谈科学课堂中实现STEM教育的有效策略

季勇

[摘 要]近年来，九年义务教育作为基础教育中的一总部一直饱受争议，因为传统的教学方式培养出许多高分低能的学生，所以教育体制改革的呼声持续高涨。STEM教育作为一种先进的教育方式，相比于传统教育理念，更关注学生综合知识的掌握和综合能力的培养，对现代教育事业发展具有重要的意义。因此，教师在教学活动中应当充分借鉴和吸收STEM教育的理念、方法和内容，对我国当前的教育模式进行改革和创新，不断提升我国教育教学水平，真正实现培育人才的终极目标。

[关键词]STEM教育 科学课堂 策略 回归性 综合性 实践性 丰富性 动态性

[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068（2016）06-076

随着经济的发展和科技的进步，人们对教育事业的发展进程也越来越关注。一直以来，受传统教学思维的影响，在小学科学教学中仍然沿用传统的教学方法和教学模式，这不但影响教学质量的提高，还抑制了学生各项能力的发展。因此，科学课的教学需要使用新的教学方法和教育理念。STEM教育是当前实践中成果较为显著的一种教学方式，是我国教育发展中值得探究和学习的内容。

一、STEM教育概述

STEM代表科学、技术、工程、数学。通过整合科学、技术、工程、数学领域内容，引导STEM教学和学习的途径与方法是STEM教学的根本所在。传统的教育理念和习惯在STEM教学的影响下逐渐发生改变。科学、技术、工程、数学之间存在着相互支撑、相互补充、共同发展的关系，科学以数学为工具和语言，数学以科学为思想和平台，工程以数学和科学为基础。对证据的收集和整理、从定性到定量的推断验证是科学探索的主要内容，而数学的逻辑思维和精确计算又是这个过程实现的基础。可见，STEM教育是一个综合性极强，关注人的知识与能力的教育形式。

STEM教育的意义体现如下：（1）促进师生对数学、工程、技术、科学等理科教育的重视，提升学校对技术教育项目的重视；（2）通过科学、技术等学科教学的有效开展，有效培养学生的实践能力；（3）对教育改革进行强化，让学生在STEM教育中全面掌握各学科知识，并通过系统化知识体系的形成，推动学生创造力的形成；（4）通过STEM教育在义务教育中的有效融合，提升当前的教学水平，实现素质教育的终极目标。

二、在科学课堂中有效实现STEM教育的策略

1.充分发挥STME教育的综合性

STEM教育包括社会科学、自然科学、工程技术、实用数学等内容，其教学观具有整体化、系统化的特点。培养学生的逻辑思维能力、技术能力是其重要目标。社会与学生的相互联系在这种综合性的目标中得到了实现，充分整合了学生发展与社会责任之间的关系。因此，科学课堂在融入STEM教育的过程中，应当充分领会该教学法的综合性，将科学知识同社会生产与生活有机结合起来，让学生在全面的学习中提升思维能力和动手能力。此外，STEM教育强调的是培养学生综合运用数学、工程、技术、科学解决问题的能力，科学教师可以通过在科学课堂上贯穿相应的数学知识，给学生提出需要运用多种学科知识解决的任务，进而对学生的综合能力进行有效培养。

2.充分利用STEM教育的开放性与动态性

与传统教育不同，STEM教育更加关注知识的更新和发展，而这些知识的更新与发展不局限于科学、技术、工程、数学等学科，还表现在科学原理、科学的社会应用等领域。在STEM教育中知识的记忆被弱化，更加强调概念的理解和应用，这种情况下学生能够通过更深的理解实现对已有知识的灵活应用。同时，STEM教育的动态性内容、动态性实施都需要传统小学课堂发生相应的改变，科学教师应当将课堂的地点拓展到自然、博物馆、天文馆等场所，让学生在实践的过程中进行科学探究，进而让学生在科学探究的过程中进行创新。科学教师在融入STEM教育的过程中，应当突破传统的“教师教、学生听”的模式，创立教师与学生之间的沟通平台，帮助学生形成内在的知识体系。科学教师还应当让学生独立解决问题，提升学生的认知能力，培养学生良好的科学思维习惯和较高的解决现实生活问题的能力。

3.充分利用STEM教育的回归性

美国认为兴趣是学生在STEM教育中获得成效的决定性因素，缺乏对STEM教育的兴趣是国际科学与数学测试中美国学生整体表现欠佳的内在原因。这说明在教学活动中，学生的兴趣很大程度上决定了教学成果的大小，而学生兴趣的培养，要求教师必须强化学生在教学活动中的主体地位。因此，科学教师在科学课堂上应当明确学生的主体地位，让学生成为教学活动的主人。同时，教师在进行教学内容选择时应当充分考虑学生的兴趣，在教学活动的开展过程中强化学生的探究性学习。最后，教师还应当对课程的开展进行不断地反思与总结，完善其中的不足。

4.充分利用STEM教育的实践性

将技术等学科知识置于同科学、数学同等重要的地位是STEM教育实践性的表现。学生的问题解决能力和创新能力的培养与技术等学科的设计思想息息相关。从具体课程实施中也能够窥探出，以活动为基础、基于问题解决的学习、获得实践的课堂体验是STEM课堂强调的重点，并通过精良的硬件设施和有效的课程组织，推动了实践关注逐步取代知识关注。科学教师应当根据实际教学内容，设计相应的动手活动，让学生在动手操作的过程中验证学习过的知识，提升学生的创新能力和思考能力。通过实践性的课程，拓宽了教师和学生交流的平台，使学生在平等的对话沟通中能够实现对知识的自由获取，进而迸发出更多的灵感。

5.有效利用STEM教育的丰富性

多重解释、多种可能性、意义的层次、课程的深度是STEM教育丰富性的核心体现。在实施STEM教育中，教师会设置不同层次的教育目标，帮助学生形成不同的STEM水平。在全部学生达到熟练掌握STEM的情况下，让学生在新的挑战和机遇中取得更大的收获。于STEM教育的目标而言，STEM教育内容也具有丰富性。因此，科学教师应当根据教学内容和学生的实际情况设置不同的教学目标，让每个学生都有适合自己能力的目标，使每个学生都能在收获成功的喜悦中，逐渐增强学习科学的兴趣和热情。此外，对于科学课堂上表现优异的学生，教师应当设置让其进一步发展的目标，使学生在掌握知识的基础上开展更深层次的探究。与此同时，科学教师还应当丰富课堂内容，将教学内容和各个教学目标对应起来，让学生通过合理的内容学习实现目标。最后，科学教师应当通过多种多样的活动，巩固和培养学生的知识与能力。在具体实践中，可通过实地考察、竞赛等方式，让学生在活动中根据已有知识，自主发挥创造力，进而实现知识和能力的同步提升。

通过对STEM教育的深入研究，我们不难发现，STEM教育作为一种先进的教育模式，对于学生学习能力的培养和学习知识的掌握都具有重要意义。因此，教师在教学活动中应当充分借鉴和吸收STEM教育的理念、方法与内容，对我国当前传统的教育模式进行改革和创新，进而满足我国经济社会发展的需求。希望更多的教育者能够加强重视STEM教育，不断提升我国的教育教学水平，真正实现培育人才的终极目标。

（特约编辑 童 夏）