談科學(xué)課堂中實現(xiàn)STEM教育的有效策略

季勇

[摘 要]近年來，九年義務(wù)教育作為基礎(chǔ)教育中的一總部一直飽受爭議，因為傳統(tǒng)的教學(xué)方式培養(yǎng)出許多高分低能的學(xué)生，所以教育體制改革的呼聲持續(xù)高漲。STEM教育作為一種先進(jìn)的教育方式，相比于傳統(tǒng)教育理念，更關(guān)注學(xué)生綜合知識的掌握和綜合能力的培養(yǎng)，對現(xiàn)代教育事業(yè)發(fā)展具有重要的意義。因此，教師在教學(xué)活動中應(yīng)當(dāng)充分借鑒和吸收STEM教育的理念、方法和內(nèi)容，對我國當(dāng)前的教育模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，不斷提升我國教育教學(xué)水平，真正實現(xiàn)培育人才的終極目標(biāo)。

[關(guān)鍵詞]STEM教育 科學(xué)課堂 策略 回歸性 綜合性 實踐性 豐富性 動態(tài)性

[中圖分類號] G623.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068（2016）06-076

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，人們對教育事業(yè)的發(fā)展進(jìn)程也越來越關(guān)注。一直以來，受傳統(tǒng)教學(xué)思維的影響，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中仍然沿用傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式，這不但影響教學(xué)質(zhì)量的提高，還抑制了學(xué)生各項能力的發(fā)展。因此，科學(xué)課的教學(xué)需要使用新的教學(xué)方法和教育理念。STEM教育是當(dāng)前實踐中成果較為顯著的一種教學(xué)方式，是我國教育發(fā)展中值得探究和學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

一、STEM教育概述

STEM代表科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)。通過整合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)容，引導(dǎo)STEM教學(xué)和學(xué)習(xí)的途徑與方法是STEM教學(xué)的根本所在。傳統(tǒng)的教育理念和習(xí)慣在STEM教學(xué)的影響下逐漸發(fā)生改變。科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間存在著相互支撐、相互補(bǔ)充、共同發(fā)展的關(guān)系，科學(xué)以數(shù)學(xué)為工具和語言，數(shù)學(xué)以科學(xué)為思想和平臺，工程以數(shù)學(xué)和科學(xué)為基礎(chǔ)。對證據(jù)的收集和整理、從定性到定量的推斷驗證是科學(xué)探索的主要內(nèi)容，而數(shù)學(xué)的邏輯思維和精確計算又是這個過程實現(xiàn)的基礎(chǔ)?？梢姡琒TEM教育是一個綜合性極強(qiáng)，關(guān)注人的知識與能力的教育形式。

STEM教育的意義體現(xiàn)如下：（1）促進(jìn)師生對數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)等理科教育的重視，提升學(xué)校對技術(shù)教育項目的重視；（2）通過科學(xué)、技術(shù)等學(xué)科教學(xué)的有效開展，有效培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力；（3）對教育改革進(jìn)行強(qiáng)化，讓學(xué)生在STEM教育中全面掌握各學(xué)科知識，并通過系統(tǒng)化知識體系的形成，推動學(xué)生創(chuàng)造力的形成；（4）通過STEM教育在義務(wù)教育中的有效融合，提升當(dāng)前的教學(xué)水平，實現(xiàn)素質(zhì)教育的終極目標(biāo)。

二、在科學(xué)課堂中有效實現(xiàn)STEM教育的策略

1.充分發(fā)揮STME教育的綜合性

STEM教育包括社會科學(xué)、自然科學(xué)、工程技術(shù)、實用數(shù)學(xué)等內(nèi)容，其教學(xué)觀具有整體化、系統(tǒng)化的特點。培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力、技術(shù)能力是其重要目標(biāo)。社會與學(xué)生的相互聯(lián)系在這種綜合性的目標(biāo)中得到了實現(xiàn)，充分整合了學(xué)生發(fā)展與社會責(zé)任之間的關(guān)系。因此，科學(xué)課堂在融入STEM教育的過程中，應(yīng)當(dāng)充分領(lǐng)會該教學(xué)法的綜合性，將科學(xué)知識同社會生產(chǎn)與生活有機(jī)結(jié)合起來，讓學(xué)生在全面的學(xué)習(xí)中提升思維能力和動手能力。此外，STEM教育強(qiáng)調(diào)的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)、科學(xué)解決問題的能力，科學(xué)教師可以通過在科學(xué)課堂上貫穿相應(yīng)的數(shù)學(xué)知識，給學(xué)生提出需要運用多種學(xué)科知識解決的任務(wù)，進(jìn)而對學(xué)生的綜合能力進(jìn)行有效培養(yǎng)。

