开展STEM教育的建议

◇虞云丽（福建：南平市建阳区桥南小学）

在新课标的指导下，小学课程中多种学科问题的解决都需要科学、技术、工程、数学的有机结合，STEM 教育的理念正是将这几门学科综合融合，从而培养学生的科学能力与素养。科学教育要从小学阶段抓起，在小学科学课堂中融入STEM 教育，有利于培养全面的科技创新型人才。

一、小学科学教育存在的问题分析

对青少年科学思维及创新思维的培养要从娃娃抓起，早期的良好培育对于中小学生养成科学精神和探索精神尤为重要。因此，对小学生的科学课程教育非常重要，但是目前我国的小学科学课程教育还存在一些问题。

（一）教育观念相对陈旧

目前很多学校和老师还保留着传统的教育观念，认为小学生最重要的就是要学好语文数学英语这三门学科，认为语数外才是主科，其他都是副科，重要程度是排在后面的。对科学类的课程也是如此，重视程度不够，没有把科学课程备课和教案设计作为重要工作来对待，或者在科学课上直接让学生自由上自习，甚至牺牲科学课的时间补习语文数学英语等主要学科，导致科学教育的培养力度不够。

（二）教学方法单调

现阶段，很多学校在进行科学课程教学时，采用的往往是常规性的老师在讲台上讲、学生在下面听的教学方式，教学方法也比较因循守旧，让原本存在一定科学性的问题却显得枯燥乏味。这让很多学生失去了学习的兴趣，让本该激发学生科学素养和探索欲、想象力的课程变得单调乏味，他们甚至对自然科学课程感到反感。

（三）教学设施较为薄弱

由于学校和老师对小学科学课程教学不重视，认为科学教育课程及教学是高校的事情，小学生只要学好主要的几门文化课程就行了，所以对科学教育课程基本的教材教具和实验室等基础设施也不够重视，有的甚至连课本都没有。学生可能只是听听老师进行有限的讲授，而无法进行相关实验，教育方式和学习方式非常单一和薄弱。

（四）教师专业知识缺乏

目前很多小学校在科学教育课程领域缺乏专业的教师人才，很多科学课程的教学都是其他科目的老师兼职的，即便是专业课程的老师，在科学领域的专业度也不够，在授课方面也没有良好的经验。这导致学生接受的知识面非常有限，学生不爱听、不感兴趣，达不到科学教育的目的。

（五）评估体系缺失

在小学科学教育中，通过一套有效的评估体系评估STEM 教育在实际开展中的落实情况与程度至关重要。STEM 教育的评价评估应该与相应的教学方式及教学参与程度相结合，在评级过程中不仅要关注学生对理论知识学习的掌握程度，更多的还应关注学生在技术应用能力、小组合作学习能力、动手实践能力、审美能力等方面的素养，尽可能展现更加全面的维度，重视学生整体科学素养的评价与培育。

二、开展STEM教育的意义

STEM 教育是把科学技术、工程、数学等学科进行有机融合，培养学生的科学思维、创新思维和探索精神，解决实际的科学问题。针对目前我国小学阶段科学培养面临的问题，有必要在小学科学课程中开展STEM 教育。

（一）有助于学生解决生活中的问题

STEM 教育具备跨学科整合的特点，倡导培养学生的动手实践能力，并鼓励其在相关情境场景下对复杂的科学问题进行有效分析，引导学生通过试验设计与工程技术分析和数学计算全面分析问题。学生在这样的教学模式中亲身体验和参与科学问题的计算和解决，能够培养其在整个过程中的科学思维和动手能力，让学生在科学的基础上寻求科学问题的解决路径，培养实际动手能力和问题分析能力，有利于科学实践的探索。

