STEM教育視域下我國小學科學教師核心素養研究

孟易南 湯宇琪 張文靜 王沁雪 梅笑漫 徐彩娣

（杭州師范大學 教育學院 浙江杭州 311121）

一、研究概述

STEM教育是科學、技術、工程和數學的教育，是以項目學習、問題解決為導向的教學，它關注不同學科知識間的影響整合，運用跨學科的思維和知識去解決真實的情境和社會問題[1]。

2017版《小學科學課程標準》定義科學素養為了解必要的科學技術知識，掌握基本科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具備一定的應用處理實際問題、參與公共事務的能力。

教師本位視角，核心素養是一種面對各種教育教學情境能利用自身給出恰當反應的修養。師生結合視角，教師核心素養的著落點為學生核心素養的發展，是一種發揮指導、培養作用的關鍵素養[2]。

二、小學科學教師核心素養研究維度

（一）教育理念為思想先導

1.教育理念研究的概念界定

教育理念是教師核心素養的重要組成部分，也是教育工作者的思想先導，引導規范著教師的教育觀、教師觀、學生觀等。新時代背景下，小學科學教師必須具備先進的教育理念，在對教育規律、時代發展的把握中與時俱進，明確教育理念，與時俱進，高度重視教師隊伍理念的更新[3]。

2.教育理念具體側重于實踐性研究

部分小學科學教師在STEM教育理念了解程度的研究中對STEM教育理念相關問題的回答不盡相同，傾向于將其當作視為一門新課程或一種新活動，而非可應用于各學科課程的教育理念[4]。小學科學教師應利用STEM教育理念創設真實的教學問題情境激發學生興趣，綜合運用各學科知識引導學生解決實際問題，綜合運用多種現代化信息技術手段提升學生的學習體驗與感受[5]。

（二）培養學生的學科素養為目標導向

1.實踐目標激發學生學習內驅力

小學科學教師應借助多樣化的方法如微課視頻指導科學實驗；小組合作探究解決科學問題；實驗設計等[6]，促進學生核心素養的形成與發展。基于STEM的學習主要取決于小學科學教師對學生的引導，教師應當將STEM教學融入學習課程，培養學生的學習興趣和實踐操作能力[7]。

2.發展目標聯動學生核心素養

提升教師核心素養的要求落地為深化學生核心素養的目標指向。小學科學教師和學生為學習成長共同體。教師應明確自身與學生核心素養的聯動關系，在培養學生過程中實現自我發展，在發展中優化培養學生的路徑，發展自身具備的科學思維和工程思維等新型思維[8]。

3.條件目標培養學生創新能力及思維

小學科學教師要重視培養學生的創新能力及思維。在STEM教育中，小學科學教師要培養學生用創新能力及思維探索并積極改造世界，掌握并熟練運用多種培養策略，注重培養學生的創新能力與思維。基于STEM教育理念，從完善教學設計的角度提出的較詳實的學生培養策略是可資借鑒的。

（三）發展跨學科素養為進階支點

1.融合STEM的教育是一種跨學科整合教育

跨學科整合教育，一方面，將分學科的知識按問題或項目邏輯進行跨學科重組；另一方面，確保設計問題和項目對所有學科基礎性知識結構的全面、均衡覆蓋[9]。STEM教育的跨學科具有趣味性、體驗性、情境性、協作性、設計性、藝術性、實證性、技術增強性九個核心理念，有學科知識整合取向、生活經驗整合取向、學習者中心整合取向這三種跨學科整合的取向[10]。

2.在跨學科整合教育中發展跨學科素養

小學科學應通過吸納數學、信息技術等知識，探索跨學科教研模式，以合作形式進行基于項目的STEM教學案例、教具的制作與開發、教學策略與教學方法的探討、實施方案的反思[1]。目前教師可以運用相關和廣域課程兩種模式開展教學。前一種模式要求小學科學教師在教學過程中做好相關性研究，調動綜合知識進行問題處理與解決。后一種模式要求小學科學教師打破學科間知識壁壘，整合多學科知識，從結構化的課程出發，完成授課工作。

3.跨學科整合課程開發需進一步探索

我國整合型STEM課程多以綜合實踐課或創客活動的形式實施，在一定程度上注重學生的主動參與和體驗，強調學生的主體地位和多學科知識的學習和運用，但也存在不少問題，如不系統、不健全的課程標準，不明確的課程預期，不夠科學的課程目標，外在教學形式的過分重視，跨學科知識、核心概念和能力的忽略，STEM課程開發的零散，社會多方面力量的合作與支持的缺乏，不成形的中小學STEM課程體系[11]。

（四）創新素養為活力源泉

1.STEAM教育激活小學科學教師創新素養

在小學科學教學中，創新意識的地位越來越重要。源于STEM的STEAM理念強調創新意識，如更新教學觀念；提升自身素質；尊重學生個體差異等[12]。創新素養立足于STEAM教育的本質與內涵基礎上，能正確把握基礎教育階段創新課程的價值，注重實踐反思和效果評價，秉持育人取向，將創新教育活動的功能進一步強化[13]。

2.創新能力及思維雙重深化創新素養

小學科學教師應堅持深化課程教學，在教學過程、方法等方面勇于試驗，培養自身創新能力及思維。教師核心素養特別是創新素養的培育不能只停留在理論與抽象層面，而應融入解決現實問題中。以小學STEM課程構建為例，教師已經從傳統的單學科組教師開展教研變為了多學科教師共同開展STEM教研。教師通過課程的構建研究，也促進自己改變單科教學中的行為[14]。

三、小學科學教師核心素養發展展望

（一）重視教師STEM教育理念的構建

STEM教育理念是小學科學教師核心素養的重要組成部分。建議研究者通過問卷、訪談等形式，從地區、教齡、性別等維度，了解當前我國小學科學教師對于STEM教育理念的認知與實踐水平，從而尋求較完善、較有針對性的STEM教育理念課程，為小學科學教師提供可行性較高的構建路徑，使其有明晰的發展方向。

（二）鼓勵教師進行創新性STEM教育試驗

小學科學教師應敢于嘗試將所掌握的STEM教育理念運用于教育實踐之中，創新教學思路，從實踐中發現問題、解決問題，從而不斷完善STEM教育體系，同時發展自身創新素養。建議研究者通過研究小學科學教師課堂實錄、教學設計、教學公開課等形式，發現理論與實踐聯系中存在的問題，考察小學科學教師創新思維與創新實踐的聯動性。

（三）深化以STEM教育理論為指導的實踐

小學科學教師進行STEM教育實踐要以理論為指導，以理論深化實踐，避免無理論支撐的教育誤區。建議研究者通過觀摩小學科學課堂，課后訪談，了解STEM教育下小學科學教師的教學意圖、教學方法的理論依據是否符合既定要求，教師是否有意識用理論指導實踐，從加強STEM教育理論與實踐聯系的角度，提出相應的改善建議和可資借鑒的實踐深化策略。

（四）關注STEM小學科學課程體系創新設計

小學科學教師應在已有STEM教育實踐的基礎上不斷創新，使課程設計更契合課程目標、學生學情等，在發展自身創新素養的同時提升學生核心素養。建議研究者廣泛吸納學界對于小學科學STEM教育課程改革或完善的創新性意見舉措，探索可行度較高的創新性小學科學STEM教育課程。同時STEM教育課程的創新需要家庭、學校、社會方大力支持。