STEM教育背景下小学生学习能力培养策略研究

摘 要：小学教育是基础性教育，对学生未来的发展具有重要作用。因此，小学教师不仅要教给学生文化知识，还要帮助学生提高学习能力、创造能力等。STEM教育作为培养科技与工程人才的有效理念，在丰富学生知识、提高学生能力方面具有很强的指导意义。本文在对STEM教育进行全面、系统介绍的基础上，通过对比，分析了STEM教育对提高小学生学习力的实际意义，并提出了通过STEM学习提高小学生学习能力的策略，以期为广大小学教育工作者提供参考。

关键词：STEM教育;小学教育;学习能力

中图分类号：G420                       文献标识码：A                  文章编号：2095-624X（2020）48-0018-02

引 言

STEM教育即综合Science， Technology， Engineering， Math教育的综合性课程，其最终目标是培养科学和工程技术方面的精英，最早在美国被提出，后来我国相关工作者也开展了一定的研究[1]。虽然我国在这方面有一些理论研究，但是对于其教育意义和效果缺乏科学有效的论证。因此，笔者通过实践研究，探讨了STEM教育在小学教育中的实际教育效果，并进一步探究了如何在小学教育中更好地应用STEM教育提高小学生的学习能力。

一、STEM教育概述

1.STEM教育在国外的研究概况

1986年，美国发布了《尼尔报告》，第一次提出STEM教育，这就是STEM教育的起源。1989年，美国提出了教育学意义上的“科学”这一概念，并将其定义为数学、物理等基础学科交叉形成的一门学科，这进一步完善了STEM教育的概念。2007年，美国对国家STEM教育现状进行了调查和分析，发现教育状况不尽如人意，于是颁布了《国家竞争力增强法案》，强调加大对相关领域教师的培养力度，并增加对相关领域的教育投资。同时，这次调查还发现STEM教育多被应用于高校的教育中，在基础教育方面应用较少，于是政府强调对全学段进行STEM教育。2015年，美国针对STEM教育颁布了《STEM教育法》，可见其对STEM教育的重视程度。此后，英国、日本等国家也都积极引进了STEM教育的理论并将其运用于教学实践中，取得了良好的效果[2]。

2.STEM教育在国内的研究概况

随着经济和科技实力的发展，我国对于科学技术人才的需求越来越大，因此，我国也引入了STEM教育理论，并进行了相关研究。2015年，我国政府在“十三五”期间首次提出STEM教育概念。2017年，我国倡议在小学教育中进行相关教育实践，尤其提出在科学教育方面进行教学改革，尝试融入STEM教育。

二、国内STEM教育现状分析

1.理论研究

我国STEM教育相关的研究自2007年开始，截至2020年5月，相关文献仅有932篇。由此可见，我国的相关研究开始较晚，成果较少，研究还不够深入。不过有美国、日本等国的相关研究作铺垫，我国的研究也取得了一定的进展。

2.教育实践

目前，我国STEM教育在中学理科教学及小学科学教学方面的教学实践较多。国内许多文献探讨了如何在初高中生物、物理、化学等学科的教学中结合STEM教育，而在小学教学中，STEM教育主要体现在科学课程的教学中。实践证明，STEM教育在我国的教育环境中具有一定的适应性，能起到很好的教学效果[3]。

三、STEM教育提高学生学习能力的作用的实证研究

科学创造力是学生学习能力的重要体现，因此，笔者从学生的科学创造能力入手，通过问卷调查的方式对一所采用STEM教育的学校（学校1）和一所没有采用STEM教育的学校（学校2）的学生的科学创造能力进行了调查研究。

调查主要针对三个问题：一是学校1和学校2的學生学习能力是否有明显差距，以此推测STEM教育是否对我国学生学习能力的提高有所帮助;二是通过对比学校1与学校2男、女生科学创造能力高低推测STEM教育对我国小学生学习能力的提高是否有性别差异;三是通过对学校1低年级与高年级学生科学创造能力的高低进行对比，观察在STEM教育的背景下，小学生的学习能力是否因年级增高而增长。

调查以睢宁县两所小学（学校1和学校2）的小学生为调查对象，向两所小学共680名学生发放问卷。调查选用《青少年科学创造力测验》为量表，并对其信度与效度进行了分析，发现该表的信度、效度均较好。

我们分别向学校1的三年级、六年级学生和学校2的六年级学生发放问卷，要求学生认真作答;随后回收问卷并筛选出有效问卷，整理数据;最后运用SPSS21.0软件对结果进行分析，得出结论。

调查的结论如下：学校1六年级学生的科学创造能力明显优于本校三年级学生及学校2的六年级学生。这说明STEM教育在我国的小学教育中，对提高学生的学习能力具有较大的作用;在STEM教育的背景下，随着年级的增高，学生的学习能力也有较大幅度的提高;同时，在六年级学生中，科学创造力水平在某些方面有些微小的性别差异，但是差异不大。

