STEM教育視角下培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的路徑

王欣

STEM教育是當(dāng)今科學(xué)教育形式的重要途徑和手段，對(duì)于培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的價(jià)值及意義。STEM教育與小學(xué)階段科學(xué)教育相結(jié)合，對(duì)培養(yǎng)和提升小學(xué)階段學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和思維能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、合作精神等都起著關(guān)鍵性的作用。對(duì)此，本文基于對(duì)小學(xué)STEM教育內(nèi)涵的充分認(rèn)知與理解，對(duì)其具體的教育開(kāi)展路徑及策略提出了有針對(duì)性的建議，希望借此為小學(xué)科學(xué)教育提供有價(jià)值的參考。

隨著科技信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入，當(dāng)今時(shí)代及社會(huì)對(duì)于人才的能力水平及科學(xué)素養(yǎng)的要求越來(lái)越高。對(duì)此，以培養(yǎng)和提升學(xué)生綜合素養(yǎng)為目的STEM跨學(xué)科整合式教育模式便應(yīng)運(yùn)而生了，它為復(fù)合型、全面型、綜合型人才的培育發(fā)揮出了重要的價(jià)值和作用;為當(dāng)今教育及教學(xué)的深入創(chuàng)新改革提供了新的發(fā)展思路。在當(dāng)今時(shí)代教育及教學(xué)背景的推動(dòng)和影響下，STEM教育模式已經(jīng)在很多國(guó)家開(kāi)始進(jìn)行了普遍的推廣與開(kāi)展，并據(jù)此設(shè)計(jì)和構(gòu)建了系統(tǒng)的課程教學(xué)內(nèi)容，在教育教學(xué)實(shí)踐中取得了良好的成效。STEM教育模式及其思想理念在我國(guó)小學(xué)階段教育及教學(xué)中進(jìn)行融合、推廣與應(yīng)用，也受到了相關(guān)教育從業(yè)者的更多的關(guān)注與重視。

不斷優(yōu)化與提升小學(xué)階段的科學(xué)教育，加強(qiáng)對(duì)STEM跨學(xué)科整合式教育及教學(xué)理念的推廣與融合，不斷推動(dòng)小學(xué)科學(xué)教育形式及內(nèi)容的創(chuàng)新發(fā)展，使科學(xué)學(xué)科的課堂教學(xué)更具趣味性和吸引力，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)科學(xué)學(xué)習(xí)意識(shí)與探索精神，能有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及綜合能力。

一、STEM教育的內(nèi)涵及其特征

（一）STEM的內(nèi)涵

所謂STEM，其實(shí)就是由科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)四個(gè)學(xué)科的英文單詞的首字母所組成的，其教育教學(xué)也是基于對(duì)這四門(mén)學(xué)科的跨學(xué)科性、符合性與整合性理念所開(kāi)展的。這四門(mén)學(xué)科在對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育教學(xué)的過(guò)程中，都有著各自不同的出發(fā)點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)。首先是科學(xué)學(xué)科，其教育教學(xué)開(kāi)展的主要目的是使學(xué)生通過(guò)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，準(zhǔn)確地理解、認(rèn)知和參與相關(guān)科學(xué)問(wèn)題決策;其次是技術(shù)學(xué)科，其教育教學(xué)開(kāi)展的主要目的是培養(yǎng)和加強(qiáng)學(xué)生認(rèn)知、操作、控制、判斷和分析技術(shù)的創(chuàng)新意識(shí)及能力;第三是工程學(xué)科，其教育教學(xué)開(kāi)展的主要目的是培養(yǎng)和引導(dǎo)學(xué)生能夠在數(shù)學(xué)知識(shí)原理與科學(xué)理論高度融合的基礎(chǔ)上，對(duì)科學(xué)實(shí)踐進(jìn)行有效的創(chuàng)新與開(kāi)發(fā);最后，是數(shù)學(xué)學(xué)科，其教育教學(xué)開(kāi)展的主要目的是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、探索、思考和解決問(wèn)題能力的培養(yǎng)，使學(xué)生具備科學(xué)學(xué)習(xí)所必備的邏輯分析和理解能力。STEM教育模式通過(guò)對(duì)這四門(mén)學(xué)科進(jìn)行融合性的教學(xué)，加強(qiáng)了這四門(mén)學(xué)科彼此之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生跨學(xué)科綜合性的素養(yǎng)培育。