（二）激发学生的学习兴趣

在STEM 教学中，重视学生的学习体验与参与，能够将多个学科进行有机融合，从而激发学生的学习乐趣。例如在许多的STEM 教学实践中，都会把科学课程与相关的小游戏或趣味小实验进行结合，把需要学习的理论知识融入实际的小游戏环节中。这样的教学方式能够提升学生的学习乐趣，还能够营造良好轻松愉悦的学习氛围，在目前实施双减政策的大背景下，非常有利于学生的素养教育。例如在关于浮力的问题上，如果仅仅教给学生理论知识如什么叫作浮力、浮力应该怎么计算等等，就很难引起学生的学习兴趣。可以在这个过程中借助水杯和教学具例如铁球、塑料球等，让学生自己测试不同的物体的浮力，再引出浮力的计算公式，在日常生活的场景中找出有关浮力的内容，给出相关的计算参数，让学生在实际生活的场景中解决浮力的问题。再根据计算的结果让学生思考，浮力问题的解决能够真正解决日常生活和学习中的哪些问题，从而培养学生的探索精神和创新精神，引导学生在学习中进行小组合作、实验探索和独立思考，提升科学素养，达到科学课程教学的良好效果。

（三）培养学生的团队合作意识

传统的教学模式多以老师讲课为主，学生被动地听讲接受，而STEM 教学模式更加注重培养学生的动手能力和鼓励小组合作学习。这也是新课标的颁布实施对现在中小学义务教育阶段的教学及学习要求。

三、在小学科学课教学中开展STEM 教育的建议

基于目前我国开展STEM 教育面临的问题，分析如何在小学科学课程中融入STEM 教育的策略非常有必要。

（一）提升科学教育的地位，提升教师专业水平

要在小学科学课程中有效开展STEM 教育，前提就是要从根本上提升学校和老师对STEM 教育以及自然科学教育的重视程度，无论是从课程配置还是教学教案设计方面，都要把小学科学课程的地位提升起来。只有这样，才能引起老师的足够重视，保障课堂教学的有效开展。重视程度得到提升之后，还要提高任课老师的专业能力，提升任课老师教学的胜任能力，让他们在实际教学过程中注重多学科的融合，结合实际问题培养学生的科学思维和创新思维。

（二）增加教学基础设施投入，注重配套硬件

STEM 教学具有明显的沉浸式和体验式特点，重视学生在教学过程中的实际参与感。正如前文所述，目前我国很多小学科学课程的相应基础设施配套如教材教具、相关仪器、实验室等等跟不上，因此，要想提升学生的动手能力，真正培养学生的科研及科学素养，就一定要在基础设施配套上下功夫，需要建立起完善的实验设施。还应该尽可能地选择和日常学习生活紧密相关的科学性问题，通过实验分析及相关数据的比对计算和分析，提高学生的参与兴趣和积极性，培养他们的动手能力和解决实际问题的能力。

（三）教学要遵循STEM 教育的特性

STEM 的教育教学方式需要按照多学科融合的背景，综合各学科的趣味性与知识性，老师的授课内容要与多学科知识领域相关联。要让学生通过STEM 教育对科学产生更加浓厚的兴趣与更加深刻的理解，还要理论结合实际，注重实际问题的发现与解决，培养学生的创新思维和解决实际问题的能力。

（四）因材施教分阶段教学

根据学生所在年级的不同，小学课程教学内容和授课方式都会有所差别。双减政策已经开始全面实施，在这个背景下，对学生的教育教学更应注重循序渐进和因材施教，不能一刀切。要根据学生所在年级的不同，分层次进行教学。比如在一二年级阶段，更多的是培养学生的学习兴趣和想象力，但是低年级学生的理解能力和知识的接受程度都是有限的，所以应该选择更多能够激发学生学习兴趣的趣味小实验，多以传递知识为主；而到了三四年级，就可以增加一些理论知识的传递，增加一些难度较大的试验等；五六年级的科学课程，则可以注重学生分组教学分组合作，让学生自行探索试验和做出结论，并能够有效衔接中学的理论知识。只有这样，才能让不同阶段的学生更有效快速地接收自己需要学习的科学知识，不断地提升科学素养。

（五）构建STEM 示范性课程

要想有效解决目前我国小学科学教育领域STEM 教学实施环节中面临的诸多问题，很重要的一个途径就是要构建标准化示范性的STEM示范课程。

学校相关部门的管理需要得到提升。学校管理部门应该加大对STEM 课程的重视与投入，无论是资金资源的投入，还是人力的投入。在课程设置的环节就应该以解决问题为导向，保证学生能够有充足的时间进行科学课程的学习，并通过采取小组合作学习或者动手实验、开展相关小游戏等教学模式完成课程的学习任务。在资源方面，学校管理部门也应重视相关资源的建设与引进，以支持STEM 相关课程的顺利开展，保障课程效果。