摘 ?要：知識經(jīng)濟(jì)社會不僅要求現(xiàn)代教育培養(yǎng)的人才擁有廣泛的知識量，也致力于實(shí)現(xiàn)學(xué)生擁有對知識的主動探索技能以及對知識的創(chuàng)新性應(yīng)用技能。本文引入最新的STEM教育理念，面向小學(xué)教育群體，通過對跨學(xué)科教育存在的問題與可行性進(jìn)行分析，結(jié)合“數(shù)學(xué)”學(xué)科開展相關(guān)研究，探索STEM教育視角下小學(xué)生跨學(xué)科教育的實(shí)踐方案，培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科融合學(xué)習(xí)能力，提升科學(xué)素養(yǎng)，踐行跨學(xué)科教育實(shí)踐的社會價值。

關(guān)鍵詞：STEM教育;數(shù)學(xué);跨學(xué)科融合;科學(xué)素養(yǎng)

引言

打造STEM的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)需要從小學(xué)教育甚至學(xué)前教育就開始重視。目前STEM教育模式較多地還處于頂層設(shè)計階段，且區(qū)域性差異也很大，許多地方?jīng)]有開展STEM教育的條件，而一些有條件的學(xué)校缺少對這一理念的深入探究，或是缺少合格的師資隊(duì)伍，加上多地教育中心并沒有將跨學(xué)科教育放在它應(yīng)有的高度上，導(dǎo)致跨學(xué)科教育的開展步伐緩慢，形成了社會需求與人才供應(yīng)的不匹配，嚴(yán)重影響了人才培養(yǎng)與發(fā)展的進(jìn)程[1]。因此，注重跨學(xué)科教育在發(fā)展中所面臨的問題，從STEM視角探索小學(xué)階段的跨學(xué)科融合的實(shí)踐方案是十分有必要的。

一、STEM教育模式內(nèi)涵

STEM中文名字叫做思特盟，是一個包含科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的教育培養(yǎng)模式的總稱。這些學(xué)科從來不是一個單獨(dú)的個體，而是類似于點(diǎn)線面體的存在。學(xué)生在與它們的交融和碰撞之中，實(shí)現(xiàn)了深層次理解性的學(xué)習(xí)。這四個基礎(chǔ)學(xué)科之間共同支撐支撐，互相補(bǔ)充，共同發(fā)展的關(guān)系讓他們?nèi)诤掀饋恚纬闪藢W(xué)習(xí)上的共通。如“四季為什么冷暖不一”這一源自于某一現(xiàn)象的科學(xué)問題以及如何使衣服更加的保暖這一源于解決問題的工程學(xué)問題，兩者之間看似毫無聯(lián)系，卻存在學(xué)科上的共通性，可以有效地引入學(xué)生對這些學(xué)科的理解和思考，把握學(xué)科學(xué)習(xí)的核心與本質(zhì)，這就是STEM教育的魅力所在。思特盟的教育并不是簡單的將科學(xué)與工程的知識簡組合起來。而是將這些理論的知識轉(zhuǎn)變成一個相互聯(lián)系的點(diǎn)，就像點(diǎn)線面體。這些看似不同的點(diǎn)通過必然的聯(lián)系形成了一條主線，這也是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升較為重要的一種方式。

二、小學(xué)生跨學(xué)科STEM教育簡單理論框架

這一跨學(xué)科STEM簡單理論框架主要是對于小學(xué)教育而言的。該模型是指圍繞跨學(xué)科教育而言，學(xué)科之間的交叉組合，形成了新的交叉學(xué)科，有利于學(xué)科之間知識的互通與相互支撐[2]。就學(xué)科內(nèi)容而言，將美術(shù)與工程稍作替換的多學(xué)科內(nèi)容，通過歸納和分析學(xué)科之間的共性特征，實(shí)現(xiàn)學(xué)科之間內(nèi)容的跨越，也有助于學(xué)生對知識的延伸把握。比如，數(shù)學(xué)強(qiáng)調(diào)通過知識本體來掌握解決問題的必要方法，而美術(shù)作為學(xué)習(xí)的情境遷移概念，兩者的交叉就是設(shè)計理念的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)小學(xué)生基礎(chǔ)美學(xué)設(shè)計的基石。這樣一種能力只有通過學(xué)科的交叉，即相關(guān)的數(shù)學(xué)理論為支撐，才能合理解釋設(shè)計本身的原理問題。再如，技術(shù)是知識本體與工具的結(jié)合，而知識本體涵括語數(shù)外等各種知識內(nèi)容，技術(shù)與科學(xué)的結(jié)合可以激發(fā)學(xué)生對自然的探索心理，技術(shù)與數(shù)學(xué)的結(jié)合又能夠使學(xué)生實(shí)現(xiàn)基本的解決問題方法，數(shù)學(xué)思維在一般情況下甚至能夠幫助學(xué)生解決各方面的生活問題，這就是跨學(xué)科學(xué)習(xí)的必要性，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)建積極地跨學(xué)科思維模式應(yīng)用環(huán)境，培養(yǎng)他們的解決問題能力，幫助他們把握學(xué)科學(xué)習(xí)的核心方向。

