STEM教育与小学高年级科学融合的措施分析

金炎峰

摘 要：STEM教育是一种先进的教育理念，目前已在全世界范围内得到推广使用。这种教育培养模式有助于提高学生的动手能力、创新能力和协作能力，对提高课堂教学质量有很大的推动作用。

关键词：STEM教育；小学科学；措施分析

中图分类号：G62 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2018）14-0028-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.14.016

小学是一个非常重要的时期，为今后中学、大学的学习与发展铺垫着隐性的基础，而在小学的高年级，学生已经出现了自我的思维。小学科学是一项具有探究性、实践性的综合性科目，而STEM教育倡导将知识综合，形成立体式的知识结构，与小学科学的课堂目标是一致的，因此，小学科学是适宜与STEM教育理念结合的。

一、STEM教育简介

STEM教育是21世纪初出现的一种教育理念，是科學（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）四门学科的简称。但是STEM教育并不把这四门学科的内容简单堆叠在一起，而是实现它们之间的有机结合，具有更深刻的内涵和要求。

STEM教育的内涵：科学是用来认识世界、解释自然界的客观规律；技术和工程是在尊重自然规律的基础上，改造世界、利用和控制自然界、解决社会问题；数学则是作为技术与工程学科的基础工具。

二、STEM教育在小学科学课堂应用的必要性

（一）STEM教育能够培养学生的创新能力

“学生的大脑不应该是被水盛满的容器，而应该是被火点燃的火把。”STEM教育倡导解决真实情境的问题，而不是来自课本的死知识。而学生创新能力的培养，主要是培养其发现问题、分析问题、解决问题的能力，这也离不开实际问题的情境设置。STEM教育理念中用“科学”来认识世界，即是创新能力一个良好的开端，用“技术”和“工程”解决问题就是在培养学生的创新能力。

（二）STEM教育能够培养学生的协作能力

STEM教育既倡导多学科的“融合”，也倡导人与人之间的协作。协作永远要比一个人单打独斗的效率要高，在解决问题的过程中，既然运用到多个学科，就需要多个学科的人才共同协作，最终也要落实在人与人之间的沟通合作上。因此，采用这种教育模式，能够培养学生的分工协作以及人际交往能力，这种能力也是学生将来走向社会必备的一项技能。

（三）STEM教育能够培养学生的实践能力

STEM教育中的技术和工程就是很好的实践学科。在素质教育大背景下的今天，重视学生的实践发展，已经愈发趋于主流，要培养学生的创新精神与实践能力，要重视学生综合素质的提高。而技术和工程需要考虑到工具、方法、步骤、存在问题、解决方法等，这些都是落到实处的问题，需要学生去观察、体验、学习，能够培养学生实践操作的能力和结合实践解决问题的能力。

三、STEM教育与小学科学融合的具体措施分析

（一）提高教师的知识结构和专业水平

要使STEM教育与小学教育相融合，教师必须能够得到重视。因为教师是课堂的组织者，对课堂活动开展的成败起着关键作用。只有教师重视并深入理解这一教育理念，才能引起学生的重视。另外，教师的知识和专业水平也非常重要。在STEM教育开展过程中，需要用到很多的科学知识，需要教师具有很好的逻辑思维能力和积极引导学生动手动脑解决问题的能力，因此，教师的专业水平和综合素质是非常重要的，这对提升学生的STEM素养起着决定性的作用。学校应当重视对这一课程教师的培训并进行阶段性考核，对教师的专业素质严格要求。

（二）STEM教育与教学方法的融合

STEM教育最显著的特征是学生的参与性和体验性，但STEM教育既重视学习者的主体地位，又重视教师的指导作用。STEM教育理念：“学生根据一个需求引发一个待解决的问题——学生预设结果并设计方案——学生实施方案并制作成品——学生观察过程后记录数据并进行分析——学生修改方案并建立起初步概念体系——学生开展交流并选择最有效可行的方案”，在这个过程中，教师对整个课堂流程的设计是非常重要的。课程设计要注意提出问题的科学性，比如引出的问题是否反映出事物的本质和内在规律，即概念、定义、论点是否正确，论据是否充分，实验材料、实验数据、实验结果是否可靠，问题的解决是否在学生的能力范围之内等。整个过程要有理有据，逻辑清晰、严谨，符合客观事实。通过这样的方式促使学生学习能力的提升，促进学生学习成绩稳步提高。

（三）STEM教育与学习方法的融合

研究表明，小学阶段一般是无法解决有一定难度的工程与技术问题的，但是小学生已经具有强大的学习能力。小学生缺乏的是经验和知识，但不缺乏推理能力。在小学开展STEM教育的主要目的是培养学生“科学的思维流程”“科学的学习方法”，比如学习利用各种技术和方法收集数据、分享信息，设计、测试、优化方案，与同伴共同讨论等，这些基本的方法和步骤，能帮助学生形成多元化的立体的解决问题的途径，把不同的知识和技能整合在一起，化零为整，将割裂的学科联系在一起，学会一种跨学科的解决问题的方法。

综上所述，STEM教育是一种科学、严谨的教育理念，同时又具有实用性和趣味性，能够提高学生的上课兴趣和动手能力、实践能力以及与他人交流的能力，值得在小学科学的课堂上应用推广。教师在应用的过程中，要重视培养学生的创新能力、协作能力与实践能力，提高自身的知识结构，把STEM教育与学习方法相融合，促进学生思维水平的提高和学习能力的提高，为未来的发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 赵立春.小学科学课堂中STEM教育实现有效策略分析[J].小学教育，2017.

[2] 陆健红.STEM教育与小学科学融合的措施分析[J].教书育人，2017.

[3] 田晓妍.浅议如何实现STEM教育与小学科学的融合[J].新课程，2017.