浅谈STEM教育理念融入技术与工程领域教学的策略

戴军方

摘 要：随着新课改的不断推进，STEM教育理念得到了广泛的应用，将STEM教育理念融入小学科学教学之中，特别是技术和工程领域的教学中，将有效解决传统教学方式的弊端，促进学生全面发展。本文根据STEM教育理论对小学科学教学的意义，对STEM教育理念融入工程与技术领域教学的策略展开探讨。

关键词：小学科学;STEM教育理念;实践活动课程

中图分类号：G622 文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2019）04-006-2

STEM教育理念是美国为了在二十一世纪的竞争中保持竞争力和创新力，提出的将科学、技术、工程、数学相结合的理念。其核心精神就是综合化、实践化、合作化。随着课程改革的不断深化，人们越来越清醒的认识到传统教学方式，在培养学生创新能力、实践能力等方面的弊端。小学科学课程作为基础性、实践性、综合性的课程，担负着培养学生科学素养的任务，不仅强调多领域之间的相互联系，更强调与并行开设的语文、数学等课程相互渗透。将STEM教育理念融入学科教学之中，特别是技术和工程领域的教学中，将有效解决传统教学方式的弊端。通过合作与探究，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及交流与合作的能力，发展学生的创造性和批判性思维，促进学生全面发展。

一、STEM教育理念融入技术与工程领域教学的意义

STEM教育理念有别于传统教育理念中单门学科、重视课本知识的教学，是一种重视实践，超出学科的教学概念。基于STEM教育理念下的小学科学技术与工程领域的教学，需要学生将科学、技术、工程、数学等领域的相关知识结合起来对问题展开分析和解决。教师在教学中应积极引导学生，让他们能够在尊重科学、尊重知识的基础上，通过探索和实践取得正确的结果。使学生在解决问题的过程中，提高运用知识解决问题的能力，培养科学素养和思维能力。其次，STEM教育理念融入技术与工程领域教学，其内涵和外延得以深化和扩张。使工程和技术领域的教学更具现实感，每个孩子像真正的科学家那样合作、交流，经历着设计、论证、改进等过程，激发学生的学习兴趣。另外，STEM教育理念融入技术与工程领域教学中，将需要教师、家长以及其他专业人员的配合，通过共同的溝通和交流解决出现的问题，以此来培养学生团队协作的意识和能力。

二、STEM教育理念融入技术与工程领域教学的策略

STEM教育理念强调解决生活实际问题，强调动手实践，强调项目学习，与之相对应的，STEM教育理念融入技术与工程领域教学中，需要更加注重联系生活实际，解决实际问题，更加注重材料支撑，为实践活动提供必要的保障，更加注重项目学习中的自主、合作与探究，并辅以过程评价，推动项目持续发展，培养学生解决问题的能力和创新能力。

1.联系生活：为技术与工程领域教学赋予意义

小学科学课程标准中的工程技术领域，强调了工程是运用科学和技术解决问题和制造产品的活动，在教学中要突出问题的真实性。STEM教育理念融入下的技术与工程领域教学同样要注重引导解决实际生活中的问题。例如在《一天的垃圾》的教学中，可以让学生联系生活认识到垃圾的危害，引导学生调查生活中有哪些垃圾，找出一个小的切入点，如包装垃圾，让学生使用调查统计的方式，深刻认识过度包装带来的资源浪费。再鼓励学生设计制作节约资源、可循环利用的环保包装。在经历设计、论证、制作、反思、修正的过程后，可以制作出拉链式充气式、纽扣式等等可以循环使用的包装。在实践过程中，学生能够运用到跨学科的知识，贯彻落实STEM教学理念，而且还能使学生的创造能力、动手能力等综合能力得到提升。在目前的教育领域，学生教材的更新速度远远比不上社会的发展速度，如果教师只是局限在课本的内容和要求中，会局限学生的成长和发展。因此，STEM教育理念融入技术与工程领域，教师可以根据学生的实际情况设计项目，紧跟社会发展的潮流，使课堂教学的内容更符合学生的学习需求，有效提高课堂教学的效率，使学生得到综合、全面的发展。

