基于STEM的小学科学课教学设计研究

王宣颐 韩思月 尹思佳 齐振国

摘 要 随着技术的不断革新，传统教育受到了前所未有的挑战，社会发展迫使教育必须做出改变，STEM教育逐渐开始兴起。同时，随着我国对素质教育的重视，在小学教学中，科学課这门课程的地位也越来越高。本文将STEM与小学科学课相结合，以“搭高塔”一课为例，探究基于STEM的小学科学课教学设计。

关键词 STEM 小学科学 教学设计

中图分类号：G424                                文献标识码：A  DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2020.02.065

Abstract With the continuous innovation of technology， traditional education has been challenged unprecedentedly. Social development forces education to change， and STEM education has gradually begun to rise. At the same time， with the increasing emphasis on quality education in our country， the status of science course in elementary school teaching is also getting higher and higher. This paper combines STEM with elementary science course， and takes "Tower Building" as an example to explore the teaching design of elementary science course based on STEM.

Keywords STEM; Primary Science; Instructional design

0 引言

在新技术不断发展的大背景下，传统教育受到了前所未有的挑战，社会发展迫使教育必须做出改变，STEM教育开始兴起。通过项目的学习和问题的解决引导学生运用跨学科思维解决问题，STEM 教育可以培养学生适应未来的关键能力，因此成为了各国教育改革的选择。同时，随着我国对素质教育的重视，小学科学课程的地位也越来越高。小学科学课程是随着现代科学技术发展和社会经济进步产生的，是一门在基础教育阶段对学生的科学素质进行培养的核心课程，培养学生的科学意识和科学素养是其主要的设置宗旨。所以将STEM与小学科学相结合，研究基于STEM的小学科学课教学设计已经迫在眉睫。

1 STEM的概念

STEM教育即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Mathematics）教育的缩写，提倡跨学科教育，使用多学科的思维和知识解决实际问题。在对STEM本质的理解方面，大致有两种认识：一是将STEM作为课程，二是将STEM作为一种学习方式和教学策略。将STEM作为课程，强调的是四个科目融合，但并不是将科学、技术、工程和数学四类学科进行简单的叠加，而是要综合四门学科的特点，使学科之间进行有效的融合，组成一个整体，在科学课程中学生以真实问题解决为任务驱动，在实践中获取知识、应用知识，培养学生解决问题的能力、复合思维以及创新思维。将STEM作为一种学习方式和教学策略，则是将STEM作为教师教学、学生学习时的方法和策略，学习复杂内容时运用STEM进行解决。

2 基于STEM的“搭高塔”教学设计

2.1 学习活动介绍（见表1）

2.2 “搭高塔”STEM教学目标（见表2）

2.3 评价标准（见表3）

2.4 实施过程（见表4）

3 结论

本研究将STEM和小学科学课课堂教学进行有效结合，打破单一学科的局限，使学生在跨学科的层次上进行学习。通过对情境的构建，发布课程的总任务，让学生在一个个任务与活动中学有所得;通过讨论、设计制作、验证、改进高塔，让学生理解了数学、工程、形状结构与力的关系。给学生提供了清晰观察自己的学习机会，鼓励学生反思，提供多种表达方式;帮助学生向他人学习，强调学习者要观察榜样，并向榜样学习。

STEM通过项目的学习和问题的解决引导学生用跨学科思维解决问题，可以转变传统的教学模式和学习方式，通过实践活动、小组合作培养学生的探究精神，协作能力;在真实情境中关注学生的学习体验，使学生在学习过程中尝试、反思和成长。我们的科学课也需要给孩子们创造科学思考的时间和空间，相信孩子们有这样的能力，课堂上的放手可以让孩子们进行真正的思考，STEM学习正巧可以给学生提供了这样的机会，将被动变为主动，能够更好地展开学习。

参考文献

[1] 祝智庭，雷云鹤.STEM教育的国策分析与实践模式[J].电化教育研究，2018（1）：75-85.

[2] Merrill C， Daugherty J. The Future of TE Masters Degrees： STEM[J]. Meeting of the International Technology Education Association， 2009.

[3] 秦瑾若，傅钢善.STEM教育：基于真实问题情景的跨学科式教育[J].中国电化教育，2017（4）：67-74.

[4] 于菁.新课程背景下小学科学课实施的现状与思考[J].知识文库，2017（18）.

[5] 王志宏，WANGZhihong.STEAM教育实践探索与思考——以西安高新国际学校为例[J].创新人才教育，2017（2）：46-49.

[6] 周由游.从STEM到STEAM，美国科学教育特点分析及对我国教育装备开发的启示——以三堂STEAM课堂设计为例[J].教育与装备研究，2017（7）：89-93.

[7] 赵呈领，赵文君.面向STEM教育的5E探究式教学模式设计[J].现代教育技术，2018（3）.

[8] 王玲玲.基于STEM的小学科学课程设计研究[D].华东师范大学，2015.

[9] 秦瑾若，傅钢善.面向STEM教育的设计型学习研究：模式构建与案例分析[J].电化教育研究，2018.39（10）：83-89，103.

[10] 蒋学琴.基于STEM教育理念的高中生物学教学设计与实践研究[D].闽南师范大学，2018.