基于科技創(chuàng)新活動開發(fā)的STEM課程案例研究

丁方方

摘 要：隨著對素質(zhì)型人才的要求條件越來越高及經(jīng)濟(jì)全球化的快速發(fā)展，STEM教學(xué)已成為國家教學(xué)事業(yè)發(fā)展的熱門之一，我國的初中教育也不例外。STEM教學(xué)是對學(xué)生綜合素質(zhì)的全面培養(yǎng)，STEM教學(xué)方案的實施有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)及數(shù)學(xué)素養(yǎng)，促使學(xué)生正確使用科學(xué)知識與技術(shù)手段對事物進(jìn)行理解與應(yīng)用，并通過合理的工程技術(shù)等對事物進(jìn)行有效的分析、管理及評價，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：科技創(chuàng)新;STEM;開發(fā);研究

為適應(yīng)社會的飛速發(fā)展及滿足對高素質(zhì)人才的迫切需求，STEM已經(jīng)成為培養(yǎng)素質(zhì)人才的一個重要教育發(fā)展策略。STEM教學(xué)是將學(xué)生從傳統(tǒng)的應(yīng)試教育模式中解脫出來，通過老師教學(xué)方法、教學(xué)思路的有效轉(zhuǎn)變向?qū)W生傳授科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)等知識的融合結(jié)晶，從而培養(yǎng)學(xué)生以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、清晰的邏輯思維、運(yùn)用工程理論知識或技術(shù)手段看待問題、合理進(jìn)行科研思路的設(shè)計、項目的開發(fā)，從而創(chuàng)造新事物，以批判的思維評價事物。

一、修改及完善初中生科技創(chuàng)新相關(guān)活動，構(gòu)建新穎STEM課程

傳統(tǒng)的科技教學(xué)過程中，學(xué)生因受到教學(xué)資源、教學(xué)方式等限制，導(dǎo)致所接觸到的教學(xué)資料或內(nèi)容形式比較單一，缺乏課程間的融合性，并且不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，這種教學(xué)模式下教學(xué)內(nèi)容枯燥、教學(xué)形式缺乏新意、教學(xué)質(zhì)量一般、教學(xué)成效不能達(dá)到令人滿意的目的。所以各校應(yīng)該重視該問題并給予關(guān)注，采取有效措施來達(dá)到全面滿足對科技創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的支持的目的。學(xué)校可以通過增添教學(xué)設(shè)備、填充教師隊伍資源、提高教師自身業(yè)務(wù)水平、提升老師學(xué)歷層次、培訓(xùn)老師多媒體使用技能、改善教學(xué)方式、增添科技實踐活動等來優(yōu)化教學(xué)質(zhì)量，提升科技創(chuàng)新能力，搭建優(yōu)質(zhì)STEM教學(xué)平臺，對學(xué)生的科技創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)及鼓勵，將多學(xué)科老師進(jìn)行組隊相互交流學(xué)習(xí)，加強(qiáng)老師間的專業(yè)知識與技能培訓(xùn)，使得各學(xué)科教學(xué)內(nèi)容相互融合與滲透，擴(kuò)大教學(xué)知識面，拓展學(xué)習(xí)的知識廣度與深度，并可借助多媒體輔助教學(xué)工具強(qiáng)化知識內(nèi)容并進(jìn)行知識延伸，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動手操作能力，將師生從只重視理論知識的誤區(qū)中解救出來，向敢于在掌握理論知識的同時還能正確應(yīng)用知識于實踐過程中，探索科學(xué)的奧妙，遵循自然規(guī)律的發(fā)展，注重學(xué)生思維能力的培養(yǎng)、創(chuàng)新能力的塑造，健全人格品質(zhì)的培養(yǎng)，從而提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力、分析問題的能力、解決問題的能力、科技創(chuàng)新的能力及再創(chuàng)造的能力，打造高效課堂，提升教學(xué)質(zhì)量，構(gòu)建創(chuàng)新STEM教學(xué)體系。

