是專業課程的老師，在科學領域的專業度也不夠，在授課方面也沒有良好的經驗。這導致學生接受的知識面非常有限，學生不愛聽、不感興趣，達不到科學教育的目的。

（五）評估體系缺失

在小學科學教育中，通過一套有效的評估體系評估STEM 教育在實際開展中的落實情況與程度至關重要。STEM 教育的評價評估應該與相應的教學方式及教學參與程度相結合，在評級過程中不僅要關注學生對理論知識學習的掌握程度，更多的還應關注學生在技術應用能力、小組合作學習能力、動手實踐能力、審美能力等方面的素養，盡可能展現更加全面的維度，重視學生整體科學素養的評價與培育。

二、開展STEM教育的意義

STEM 教育是把科學技術、工程、數學等學科進行有機融合，培養學生的科學思維、創新思維和探索精神，解決實際的科學問題。針對目前我國小學階段科學培養面臨的問題，有必要在小學科學課程中開展STEM 教育。

（一）有助于學生解決生活中的問題

STEM 教育具備跨學科整合的特點，倡導培養學生的動手實踐能力，并鼓勵其在相關情境場景下對復雜的科學問題進行有效分析，引導學生通過試驗設計與工程技術分析和數學計算全面分析問題。學生在這樣的教學模式中親身體驗和參與科學問題的計算和解決，能夠培養其在整個過程中的科學思維和動手能力，讓學生在科學的基礎上尋求科學問題的解決路徑，培養實際動手能力和問題分析能力，有利于科學實踐的探索。

（二）激發學生的學習興趣

在STEM 教學中，重視學生的學習體驗與參與，能夠將多個學科進行有機融合，從而激發學生的學習樂趣。例如在許多的STEM 教學實踐中，都會把科學課程與相關的小游戲或趣味小實驗進行結合，把需要學習的理論知識融入實際的小游戲環節中。這樣的教學方式能夠提升學生的學習樂趣，還能夠營造良好輕松愉悅的學習氛圍，在目前實施雙減政策的大背景下，非常有利于學生的素養教育。例如在關于浮力的問題上，如果僅僅教給學生理論知識如什么叫作浮力、浮力應該怎么計算等等，就很難引起學生的學習興趣。可以在這個過程中借助水杯和教學具例如鐵球、塑料球等，讓學生自己測試不同的物體的浮力，再引出浮力的計算公式，在日常生活的場景中找出有關浮力的內容，給出相關的計算參數，讓學生在實際生活的場景中解決浮力的問題。再根據計算的結果讓學生思考，浮力問題的解決能夠真正解決日常生活和學習中的哪些問題，從而培養學生的探索精神和創新精神，引導學生在學習中進行小組合作、實驗探索和獨立思考，提升科學素養，達到科學課程教學的良好效果。

（三）培養學生的團隊合作意識

傳統的教學模式多以老師講課為主，學生被動地聽講接受，而STEM 教學模式更加注重培養學生的動手能力和鼓勵小組合作學習。這也是新課標的頒布實施對現在中小學義務教育階段的教學及學習要求。

三、在小學科學課教學中開展STEM 教育的建議

基于目前我國開展STEM 教育面臨的問題，分析如何在小學科學課程中融入STEM 教育的策略非常有必要。

（一）提升科學教育的地位，提升教師專業水平

要在小學科學課程中有效開展STEM 教育，前提就是要從根本上提升學校和老師對STEM 教育以及自然科學教育的重視程度，無論是從課程配置還是教學教案設計方面，都要把小學科學課程的地位提升起來。只有這樣，才能引起老師的足夠重視，保障課堂教學的有效開展。重視程度得到提升之后，還要提高任課老師的專業能力，提升任課老師教學的勝任能力，讓他們在實際教學過程中注重多學科的融合，結合實際問題培養學生的科學思維和創新思維。

（二）增加教學基礎設施投入，注重配套硬件

STEM 教學具有明顯的沉浸式和體驗式特點，重視學生在教學過程中的實際參與感。正如前文所述，目前我國很多小學科學課程的相應基礎設施配套如教材教具、相關儀器、實驗室等等跟不上，因此，要想提升學生的動手能力，真正培養學生的科研及科學素養，就一定要在基礎設施配套上下功夫，需要建立起完善的實驗設施。還應該盡可能地選擇和日常學習生活緊密相關的科學性問題，通過實驗分析及相關數據的比對計算和分析，提高學生的參與興趣和積極性，培養他們的動手能力和解決實際問題的能力。

（三）教學要遵循STEM 教育的特性

STEM 的教育教學方式需要按照多學科融合的背景，綜合各學科的趣味性與知識性，老師的授課內容要與多學科知識領域相關聯。要讓學生通過STEM 教育對科學產生更加濃厚的興趣與更加深刻的理解，還要理論結合實際，注重實際問題的發現與解決，培養學生的創新思維和解決實際問題的能力。

（四）因材施教分階段教學

根據學生所在年級的不同，小學課程教學內容和授課方式都會有所差別。雙減政策已經開始全面實施，在這個背景下，對學生的教育教學更應注重循序漸進和因材施教，不能一刀切。要根據學生所在年級的不同，分層次進行教學。比如在一二年級階段，更多的是培養學生的學習興趣和想象力，但是低年級學生的理解能力和知識的接受程度都是有限的，所以應該選擇更多能夠激發學生學習興趣的趣味小實驗，多以傳遞知識為主；而到了三四年級，就可以增加一些理論知識的傳遞，增加一些難度較大的試驗等；五六年級的科學課程，則可以注重學生分組教學分組合作，讓學生自行探索試驗和做出結論，并能夠有效銜接中學的理論知識。只有這樣，才能讓不同階段的學生更有效快速地接收自己需要學習的科學知識，不斷地提升科學素養。

（五）構建STEM 示范性課程

要想有效解決目前我國小學科學教育領域STEM 教學實施環節中面臨的諸多問題，很重要的一個途徑就是要構建標準化示范性的STEM示范課程。

學校相關部門的管理需要得到提升。學校管理部門應該加大對STEM 課程的重視與投入，無論是資金資源的投入，還是人力的投入。在課程設置的環節就應該以解決問題為導向，保證學生能夠有充足的時間進行科學課程的學習，并通過采取小組合作學習或者動手實驗、開展相關小游戲等教學模式完成課程的學習任務。在資源方面，學校管理部門也應重視相關資源的建設與引進，以支持STEM 相關課程的順利開展，保障課程效果。