這一設(shè)計主要通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)的任務(wù)情境來實(shí)現(xiàn)，通過跨學(xué)科融合不是簡單的交叉學(xué)科，而是根據(jù)真實(shí)情境的聯(lián)系將學(xué)科知識相互揉合，調(diào)動學(xué)生的問題意識，以學(xué)生不斷提問和探究的方式，引出知識的源頭，將解決實(shí)際問題所需要的融合的知識再次梳理清楚并靈活運(yùn)用，這就是跨學(xué)科情境設(shè)計的意義。當(dāng)學(xué)生的大腦呈現(xiàn)充分打開的狀態(tài)，對知識的探求欲望、對自己剛掌握的跨學(xué)科情境的想象，可以激發(fā)他們的創(chuàng)作與想象能力，可以進(jìn)一步引導(dǎo)他們進(jìn)行自己感興趣的領(lǐng)域的創(chuàng)作與設(shè)計，同時也是刺激他們對新的未知領(lǐng)域知識的學(xué)習(xí)欲望，形成一種主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，進(jìn)而提升他們的學(xué)習(xí)與解決問題的能力。就這一層面來講，這種情景設(shè)計更注重學(xué)生核心能力的培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生在跨學(xué)科學(xué)習(xí)上的認(rèn)知、情感、能力與素養(yǎng)的跨越。

三、STEM教育視角下小學(xué)生跨學(xué)科教育存在的問題與可行性分析

（一）跨學(xué)科教育存在的問題

傳統(tǒng)課程觀下，教師總是只注重教學(xué)結(jié)果，將教學(xué)當(dāng)作知識的傳遞，不重視知識的獲取過程，而STEM教育模式下，構(gòu)建系統(tǒng)的知識探究方式比教學(xué)內(nèi)容更加重要，跨學(xué)科教育培養(yǎng)學(xué)生整體科學(xué)素養(yǎng)比單一知識水平更重要。但目前跨學(xué)科教育并未取得很好的成效，且存在的許多亟待解決的問題。

1.缺少跨學(xué)科教育戰(zhàn)略的頂層設(shè)計。

STEM教育對實(shí)現(xiàn)建設(shè)創(chuàng)新型驅(qū)動型國家具有十分重要的意義，這就需要站在社會角度，從人才培養(yǎng)的高度上，結(jié)合推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演進(jìn)與建設(shè)創(chuàng)新型社會的人才需要統(tǒng)籌考慮。目前我國跨學(xué)科教育還未形成完整的教育體系，跨學(xué)科教育的標(biāo)準(zhǔn)性模糊，學(xué)段間的教育目標(biāo)和教育內(nèi)容不能完美銜接，甚至在有些地域，中小學(xué)的跨學(xué)科教育甚至還未起步。另一方面，學(xué)校以及教師隊(duì)伍之間由于缺乏一定的交流機(jī)制，對跨學(xué)科教育的理解與教學(xué)方案也各不相同，這種分裂式的教育尤其不利于學(xué)生跨學(xué)科的系統(tǒng)性培養(yǎng)。

2.缺少有效的聯(lián)動機(jī)制與政策引導(dǎo)

