羅高潔

摘 要：STEM教育就是將科學、技術、工程和數(shù)學融合在一起的教學，也是一種整合性很強的教學模式，主要提升學生的科學探究素養(yǎng)和實踐操作能力。STEM教育在教育目標上表現(xiàn)出綜合性，在課程內(nèi)容、實施方面表現(xiàn)出動態(tài)性，實踐性是在實踐中探究科學知識和解決現(xiàn)實問題的凸顯，學習里涉及的操作能力與邏輯思維的習慣將直接影響學生的問題解決能力和創(chuàng)新能力。同時，對各學科實踐SETM教育的研究進行比較，可以發(fā)現(xiàn)一些目前實施過程中存在的問題。

關鍵詞：STEM教育；綜合性；動態(tài)性；實踐性

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2017）22-0048-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2017.22.027

美國國家科學委員會20世紀80年代提出STEM教育的概念。STEM教育是一種具有很強綜合性的教學方式，主要提升學生的科學技術素養(yǎng)和學生的實踐能力。教學中開展STEM教育的教學方法，能夠進行跨學科的學習和提升學科之間的關聯(lián)性，讓學生的知識點能廣泛有效地聯(lián)系起來，提升學生的綜合能力、邏輯思維能力和實踐能力，促進學生形成科學、技術、工程與數(shù)學的全方位素養(yǎng)，成為全面發(fā)展的人才。

一、 STEM教育的特點研究

STEM教育的綜合性首先表現(xiàn)于教育目標上，雖然目前沒有一個目標來作為標準，但是整體上希望學生能接受到STEM教育，培養(yǎng)學生的綜合能力和綜合利用四個方面知識與技能的能力，具有邏輯思維和技術能力，能夠創(chuàng)新設計，有效解決問題，并能建立起學校與 STEM教學資源之間的橋梁。STEM教育的綜合性反映到具體實踐中，不僅表現(xiàn)于課程內(nèi)容的綜合，而且表現(xiàn)于課程教學方式的多元化。Rodger W. Bybee對素養(yǎng)的組成部分進行了研究，他認為素養(yǎng)通常包括概念正確理解能力，實踐操作能力，解決相關的個人、社會、全球問題的能力；素養(yǎng)包括學科的綜合性以及四個相關的互為補充的部分。

STEM教育在課程內(nèi)容、實施方面表現(xiàn)的動態(tài)性和多元性，是以STEM教育系統(tǒng)的知識開放性及各學科要素間的動態(tài)聯(lián)系為基礎，同時離不開課程內(nèi)容的深度、意義的多層次刺激學生的豐富學習，使他們掌握廣泛的知識與實踐技能，并能幫助學生提高認知能力，幫助學生形成廣泛的知識體系，養(yǎng)成科學思維解決問題的習慣和培養(yǎng)學生有效解決現(xiàn)實生活中遇到的困難、問題的能力。Rockland Ronald和Bloom Diane S探索了將工程學整合到中等學校科學和數(shù)學課程中的實踐，用實例將物理、生物和化學的知識點融合進行教學，三個學科之間知識交叉和知識關聯(lián)性能輔助學生全面地掌握知識和運用知識。

STEM教育的實踐性是對過程與實踐的充分表現(xiàn)，工程學中涉及的工程設計和需要的工程思維將深深地影響學生解決問題的能力和形成創(chuàng)新思維的能力。STEM教育的實用性還體現(xiàn)在具體的教學實踐中，一方面，能進行有組織的課程教學和優(yōu)良的設施設備促進了學以致用，從理論知識向?qū)嵺`操作的轉(zhuǎn)變；另一方面，課程強調(diào)激發(fā)學生的學習興趣，以積極參與活動為基礎，基于培養(yǎng)學生解決問題的能力而學習，基于學生獲得實踐的課堂體驗而合作學習。

二、 STEM教育的實踐研究

近幾年來，STEM教育一直受到各學科教育的關注。教師為了增強學科間的聯(lián)系和配合，開展了跨學科教育的實踐研究。目前，國內(nèi)很少的學科采用STEM教育來實踐教學，但是還是有化學、數(shù)學、生物和物理學科進行了初步的嘗試。

初步探討了STEM教育與中學化學教學結(jié)合的教學模式中，強調(diào)教師引導教學，以學生學習為主體。在某一種教學情境下，教師提出問題，學生運用STEM四方面的綜合知識和科學探究學習方式，讓學生主動收集資料和探討問題、分析解決問題等，在整個教學過程中提升學生的設計能力和解決問題能力，將各學科的知識能更好地結(jié)合起來，幫助學生實現(xiàn)知識的融會貫通和綜合運用。

初中數(shù)學課程中的STEM教育初探中強調(diào)在教學中掌握數(shù)學方法，領會數(shù)學思想；科學與數(shù)學融合，培養(yǎng)求實精神；技術與數(shù)學整合，培養(yǎng)信息素養(yǎng)；工程與數(shù)學整合，體現(xiàn)生活化，綜合實踐活動。教師在設計STEM教學中的工程問題和涉及的數(shù)學概念是以自己的教學經(jīng)驗與相關生活經(jīng)驗為基礎，從問題中包含的數(shù)學知識或概念出發(fā)，歸納總結(jié)進而設計、提出相關綜合性的題目讓小組討論，學生共同解決問題，讓學生積極展開思維活動，主要提高學生將理論知識運用于實踐的能力和自主解決實際問題的能力。

將STEM教育與高中生物學教學相結(jié)合，通過確立課題、撰寫計劃書、實驗探究及將實驗結(jié)果應用于生產(chǎn)生活，讓學生體會到實驗設計和實施操作的具體過程，感受到科學理論知識與生活實踐之間的緊密聯(lián)系，幫助學生在今后的學習中能將有效地科學研究成果應用于生活實踐中，處理生活中的困難。

凸顯STEM教育的初中物理教學設計初探中在教學方法上，構(gòu)建學生能夠自主探究問題和實施項目的學習過程；在培養(yǎng)目標上，鼓勵學生積極參與科研實踐，拓寬學生的認知領域。結(jié)合STEM教育的相關理念，設計了以下體現(xiàn)STEM教育的物理環(huán)形教學模型：建立問題情境，提出問題假設；圍繞STEM開展合作學習；開展組件交流，得出結(jié)論；教師評價，提出反思意見。

目前，我國對STEM教育的實踐研究發(fā)現(xiàn)在教學中還是缺乏真正實踐，并且各學科對STEM教育實踐還在進行初步的探究階段。為了貫徹學生全面發(fā)展和培養(yǎng)學生終身學習的能力，增強中學數(shù)學與理化生等學科教學的交叉配合，中學展開STEM教育是時代發(fā)展的趨勢。但是，在實踐中遇到很多困難，例如，如何了解學生對學科融合的理解和學習，如何更好地將學科融合貫穿在一起；教師從單一知識教學到豐富知識厚度的跨學科教學，對教師的專業(yè)水平需進一步學習培養(yǎng)；STEM教育資源的缺乏；學生學習間的沖突等。

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