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小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育理念的實(shí)踐
長(zhǎng)春師范大學(xué) 曹秀菊 2020/2/11 9:37:47
[基金項(xiàng)目]本論文為吉林省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2018年度立項(xiàng)課題《小學(xué)STEM課程體系構(gòu)建研究》成果，課題立項(xiàng)編號(hào)：GH180676。
[作者簡(jiǎn)介] 曹秀菊(1971-)，女，副教授，從事科學(xué)教育課程與教學(xué)研究。
中文摘要：小學(xué)科學(xué)教學(xué)中通過(guò)工程技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)落實(shí)STEM教育理念、進(jìn)行STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)，是當(dāng)前在小學(xué)校實(shí)施STEM教育的主要途徑，本文著重討論小學(xué)科學(xué)中所體現(xiàn)的STEM教育思想和STEM教育實(shí)施方法，以期為“中國(guó) STEM 教育 2029 創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”的普及和長(zhǎng)效尋求更適宜的土壤。
關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)；科學(xué)探究；工程技術(shù)實(shí)踐
我國(guó)小學(xué)教育早在世紀(jì)之初就明確了課程改革的內(nèi)容和方向，《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》明確指出：“倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力。”當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教育的轉(zhuǎn)型與發(fā)展正是這一教育要求的具體體現(xiàn)，特別是《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的頒發(fā)和“中國(guó) STEM 教育 2029 創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃”（以下簡(jiǎn)稱“行動(dòng)計(jì)劃”）的啟動(dòng)，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)中STEM教育理念的著地呈現(xiàn)出新的實(shí)施思路。
一、小學(xué)科學(xué)中的STEM教育思想
小學(xué)科學(xué)課是在小學(xué)校中實(shí)施STEM教育的主陣地，這主要是由它特殊的學(xué)科地位決定的。STEM教育產(chǎn)生于美國(guó)，經(jīng)歷了從“世界科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者的單一培養(yǎng)目標(biāo)”發(fā)展為“造就科學(xué)家、技術(shù)專家、工程師和數(shù)學(xué)家的復(fù)合培養(yǎng)目標(biāo)”、從“最初追求卓越的本科生教育”下移到“K——12年級(jí)四學(xué)科基礎(chǔ)性教育”、從“培養(yǎng)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力人才”演變?yōu)椤皩W(xué)生參與、學(xué)科多元的項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式”的過(guò)程，其基本內(nèi)涵與教育價(jià)值在不斷地?cái)U(kuò)展和延伸，但無(wú)論其形成階段還是發(fā)展階段，都與科學(xué)教育密不可分。
我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育已將培養(yǎng)每一位學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為課程宗旨，并成功地與國(guó)際科學(xué)教育接軌，在2017版的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中增設(shè)了“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在完成科學(xué)探究活動(dòng)的同時(shí)，體驗(yàn)工程技術(shù)實(shí)踐活動(dòng)，并進(jìn)一步明確：“工程技術(shù)的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)，工程是運(yùn)用科學(xué)和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、解決實(shí)際問(wèn)題和制造產(chǎn)品的活動(dòng)”，工程技術(shù)實(shí)踐是一項(xiàng)綜合性、創(chuàng)造性的活動(dòng)，需要多學(xué)科知識(shí)和技能的共同支持才能完成，因而科學(xué)課成為“行動(dòng)計(jì)劃”在小學(xué)落實(shí)的不可或缺的關(guān)鍵所在，至少體現(xiàn)出三方面的STEM教育思想。
1. STEM教育是科學(xué)探究和工程技術(shù)實(shí)踐的過(guò)程
科學(xué)探究和工程技術(shù)實(shí)踐是當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教育倡導(dǎo)的主要學(xué)習(xí)方式，科學(xué)探究是指學(xué)生像科學(xué)家那樣運(yùn)用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)方法研究科學(xué)問(wèn)題，促進(jìn)他們形成科學(xué)探究能力、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度。工程技術(shù)實(shí)踐是指學(xué)生像工程師那樣設(shè)計(jì)思考以解決工程問(wèn)題，以使他們形成解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新思維、合作精神。當(dāng)科學(xué)問(wèn)題與工程問(wèn)題在本質(zhì)上建立起聯(lián)系時(shí)，學(xué)生就要綜合運(yùn)用多種能力完成任務(wù)，科學(xué)問(wèn)題擴(kuò)展為實(shí)踐問(wèn)題，科學(xué)探究提升為科學(xué)實(shí)踐，科學(xué)學(xué)習(xí)發(fā)展為STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)。
2.STEM教育是綜合運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)技能的過(guò)程
真實(shí)世界需要解決的問(wèn)題往往涉及多種學(xué)科知識(shí)，實(shí)際中遇到的工程問(wèn)題也不會(huì)局限于數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)與工程四個(gè)學(xué)科，為學(xué)生提供STEM項(xiàng)目學(xué)習(xí)任務(wù)，會(huì)激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)他們運(yùn)用多學(xué)科知識(shí)綜合解決問(wèn)題，體現(xiàn)STEM教育跨學(xué)科的顯著特點(diǎn)。更可貴的是，學(xué)生會(huì)在解決問(wèn)題的過(guò)程中，重新構(gòu)建他們的知識(shí)系統(tǒng)，糾正以往對(duì)某些科學(xué)的誤解，深化部分科學(xué)概念的理解，將碎片化的科學(xué)事實(shí)和科學(xué)概念集合起來(lái)，進(jìn)一步理清他們之間的關(guān)系，適當(dāng)做出解釋，在頭腦中形成科學(xué)大概念。
3.STEM教育是共同合作解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程
STEM教育所倡導(dǎo)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)與科學(xué)探究活動(dòng)一樣，都需要小組成員合作完成學(xué)習(xí)任務(wù)，從而提高每一位學(xué)生的合作能力，這也正是新世紀(jì)公民所必需的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。聯(lián)合國(guó)教科文組織國(guó)際教育發(fā)展委員會(huì)早在聯(lián)合國(guó)教科文組織成立五十周年提交的報(bào)告《學(xué)會(huì)生存》中就明確提出21世紀(jì)的教育發(fā)展要走團(tuán)結(jié)之路，國(guó)家與國(guó)家之間要團(tuán)結(jié)，合作交流教育經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)全球發(fā)展戰(zhàn)略。人與人之間的協(xié)調(diào)與協(xié)作能力是完成規(guī)�；蝿�(wù)的必備條件，合作意識(shí)和協(xié)作能力是現(xiàn)代人的一項(xiàng)基本素質(zhì)和品格。
二、小學(xué)科學(xué)中的STEM教育實(shí)施方法
自“行動(dòng)計(jì)劃”啟動(dòng)以來(lái)，各地中小學(xué)STEM教育的研究和實(shí)踐活動(dòng)有層次、分階段地迅速發(fā)展起來(lái)，眾學(xué)校和相關(guān)部門(mén)盡可能地調(diào)動(dòng)一切可利用資源，逐步形成有規(guī)模、跨領(lǐng)域、多學(xué)段的STEM教育發(fā)展聯(lián)合體，完善同發(fā)展、重合作、多學(xué)科的STEM教育實(shí)踐路徑，小學(xué)科（未完，下一頁(yè)）
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