2.材料支撑：为技术与工程领域教学提供保障

技术与工程领域教学需要材料和工具的支撑，才能促进小学科学教学活动的顺利开展。而STEM教育理念融入技术与工程领域的教学后，其教学内涵和外延将得以扩张，教学的内容也变得非常丰富，许多问题都来源生活，许多材料都可以在生活中得到收集。例如在《做个太阳能热水器》的教学中，教师引导学生利用本单元学习的物体颜色、照射角度、光的强弱与吸热之间的科学知识，先设计一个简易的太阳能热水器，然后收集生活中的纸盒、饮料瓶、铝箔纸等材料，制作一个可以快速升温的热水器。这些材料取材方便，来源广泛、材料丰富，为工程与技术领域教学提供保障。

技术与工程领域的教学往往需要用到一些专业化的工具和材料，例如3D打印机、开源电路板等等，还需要一些开拓学生思维的工具，如Scratch可视化程序设计工具、网络工具、三维设计工具等等。上述活动中，如果学生能在教师指导下利用3D打印出热水器模型，那将有利地为工程与技术领域教学提供保障。

3.项目学习：为技术与工程领域教学突显融合

知识必须在某些场合实际运用，学习才会真正发生。如果将知识进行分割，分别融入到各个学科中，学生无法理解和掌握各个学科知识之间的联系，而STEM教学理念很好的解决这一问题，项目化的学习，强调了各学科知识的实际运用，突出了各个学科之间的联系，使学生更加深入的理解知识，掌握完整的知识框架，使学生体会到科学的魅力。在STEM教育理念的指导下，小学科学工程与技术领域教学活动要突出融合这一特点，以此来促进学习的真正发生。例如在学习了《运动和力》单元，掌握运动和力的相关科学知识，了解运动和设计之间的关系后，开展《设计制作小赛车》的工程实践活动，引导学生运用各学科知识，包括数学的几何、计算、测量，科学的力学原理，分组开展项目研究，像工程师一样经历设计、制作、反思与修正，以项目学习的方式推进教学。教师也可以在单元起始课时，提出这样一个项目，让学生在项目研究中，尝试去发现问题，解决问题，从而改变被动接受的学习方式，真正进入自主、合作、探究为特征的学习中。

4.过程评价：为技术与工程领域教学注入活力

STEM教学理念以学生为中心，重视学生的活动体验，强调让学生在参与中获得知识，同时，还强调了多样化的教学评价，STEM教育理论下的教学评价不同于传统理念下以成绩为唯一标准的评价，它更加注重培养学生实践能力和解决问题能力。因此，在教学过程中，教师可以将评价标准细分，如仔细观察学生的行为和表现，对学生的团队合作能力、数据分析能力、实践动手能力等进行评价，突出教学评价的多样化，为小学科学工程与技术领域的教学注入活力。不仅如此，教师还要注重教学评价的全面性，随着新课标的改革，越来越多的小学科学教师注重学生自主探究的过程，有时会忽视了学生的成果。STEM教育理念还强调了对项目成果的运用和展示，需要通过设计、实践等一系列的过程，解决实际生活中出现的问题。所以，在完成活动时，教师可以组织学生用自评、师评、他评等方式，对学生的成果进行评价，还可以用总结性的评价检验学生是否达到了预期的教学效果。STEM教育理念重视学生实际解决问题的能力，比起传统的更加灵活和多元化，活跃了教学课堂的氛围，促进工程与技术领域教学的顺利开展。

三、结束语

综上所述，STEM教育理念是一种跨学科整合资源的教育，侧重学生的学习体验，注重培养学生的创新能力和解决实际问题的能力，促进学生的全面发展。因此，STEM教育理念融入小学科学教学，特别是技术与工程领域的教学中，将引导学生自主学习、自主探究，提高学生的学习能力，推动教学项目的发展，深化学生对知识的理解，促进学生综合能力的提高和科学素养的发展。

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