在小学科学教学中践行STEM教育的思考

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1、在小学科学教学中践行STEM教育的思考房山区韩村河镇五侯中心校高长征摘要知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM素养的人才。反思“如何在小学科教学中践行STEM教育”后，我把探究STEM教育的侧重点放在了“技术”、“工程”上。在小学科学教学中，要践行“工程”教育，就要引导学生探究一些“难题”，让他们用自己的智慧去设计解决方案，并付诸实践。作为工程任务的“难题”的选择可以采用在“任务挑战”中教师发布的难题，还可以采用经过“头脑风暴”后遴选出的难题。工程教育要侧重方案设计，工程教育要关注工程的实施，工程教育要客观验收与评价，同时，工程教育过程与结果都要重视。STEM教育理念下

2、的“技术”包括“方法、技能和手段”的学习、掌握与应用等相关联的活动方式、方法。技术教育从实操模仿开始。教师急需体系化的技术教育框架，急需深入浅出的技术培训。可以预见：如果教育顶层积极推动，教师的“stem素养”不断提高，社会多方协作，那么学生的“stem素养”也一定会得到提高。主题词STEM教育科学教学一、研究背景及问题的提出2006年1月31日，美国总统布什在其国情咨文中公布一项重要计划--《美国竞争力计划》，提出知识经济时代教育目标之一是培养具有STEM素养的人才，并称其为全球竞争力的关键。由此，美国在STEM教育方面不断加大投入，鼓励学生主修科学、技术、工程和数学，培

3、养其科技理工素养。以美国为原点，STEM教育逐渐被教育界所关注。2016年，我区小学科学教师工作站也重点研修了STEM教育，通过学习，我意识到STEM教育理念对于我所教的小学科学非常重要，于是，我便提出了“如何在自己的小学科教学中践行STEM教育”的问题。二、核心概念的界定（一）STEM教育1.STEM中“S”代表科学（Science），“T”代表技术（Technology），“E”代表工程（Engineering），“M”代表数学（Mathematics）。2.STEM教育就是科学、技术、工程、数学的教育。(二)我在小学科学教学中践行STEM教育的侧重点事实上，小学科学课

4、程从事的就是科学教育，另外，小学数学课程已经相当成熟。因此，我把自己探究STEM教育的侧重点放在了“技术”、“工程”上。即：在小学科学教学中如何践行“技术”、“工程”教育。三、在小学科学教学中践行“工程”教育“工程”是科学和数学的某种应用，通过这一应用，使自然界的物质和能源的特性能够通过各种结构、机器、产品、系统和过程，是以最短的时间和精而少的人力做出高效、可靠且对人类有用的东西,将自然科学的理论应用到具体工农业生产部门中形成的各学科的总称。可见，STEM教育理念下的“工程”并不是简单地将科学与数学组合起来，而是要把学生学习到的零碎的知识与机械过程转变成一个探究世界相互联系

5、的不同侧面的过程。在小学科学教学中，要践行“工程”教育，就要引导学生探究一些“难题”，让他们用自己的智慧去设计解决方案，并付诸实践。（一）作为工程任务的“难题”的选择1.采用在“任务挑战”中教师发布的难题。这些“难题”其实已经有答案，只不过学生暂时还不知道。例如“如何用一枚吸管穿透一枚生土豆”、“怎样才能使气弓箭射程更远”等。在教师引导下有目的、有计划地进行探究。从效果上看，与我们曾经提倡的任务驱动教学法有异曲同工之妙。在“难题”任务的驱动下，学生会自主集中注意力，但在探究过程中，教师要实时关注，在必要时给予适当的协助。这样一来，“工程”成功的可能性就相对提高了，在成就感的

6、激励下，更能激发学生对这种“高大尚的工程”的学习和研究的兴趣，从而培养学生的科学素养。其实，这些“工程难题”基本上是教师提供，多以“任务挑战”的形式发布给学生的。因此，在发布挑战任务时要考虑到“跳一跳摘桃子”的教育规律，既要有一定的难度，又不要难度太大。2.采用经过“头脑风暴”后遴选出的难题，这些“难题”主要由学生结合自己的兴趣和生活提出的。这些难题一本分是学生暂时不了解的已知答案的问题，例如：“3D打印的原理是什么？”也有一些现在社会还没有定论边缘科学，例如：“宇宙之外是什么？”当然也有一些没有研究意义的所谓难题。因此，在征集到的“难题”面前，我们要与学生一起筛选一下，去

7、掉那些研究不了的，去掉那些“不用研究就能知道答案的”，再去掉那些“没有研究意义的”。最后悬着出适当的难题作工程任务。（二）工程教育的几点建议：1.工程教育要侧重方案设计。工程教育主要培养学生应用科学解决实际问题的能力，要充分地发挥学生的积极性和自主性，其中根据工程任务设计方案就成了关键。我觉得在这个方面有必要全盘考虑，也就是说在整个小学科学教学课程中全盘考虑。起始阶段，必须给学生提供一个范例，最好是来自学生（他们的师哥师姐）中的成功范例。还有必要给他们提供一套方法和模式。也就是要从哪些地方去设计。这个阶段至少要经过