科学课程中的stem活动设计探讨

【摘要】基于现今社会发展较快，而社会的发展离不开人才。人才的培养靠教育。在科学课程中的stem活动，对学生的成长具有重要的作用。一个优质的stem教学活动，不仅要具有较强的吸引力，同时还要在课堂中体现以学生为核心的教育理念和理工学科汇总技术、科学、工程和数学的相互融合。在课程开展的过程中，应注重对学生综合能力和创新能力的培养。所以，stem活动的设计并不是将这些学科进行简单的组合到一起，而是要将学科中所涉及的零散知识进行有效的整合，成为一个整体，使一个课程所涉及的知识点能被学生所了解。基于这样的状况，本文对科学课程中的stem活动设计进行了探讨。

【关键词】科学教育stem教学活动科学探究

前言：stem代表科学、技术、工程、数学。stem教育活动就是科学，技术，工程，数学的教育。在国家实力的比较中，获得stem学位学生的人数已经成为一个重要的衡量标准。美国政府stem计划是一项鼓励学校的学生主修科学、技术、工程以及数学领域，并且不断加强科学、技术、工程以及数学教育投放力度，旨在培养学生具有科技理工素养。在这四个学科之间存在着一种相互补充、共同发展的联系。如果要了解这四个学科之间的关系，要在相互的碰撞中，才能实现更深一层次的学习和研究，这样才能培养出学生的综合技能和认识。本文从以下几个方面进行了研究和分析。

一、stem活动设计内容的选择

基于stem教育教学的特点，在对科学课程教学活动的设计时，内容的选择应遵循以下几个方面的原则。

（一）综合性原则

以工程设计的方法来对课程进行设计科学课程时，要以问题的形式来作为导向，并根据学生的实际的课程内容，有效的运用stem中各个学科间的联系，将教学活动中所涉及到各个学科间的知识点进行有效的结合，对于同一科学课程中的内容，充分的利用stem教育综合性的特点，对科学课程的内容要逐渐体现出综合性，将科学、工程、技术以及数学领域的知识和技能进行系统的融合[1]。使学生在stem这样整体的中，获得对科学这一个体的深入理解，丰富学生的认知，进而从科学深入的理解延伸对stem学科的理解。

（二）实践性原则

由于stem教育教学具有实践性，在科学课程中制定活动方案的过程中，科学课程选择的内容方面，在遵循综合性的基础之上要具有一定的实践性。将体现科学知识结合工程概念的设计性、探究性等问题，进行有效的融合，并根据这样的问题来开展实践的调查和研究。

趣味性原则

作为学生在进行学习的过程中都需要兴趣来增强学习的动力。基于这样的原因，在设计科学课程的教学方案时，应遵循趣味性的原则。这一点对于科学课程而言较为简单。这是由于科学自身的优势，在对科学课程进行设计的过程中，科学课程选取的内容要具有趣味性。科学课程的教学内容可以来源于日常生活中的科学小窍门和魔术等生活的案例。

stem活动设计

（一）设计方法

在对科学课程进行设计的过程中，主要是对科学知识进行认知、获取、加工、整合、转化、交流以及传递，设计是将知识转化成实际可行的过程。在科学课程中的stem活动设计，应利用工程设计的方法，将科学课程中需要学生进行掌握课程中的科学知识和方法整合成了具体的项目。在通过对重点问题的解决，使学生体验科学探究和工程设计的过程，给学生展现出课程任务是需要进行执行产生最终产品的任务。关于问题的项目在实际实施的过过程中具有一定的难度，而任务醒目与学科项目的可行性较强。

在对stem教育进行研究的过程中，对于科学课程的设计，要以工程的问题为主要解决主线，再将技术、数学和科学的有关知识进行融合，反战专题导向的教学模组，注重对学生科技知识整合的能力，并能激发学生学习科学知识的兴趣。在设计科学课程的过程中，要将四个课程中的概念与基本技能，进行集合包装，进而形成集合化的课程体系[3]。

（二）设计案例

通过上述的分析，在科学课程设计的环节中，主要采用项目任务以及学科任务相结合的方式，主要针对机械和能量转换的主体内容来要求学生设计出能搬运重物的复杂机器，其中重点的问题就是机器是怎样移动大型重物的。在对这一课程进行设计的过程中，将这一主题的内容划分为四个单元。首先提出重点的问题，什么能使物体运动，机器是怎样该驳岸力的，有哪些机器能够改变力，怎样将简单的机器集合起来等问题。其次，学生要根据每个单元的提出自己独特的见解，并在教师的指引下进行调查和研究。整个主题单元在设计的过程中，要使学生对上述的问题进行有效的调查。再次，根据所调查的结果进行收集和整合，进而研究出一些机器的优势，以及搬运的方式。最后学生设计出一个利用简单机器组合的模型，模拟出将重物搬运到一定高度，并在不断的试验中，利用stem的综合性内容，对失败或成功的原因进行分析和总结。

结论：通过本文的论述得知，stem是将科技、数学、工程和技术融合到一起的教育。在进行科学知识学习的过程中，要对其他三个学科的内容进行融合，这样才能对课程的内容利用stem教育进行全面的学习。基于科学知识具有较强的综合性，在对其课程活动进行设计的过程中，对于课程内容的选择应遵循综合性、趣味性和实践性。这是由于在对科学知识进行学习的过程中，主要是为了将所学的知识应用到实际的生活当中，这就使得在进行教学的过程中，应注重对学生综合能力的培养，使其在有限的时间内学到更多的知识。同时还要注重趣味性，作为学习的主体，学生对科学课程具有较强的兴趣，才能在学习中更具有主动性。在制定活动计划时，应在这几种原则之下，按照课程的不同，对任务项目、问题项目和学习项目进行合理的选择。

参考文献

[1]赵中建，施久铭.STEM视野中的课程改革[J].人民教育，2014，04（02）：64-67.

[2]王旭卿.面向STEM教育的创客教育模式研究[J].中国电化教育，2015，09（08）：36-41.

[3]正非.STEM中学：孕育美国“科学、技术、工程和数学”创新人才的摇篮[J].中国民族教育，2013，08（03）：43-45.