基于STEM教育思想

杨斌元

摘 要：STEM是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）这四门学科的简称，STEM教育就是科学、技术、工程、数学的交叉融合教育。基于STEM思想下的小学科学教学，是一种横跨多个学科领域的注重培养小学生知识应用的综合教育。

关键词：STEM教育思想；科学教学；信息技术；生活教育；社会教育

21世纪以来，科学与技术进入了有史以来发展最快的历史时期。美国总统布什在《美国竞争力计划》中首次提出了知识经济时代教育目标主要是培养具有STEM素养的人才，从此美国开始在STEM教育方面不断地加大投入来鼓励所有中小学生主修科学、技术、工程、数学。近几年我国的大中小学的学科教育中也越来越重视学科知识间的联系和融合。结合在2016年年初国务院刚刚修订颁布的《全民科学素质行动计划纲要实施方案（2016—2020年）》中提到未来公民科学素养必须要达到的国家规定标准。我认为要及早在我们小学科学教学中渗透STEM教育思想。

一、STEM教育思想要把科学教学和课外实践教育融合运用

小学科学课程是一门综合性很强的基础课程，它的核心是以培养小学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，它涉及的知识面非常广阔，涵盖了生命科学、物质科学、地球与环境科学、技术与设计等多方面的知识体系。如果从科学教育的大教育观思想出发，就得在科学教学中要融合STEM教育思想。比如，在教科版科学六年级上册中要讲到“杠杆的科学”，课本只是提到了杠杆的基本原理与简单应用，但如果要拓展延伸，就会使学生知道许多生活工具，如筷子、扳手等许多生活用具都是应用杠杆的基本原理设计出来的。在小学科学教學中渗透STEM教育思想，通过让学生接触一些科学基础知识，以培养学生的科学素养为基本点，也会有机地把学生的认知态度与技术素养、工程素养、数学素养相互贯穿，让学生经过各种逻辑思维能力的训练，并且结合生活实践教育有效地把STEM的教育思想与课外实践活动融合起来。

二、STEM教育思想要把科学教学和信息技术教育融合运用

信息时代的到来，以互联网技术和微电子技术为基础的全面深化运用，已经越来越深刻地影响着教育领域。同样地在我们小学科学课程教学中，对于有些很难准备好的材料，为了让学生扎实地掌握就不得不借助网络图片和视频来讲解。不仅如此，更有甚者，如果遇到有些微观科学知识和宏观科学知识就必须要依赖于信息技术手段和教学一体机设备来辅助完成教学。就如：小学科学课中涉及的空气热胀冷缩实验中微粒运动的模拟实验，还有地震和火山的爆发，宇宙中的天体运动实验等。很显然，这些知识没有办法用实验操作完成，就必须要用电脑软件制作的视频来完成教学。借助资源丰富的网络平台，再把STEM教育思想融合渗透，就会把相关的科学、技术、工程、数学的知识都融入进去。通过学习使学生了解到现代科学界的许多重大发现都是借助于信息技术才有所突破的。STEM教育思想把信息技术与小学科学教学相融合，促使科学教学的效果出现了前所未有的新气象。

三、STEM教育思想要把科学教学联系生活教育和社会教育融合运用

小学科学教学中所学的所有科学知识都紧密地与生活教育和社会教育相联系。自然科学中的许多重大发现和发明都是从生活教育中应运而生的。牛顿通过观察苹果落地创立了万有引力定律，瓦特通过观察热水茶壶的跳动发明了蒸汽机。在小学科学课中学习热胀冷缩的现象时，学生就会列举出很多生活当中的实例，从而使学生认识到热胀冷缩在生活应用中既有它的好处也有它的坏处。由此可见，最基本的科学原理却在STEM思想的引领下拓展出很多应用实例。所以科学离不开生活，生活离不开科学，在STEM思想融合下的小学科学教学必须要时时刻刻联系生活教育。不仅这些，科学在推动社会发展中发挥的作用也是有目共睹的，比如，小学六年级科学课本中学习了“生物的多样性”就可以从保护环境和保护生态平衡的角度进行讲授，从而使学生认识到人类为什么要保护各种各样的生物，保护生物就是保护我们人类自己赖以生存的环境。如果再应用STEM教育，就会使学生进一步深刻体会到为了保护生物我们就应该通过先进科学技术为动物生存创造环境。可见STEM教育与我们息息相关。学习科学知识就必须把STEM教育思想与社会教育相融合。

基于STEM教育思想下的小学科学教学，它将是一种横跨多个领域的注重应用型综合教育，它不同于传统的仅仅以追求结果的教学方式，而是对师生的教和学从多个维度去衡量，促使学生积极地投入研究性的学习当中。以小学科学课程为载体，借助于信息技术手段，紧紧联系生活教育和社会教育的实际情况，有力地促进了学生学习方式的大变革。学生的观察视野将会更加开阔，综合素养很快地得到提升。在小学科学课中引入STEM教育思想已势在必行。在STEM教育思想的渗透作用下，只要我们有效地把科学、技术、工程、数学等学科教育思想融合在一起，引导学生从生活实际出发，就一定会提升学生的综合素养和综合能力。

注：本文系甘肃省2017年省级立项课题“基于STEM教育思想在小学科学教学中的融合运用策略研究”阶段性研究成果，课题立项编号GS[2017]GHB2124。

编辑 谢尾合