蔡春暉

STEM教育以“創(chuàng)新型的復(fù)合人才培養(yǎng)”為教學(xué)的最終目，在全球科技競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下在全球掀起STEM教育的浪潮。了解我國(guó)對(duì)STEM教育理念的認(rèn)知及發(fā)展?fàn)顩r ，有助于進(jìn)一步推動(dòng)STEM教育的發(fā)展。本文從STEM教育在小學(xué)數(shù)學(xué)中的應(yīng)用，結(jié)合課例，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行小學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新教育探索：

STEM教育的概況

STEM教育的內(nèi)涵。STEM是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)英文首字母的縮略語，最早由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)提出。STEM教育并不是這門學(xué)科的簡(jiǎn)單疊加，而是要將四門學(xué)科內(nèi)容組合成有機(jī)整體，以更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。

STEM課程重點(diǎn)是加強(qiáng)對(duì)學(xué)生四個(gè)方面的教育：一是科學(xué)素養(yǎng)，即運(yùn)用科學(xué)知識(shí)（如物理、化學(xué)、生物科學(xué)和地球空間科學(xué)）理解自然界并參與影響自然界的過程;二是技術(shù)素養(yǎng)，也就是使用、管理、理解和評(píng)價(jià)技術(shù)的能力;三是工程素養(yǎng)，即對(duì)技術(shù)工程設(shè)計(jì)與開發(fā)過程的理解;四是數(shù)學(xué)素養(yǎng)，也就是學(xué)生發(fā)現(xiàn)、表達(dá)、解釋和解決多種情境下的數(shù)學(xué)問題的能力。¹

STEM教育的特征。STEM教育主要通過（PBL）項(xiàng)目式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考解決問題的能力，創(chuàng)新能力，動(dòng)手能力，鍛煉學(xué)生的邏輯思維、空間思維，學(xué)會(huì)協(xié)作，從而實(shí)現(xiàn)個(gè)性化發(fā)展，培養(yǎng)復(fù)合型人才。

余勝泉和胡翔指出STEM教育中四門學(xué)科的教學(xué)必須緊密相連，以整合的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生掌握知識(shí)和技能，并能進(jìn)行靈活遷移應(yīng)用于解決真實(shí)世界的問題，提出跨學(xué)科、趣味性、體驗(yàn)性、情境性、協(xié)作性、設(shè)計(jì)性、藝術(shù)性、實(shí)證性和技術(shù)增強(qiáng)性9個(gè)特征。²

STEM教育理念在小學(xué)數(shù)學(xué)課堂中的應(yīng)用

以小學(xué)四年級(jí)數(shù)學(xué)《三角形的穩(wěn)定性》這節(jié)課的教學(xué)為例，對(duì)比傳統(tǒng)課堂教學(xué)，STEM教育理念下的數(shù)學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)是怎樣的，教學(xué)效果的差異性體現(xiàn)在哪些方面？

《三角形的穩(wěn)定性教學(xué)設(shè)計(jì)》

STEM教育理念通過PBL教學(xué)法在教學(xué)中的應(yīng)用，情境教學(xué)的方式，課堂過程中讓學(xué)生更加融入課堂，引發(fā)思考。

對(duì)比課堂，整個(gè)教學(xué)中，更加注重以學(xué)生為主體，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1，課前準(zhǔn)備過程中，把現(xiàn)代教育技術(shù)和多種器材融合，提高課堂策效率。2，教學(xué)過程設(shè)計(jì)中，主要通過PBL項(xiàng)目式教學(xué)方法，情境導(dǎo)入，引出問題，環(huán)環(huán)相扣，讓學(xué)生“做中學(xué)，玩中學(xué)”。學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)拓展。3，在知識(shí)的跨學(xué)課中，打破的傳統(tǒng)的單一知識(shí)教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)情，把信息技術(shù)的知識(shí)融入數(shù)學(xué)學(xué)科知識(shí)的理解和應(yīng)用過程中去，體現(xiàn)的對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的要求。4，在拓展延伸中，也把多個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行串聯(lián)，讓學(xué)生協(xié)作中，通過不同的方式解決問題，從而達(dá)到相互啟發(fā)，不斷思考。5，課后的教學(xué)評(píng)價(jià)，也已知識(shí)的理解應(yīng)用為主，推動(dòng)知識(shí)的進(jìn)一步拓展學(xué)習(xí)，同時(shí)尊重學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)。打破了傳統(tǒng)的書本理論知識(shí)為主線的學(xué)習(xí)方式。

STEM教育理念，對(duì)提升學(xué)生的獨(dú)立思考解決問題能力和創(chuàng)新能力有很大提升，但是也存在很大不足，主要體現(xiàn)在，STEM教育理念下學(xué)科教學(xué)目標(biāo)不清晰，課程體系不完善，教學(xué)資源不充足，師資力量不足，跨學(xué)科能力較弱，課程評(píng)價(jià)體系缺失的等幾個(gè)方面。³

加強(qiáng)STEM教育理念在教育教學(xué)中的建議

建立STEM教學(xué)的核心素養(yǎng)。STEM教育核心素養(yǎng)是STEM教育目標(biāo)、科學(xué)的STEM教育課程體系開發(fā)的“指揮棒”，也是STEM教育評(píng)價(jià)的依據(jù)。探索并建立STEM教育的核心素養(yǎng)是首要任務(wù)。

開發(fā)科學(xué)的STEM的課程體系。面對(duì)傳統(tǒng)的分科教學(xué)，最迫切的是在學(xué)科教學(xué)目標(biāo)下，建立系統(tǒng)、科學(xué)的課程體系，支撐教師教學(xué)教研，同時(shí)豐富配套的教學(xué)設(shè)備和教具。

培養(yǎng)具有跨學(xué)科能力的專業(yè)教師教研隊(duì)伍。教師跨學(xué)科能力及教研水平是決定STEM教育理念是否能夠落實(shí)應(yīng)用的關(guān)鍵要素。面對(duì)傳統(tǒng)的分科教學(xué)教育，如何加強(qiáng)職前教育和教師成長(zhǎng)激勵(lì)中提升教師的跨學(xué)能力，非常重要。同時(shí)數(shù)學(xué)學(xué)科在STEM教育理念的應(yīng)用中任重道遠(yuǎn)。

建立科學(xué)的STEM教育評(píng)價(jià)體系。科學(xué)合理的STEM教育評(píng)價(jià)體系是檢驗(yàn)STEM教育在教學(xué)應(yīng)用成果的重要反饋，改進(jìn)教師教學(xué)水平的重要保障，也是推動(dòng)STEM教育有效發(fā)展的重要保障。結(jié)合多元智力理論，注重總結(jié)性評(píng)價(jià)和過程性評(píng)價(jià)結(jié)合，重視每個(gè)學(xué)生潛能和個(gè)性化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)?

王 素. 《2017 年中國(guó) STEM 教育白皮書》解讀[J]STEM教育專題，教育與教學(xué)，2017，14：1-3.

余勝泉，胡翔STEM教育理念與跨學(xué)科整合模式[J]開放教育研究，2015（04）：13-22

趙慧臣 ， 陸曉婷 . 開展 STEAM 教育 ， 提高學(xué)生創(chuàng)新能力——訪美國(guó) STEAM 教育知名學(xué)者格雷特·亞克門教授 [J]. 開放教育研究 ， 2016， 22（5）：4-10.

殷朝暉，王鑫. 美國(guó) K-12 階段 STEM 教育對(duì)我國(guó)中小學(xué)創(chuàng)客教育的啟示[J]. 中國(guó)電化教育，2017（02） ： 42-46 + 81.