四、如何通过STEM教育提高学生的学习能力

1.对学校开展STEM教育的建议

首先，教师要丰富科学教学的方式与内容。教师在教学时不能仅仅满足于完成教学任务，而是要注重学生的课后学习，借此培养学生的兴趣。同时，STEM教育本就是针对提高学生科学与技术能力的综合性教育，因此教师也可以通过将科学课程与其他学科，尤其是本校强势的学科内容进行融合，以全面提高学生学习效率，进而提高学生的学习能力。另外，STEM教育在国外已经发展得较为成熟，教师可以多参考国外相关文献，加深对STEM教育概念及教学理念、目标的理解，同时也要注重从国内外成功的STEM教育实例中吸取经验，加以借鉴，提高教学质量[4]。

其次，每位学生都有其特点和长处，因此，在团队教学活动中，学生往往会有刻板的角色定位，一直承担某一特定方面的职责，性别差异在这方面体现得尤为明显，这显然不利于学生的全面发展。因此，教师要引导学生承担不同的工作，挑战自我，促进其全面发展[5]。

再次，教师在引导学生全面发展的同时也要兼顾学生的个性发展[6]。每位学生都有优点，在避免学生出现明显短板的基础上，教师要引导学生向其擅长的方向发展，这样学生才能走得更远。

最后，由于小学生自律能力差，教师在进行教学时要采用丰富的教学方式方法，激发学生的兴趣，进而促进学生在长期不断的学习中提高学习能力。

2.STEM教育课程设计实践

笔者设计的课程以学生为主导，通过小组协作引导学生独立学习，同时兼顾教师的引导作用。课程内容上则遵循STEM教育多学科交叉综合的特点，同时注重课上课下相结合，适度开展课外活动。具体课程设计如下。

（1）课程内容。课程的主要内容是制作弹力球。弹力球是大多数学生喜欢的玩具，学生接触较多，较熟悉，因此，以制作弹力球为主题能够激发学生的兴趣，同时易制作的特点也比较适合小学生。活动以小组合作制作弹力球的方式開展，每个小组的成员在四人左右，人数过多或过少都不利于活动的开展。

（2）课程实施。课程一共分为三个部分。第一部分，在上课之前，教师要为课程做充分的准备。教师在课前要提前告知学生课上要制作弹力球，让学生在课下以小组为单位在网上寻找资料，学习弹力球的制作方法;之后教师结合制作视频向学生详细讲解如何进行制作。第二部分，教师引导学生进行弹力球的制作。课堂上，教师为每位学生准备制作工具及制作原料，让学生分组进行制作。教师也可以将从量取胶水和硼砂溶液到摇匀这一系列制作过程写在黑板上，以便学生随时参考。在学生制作弹力球的过程中，教师要随时观察学生，对学生的问题进行解答，同时也可以视情况对学生的制作错误给予提示，使其及时纠正。当学生全部制作完成后，教师引导学生对每组的作品进行自评和互评，对较好的作品要进行奖励，给学生一种正向反馈，使学生树立自信心;对于那些存在问题的作品，要引导学生找出问题所在，并结合学生的制作过程分析出现问题的原因。第三部分，教师要引领学生对作品存在的问题进行分析，引导学生优化设计方案，进行二次制作，让学生体悟到成功的乐趣，培养学生战胜困难的意志。

结    语

综上所述，STEM教育理念对学生学习能力的提高具有重要作用。在实际教学中，教师应在教授学生知识的同时，培养学生的创造能力，为其全面发展奠定基础。

[参考文献]

朱颖泉，杨雨伦.科学课中以STEM学习模式提高学生的合作学习能力[J].小学科学：教师版，2019（10）：283.

张惠瑶，陈耿炎.与小学生一起玩“无用”研究：“凤仙花染毛线”A-STEM课程实践[J].中小学信息技术教育，2019（Z2）：20-21.

张屹，李幸，黄静，等.基于设计的跨学科STEM教学对小学生跨学科学习态度的影响研究[J].中国电化教育，2018，378（07）：87-95.

张融瑢.试论STEM教育理念下的农村小学生数学素养培养策略与方法[J].科普童话·新课堂（下），2019（05）：15.

王继华，刘鲜，吴向东.用几何的眼光看世界：发展小学生计算思维的A-STEM课程[J].中小学信息技术教育，2019（Z2）：16-19.

董艳，孙巍.促进跨学科学习的产生式学习（DoPBL）模式研究：基于问题式PBL和项目式PBL的整合视角[J].远程教育杂志，2019，37（02）：83-91.

作者简介：尤胜响（1969.4—），男，江苏睢宁人，本科学历，中小学一级教师，科学教研员，研究方向：小学科学教学。