二、依據(jù)教學(xué)目標(biāo)的差異，將STEM教學(xué)模式分門別類進(jìn)行嘗試

STEM是將“科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)”四門看似彼此獨立的學(xué)科又以一定的方式彼此緊密聯(lián)系起來，從而推動未來教學(xué)界人才的綜合培養(yǎng)。國家經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展及綜合國力的不斷提升必然離不開各領(lǐng)域人才的重點培養(yǎng)，所以依據(jù)不同培養(yǎng)目標(biāo)的不同通過STEM教學(xué)將人才進(jìn)行分類并加以培養(yǎng)就顯得極為重要。國家的發(fā)展需要各種類型的人才，所以老師應(yīng)該依據(jù)STEM教學(xué)目的不同加以區(qū)分，而STEM的培養(yǎng)方式大致分為四種模式：驗證型、探究型、技術(shù)型及創(chuàng)造型。其中科學(xué)家就屬于驗證型人才中的一類，科學(xué)家需要運(yùn)用科學(xué)知識對自然界進(jìn)行探索及發(fā)現(xiàn)大自然的發(fā)展變化及發(fā)展規(guī)律，并通過進(jìn)行大量調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律等;其次，數(shù)學(xué)家可能屬于探究型人才中的一種，數(shù)學(xué)家通過利用其數(shù)學(xué)知識，對事物或數(shù)字、公式進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，進(jìn)而進(jìn)行總結(jié)歸納將其服務(wù)于人類生活。此外，技術(shù)素養(yǎng)就是對使用、管理、理解和評價技術(shù)的能力，這是對技術(shù)型人才的要求，技術(shù)型人才可以通過一定的技能讓其技術(shù)服務(wù)于社會，為社會創(chuàng)造一定的價值。最后創(chuàng)造型是對制造型人才的要求，利用其掌握度額工程技術(shù)手段進(jìn)行事物的創(chuàng)造，將其進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)并制造，從而服務(wù)于社會。總之，STEM教學(xué)對各種人才的培養(yǎng)都具有一定的貢獻(xiàn)，不能以偏概全哪一類人才更為重要，教師應(yīng)不分彼此，依據(jù)情況需求而定。

STEM教學(xué)作為受歡迎及被認(rèn)可的培養(yǎng)科技新型人才的一種教學(xué)模式，應(yīng)受到各個院校的廣泛支持與推廣，從而多為學(xué)科跨越與教學(xué)資源的融合提供有利條件，開拓出一種創(chuàng)新型的教學(xué)方案與策略，建立一套完整的、有效的、實用性強(qiáng)的教學(xué)體系，確保STEM教程的順利開展與運(yùn)行，為科技型人才、創(chuàng)新型人才、實用型人才及技術(shù)型人才的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)，從而提高科技創(chuàng)新教學(xué)質(zhì)量，增強(qiáng)我國的綜合國力及核心競爭能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱祥烈，岳佳麗.以STEM教育推進(jìn)課程創(chuàng)新的實踐探索[J].教育科學(xué)論壇，2018（32）：31-33.

[2]陳鵬，田陽，黃榮懷.基于設(shè)計思維的STEM教育創(chuàng)新課程研究及啟示：以斯坦福大學(xué)STEM課程為例[J].中國電化教育，2019（8）：82-90.

[3]胡衛(wèi)平.STEM教育與科技創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].中國民族教育，2018（Z1）：16-18.

注：本文系2018年江蘇省教育信息化研究省級資助青年立項課題《基于初中科技創(chuàng)新活動開發(fā)的STEM課程研究》成果之一（課題編號：20180151）;2018年宿遷市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題《基于計算思維培養(yǎng)的中學(xué)創(chuàng)客課程的開發(fā)與實施研究》成果之一（課題編號：SQ2018GHlx138）。

編輯 段麗君