（二）STEM的特征

1.跨學(xué)科性

跨學(xué)科性是STEM教育模式中最為核心的特征。其強(qiáng)調(diào)的是綜合運(yùn)用和聯(lián)系學(xué)科的知識(shí)理論，并據(jù)此有效解決實(shí)際問(wèn)題的能力素養(yǎng)。STEM教育與傳統(tǒng)教育及教學(xué)模式相比，有效打破了各學(xué)科之間相對(duì)孤立性的教學(xué)狀態(tài)，使學(xué)生能夠在實(shí)踐探索中綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的各科知識(shí)，自我發(fā)現(xiàn)和自我思考，有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.實(shí)踐性

實(shí)踐性是STEM教育模式中極為明顯的特征之一，也是其與傳統(tǒng)的灌輸式和講解式教學(xué)之間最為顯著的區(qū)別。STEM教學(xué)相比于傳統(tǒng)的教育及教學(xué)模式，更加強(qiáng)調(diào)和鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自主性的探索和思考來(lái)進(jìn)行知識(shí)的獲取;同時(shí)也積極引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自身的實(shí)踐努力來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的積累;通過(guò)實(shí)踐達(dá)到對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解、認(rèn)知與內(nèi)在整合。

二、STEM教育在小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培育中的路徑

（一）貼近學(xué)生生活開(kāi)展主題活動(dòng)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)興趣是不斷激勵(lì)學(xué)生自主思考、探索和獲取科學(xué)知識(shí)的不竭動(dòng)力。因此，相關(guān)任課教師在進(jìn)行教育教學(xué)及主題活動(dòng)的規(guī)劃與開(kāi)展時(shí)，必須充分貼近學(xué)生的實(shí)際生活，進(jìn)行科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)等各學(xué)科之間的融合教學(xué);并且要確保教學(xué)活動(dòng)的主題要符合學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)需求，能夠?yàn)閷W(xué)生科學(xué)理論的理解、實(shí)踐技能的提升等提供有效的指導(dǎo)。還要加強(qiáng)全校師生對(duì)STEM教育模式的認(rèn)可與推廣。

例如，在進(jìn)行小學(xué)科學(xué)課程中關(guān)于“家鄉(xiāng)自然水域”相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)時(shí)，任課教師可以利用多媒體課件、圖文資料視頻動(dòng)畫(huà)等，向?qū)W生展示有關(guān)家鄉(xiāng)水域資源的調(diào)查和研究結(jié)果，使學(xué)生在更加生動(dòng)的教學(xué)情境中充分激發(fā)起學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情。

（二）引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模仿制造，培養(yǎng)實(shí)踐操作能力

實(shí)踐體驗(yàn)是有效激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生活躍思維及靈感的重要途徑和手段，而課堂實(shí)踐則是有效幫助和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手模仿、創(chuàng)新制造的重要方法。直接地進(jìn)行發(fā)明與創(chuàng)造，對(duì)于小學(xué)階段的學(xué)生具有相當(dāng)?shù)碾y度。因此，“模仿式的創(chuàng)作”就成了小學(xué)階段科學(xué)實(shí)踐教學(xué)的重要渠道。對(duì)此，任課教師要積極幫助和引導(dǎo)學(xué)生參與課堂實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行模仿，不斷培養(yǎng)和提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力，推動(dòng)學(xué)生動(dòng)手能力及科學(xué)素養(yǎng)的提升。

例如，任課教師可以在課堂上為學(xué)生提供小型的機(jī)械模型，讓學(xué)生仔細(xì)觀察其零部件的構(gòu)成和組合方式，然后引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模仿安裝。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，STEM作為一種跨學(xué)科及綜合性的科學(xué)教學(xué)模式，對(duì)于培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及綜合能力具有重要的價(jià)值和意義。對(duì)此，任課教師要積極地投入STEM教育與小學(xué)科學(xué)教學(xué)融合的應(yīng)用實(shí)踐，推動(dòng)學(xué)生真正地理解、認(rèn)知和應(yīng)用科學(xué)。