2.充分利用STEM教育的開放性與動態(tài)性

與傳統(tǒng)教育不同，STEM教育更加關(guān)注知識的更新和發(fā)展，而這些知識的更新與發(fā)展不局限于科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科，還表現(xiàn)在科學(xué)原理、科學(xué)的社會應(yīng)用等領(lǐng)域。在STEM教育中知識的記憶被弱化，更加強(qiáng)調(diào)概念的理解和應(yīng)用，這種情況下學(xué)生能夠通過更深的理解實現(xiàn)對已有知識的靈活應(yīng)用。同時，STEM教育的動態(tài)性內(nèi)容、動態(tài)性實施都需要傳統(tǒng)小學(xué)課堂發(fā)生相應(yīng)的改變，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)將課堂的地點拓展到自然、博物館、天文館等場所，讓學(xué)生在實踐的過程中進(jìn)行科學(xué)探究，進(jìn)而讓學(xué)生在科學(xué)探究的過程中進(jìn)行創(chuàng)新?？茖W(xué)教師在融入STEM教育的過程中，應(yīng)當(dāng)突破傳統(tǒng)的“教師教、學(xué)生聽”的模式，創(chuàng)立教師與學(xué)生之間的溝通平臺，幫助學(xué)生形成內(nèi)在的知識體系。科學(xué)教師還應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生獨立解決問題，提升學(xué)生的認(rèn)知能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維習(xí)慣和較高的解決現(xiàn)實生活問題的能力。

3.充分利用STEM教育的回歸性

美國認(rèn)為興趣是學(xué)生在STEM教育中獲得成效的決定性因素，缺乏對STEM教育的興趣是國際科學(xué)與數(shù)學(xué)測試中美國學(xué)生整體表現(xiàn)欠佳的內(nèi)在原因。這說明在教學(xué)活動中，學(xué)生的興趣很大程度上決定了教學(xué)成果的大小，而學(xué)生興趣的培養(yǎng)，要求教師必須強(qiáng)化學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位。因此，科學(xué)教師在科學(xué)課堂上應(yīng)當(dāng)明確學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生成為教學(xué)活動的主人。同時，教師在進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容選擇時應(yīng)當(dāng)充分考慮學(xué)生的興趣，在教學(xué)活動的開展過程中強(qiáng)化學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)。最后，教師還應(yīng)當(dāng)對課程的開展進(jìn)行不斷地反思與總結(jié)，完善其中的不足。

4.充分利用STEM教育的實踐性

將技術(shù)等學(xué)科知識置于同科學(xué)、數(shù)學(xué)同等重要的地位是STEM教育實踐性的表現(xiàn)。學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與技術(shù)等學(xué)科的設(shè)計思想息息相關(guān)。從具體課程實施中也能夠窺探出，以活動為基礎(chǔ)、基于問題解決的學(xué)習(xí)、獲得實踐的課堂體驗是STEM課堂強(qiáng)調(diào)的重點，并通過精良的硬件設(shè)施和有效的課程組織，推動了實踐關(guān)注逐步取代知識關(guān)注?？茖W(xué)教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計相應(yīng)的動手活動，讓學(xué)生在動手操作的過程中驗證學(xué)習(xí)過的知識，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和思考能力。通過實踐性的課程，拓寬了教師和學(xué)生交流的平臺，使學(xué)生在平等的對話溝通中能夠?qū)崿F(xiàn)對知識的自由獲取，進(jìn)而迸發(fā)出更多的靈感。

5.有效利用STEM教育的豐富性

多重解釋、多種可能性、意義的層次、課程的深度是STEM教育豐富性的核心體現(xiàn)。在實施STEM教育中，教師會設(shè)置不同層次的教育目標(biāo)，幫助學(xué)生形成不同的STEM水平。在全部學(xué)生達(dá)到熟練掌握STEM的情況下，讓學(xué)生在新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇中取得更大的收獲。于STEM教育的目標(biāo)而言，STEM教育內(nèi)容也具有豐富性。因此，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際情況設(shè)置不同的教學(xué)目標(biāo)，讓每個學(xué)生都有適合自己能力的目標(biāo)，使每個學(xué)生都能在收獲成功的喜悅中，逐漸增強(qiáng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和熱情。此外，對于科學(xué)課堂上表現(xiàn)優(yōu)異的學(xué)生，教師應(yīng)當(dāng)設(shè)置讓其進(jìn)一步發(fā)展的目標(biāo)，使學(xué)生在掌握知識的基礎(chǔ)上開展更深層次的探究。與此同時，科學(xué)教師還應(yīng)當(dāng)豐富課堂內(nèi)容，將教學(xué)內(nèi)容和各個教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)起來，讓學(xué)生通過合理的內(nèi)容學(xué)習(xí)實現(xiàn)目標(biāo)。最后，科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)通過多種多樣的活動，鞏固和培養(yǎng)學(xué)生的知識與能力。在具體實踐中，可通過實地考察、競賽等方式，讓學(xué)生在活動中根據(jù)已有知識，自主發(fā)揮創(chuàng)造力，進(jìn)而實現(xiàn)知識和能力的同步提升。

通過對STEM教育的深入研究，我們不難發(fā)現(xiàn)，STEM教育作為一種先進(jìn)的教育模式，對于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和學(xué)習(xí)知識的掌握都具有重要意義。因此，教師在教學(xué)活動中應(yīng)當(dāng)充分借鑒和吸收STEM教育的理念、方法與內(nèi)容，對我國當(dāng)前傳統(tǒng)的教育模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，進(jìn)而滿足我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需求。希望更多的教育者能夠加強(qiáng)重視STEM教育，不斷提升我國的教育教學(xué)水平，真正實現(xiàn)培育人才的終極目標(biāo)。

（特約編輯 童 夏）