我國目前的跨學(xué)科教育基本都是各自為戰(zhàn)，盡管一些專業(yè)的教育機(jī)構(gòu)已經(jīng)走在了教育培訓(xùn)創(chuàng)新的前沿，但其相較學(xué)校而言，缺少項(xiàng)目示范中心與政策扶持，無法對跨學(xué)科教育進(jìn)行系統(tǒng)性的探究與實(shí)踐試點(diǎn)，教育機(jī)構(gòu)和學(xué)校之間不能形成有效的聯(lián)動機(jī)制，那么資源就不能夠充分調(diào)動，不能形成全社會的合力就會導(dǎo)致力量分散，跨學(xué)科教育的質(zhì)量也參差不齊[3]。尤其是目前來說標(biāo)準(zhǔn)的跨學(xué)科教育評估機(jī)制也未建立，多地小學(xué)階段的跨學(xué)科教育相關(guān)部門之間不能夠快速對話有效銜接，比如什么樣的課程能夠被視為跨學(xué)科教育內(nèi)容進(jìn)入課堂、該實(shí)踐方案能否達(dá)到預(yù)期效果等都缺乏相關(guān)的文件指示，一些中心城市的跨學(xué)科教育試點(diǎn)項(xiàng)目不能被有效評估和引進(jìn)，相關(guān)部門不能有效配合等，整個跨學(xué)科教育的小學(xué)教育階段目前還未形成完整的聯(lián)動機(jī)制，這使得STEM教育的實(shí)現(xiàn)變得更加困難。

（二）跨學(xué)科教育的可行性分析

各地對跨學(xué)科教育的積極探索有效地推動了STEM教育發(fā)展。在STEM背景下，多地都發(fā)布專門的文件，積極推進(jìn)STEM課程試點(diǎn)和教師培訓(xùn)工作的開展。隨著STEM教育開展重要性的提高，教育部在2017頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出要積極倡導(dǎo)跨學(xué)科學(xué)習(xí)方式，提倡教師在教學(xué)實(shí)踐中踐行STEM教育。且國家教育研究院也在整合社會資源，建立由教育部門、科研機(jī)構(gòu)、社區(qū)和學(xué)校相融合的健康STEM教育生態(tài)系統(tǒng)，為打造覆蓋全國各學(xué)段的STEM教育示范基地，共同研究創(chuàng)新型、高水平技能人才的培養(yǎng)方案做準(zhǔn)備。

多地積極探索這一模式的項(xiàng)目的落地，也表明跨學(xué)科教育的發(fā)展氛圍良好，對進(jìn)一步探索跨學(xué)科教育的具體方向和實(shí)踐方案有極大的推動作用。眾多諸如創(chuàng)客空間等STEM項(xiàng)目的開展也為區(qū)域內(nèi)教育機(jī)構(gòu)與部門的合作產(chǎn)生了正向的支撐作用，這一背景有助于推進(jìn)探索跨學(xué)科教育的實(shí)現(xiàn)。通過STEM教育成功模式的分享，提供相關(guān)案例支撐與資源保證，成立專門的跨學(xué)科教育專家委員會，引入一流的跨學(xué)科教育專家，在其指導(dǎo)下組織項(xiàng)目研討與專題培訓(xùn)活動，保證該教育模式實(shí)踐探索的良性與可持續(xù)發(fā)展，將STEM與學(xué)校改革、創(chuàng)客教育等充分結(jié)合，跨學(xué)科教育將會在在更大范圍內(nèi)獲得成功。

四、STEM教育視角下小學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)能力和科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升

（一）培養(yǎng)專業(yè)的跨學(xué)科教育師資隊(duì)伍

積極組建學(xué)校等教育機(jī)構(gòu)發(fā)展共同體，整合師資力量，搭建資源與教師隊(duì)伍平臺，加強(qiáng)具有跨學(xué)科背景與實(shí)力的師資力量建設(shè)，成立專門的師訓(xùn)平臺，提高科學(xué)、數(shù)學(xué)與技術(shù)教育的本質(zhì)認(rèn)知和學(xué)科素養(yǎng)，提倡STEM教育進(jìn)入課堂[4]。中國STEM教育最缺少的是技術(shù)與工程教育，對于小學(xué)的教育來說，原有的師范院校中又沒有相應(yīng)專業(yè)，所以技術(shù)工程類小學(xué)教師在學(xué)校很緊缺，因此需要推選優(yōu)秀學(xué)校牽頭，定期開展研討活動，通過加強(qiáng)校際之間的緊密交流以促進(jìn)資源共享。

（二）積極探索學(xué)科聯(lián)動的教學(xué)實(shí)踐方案

小學(xué)教育是基于生命成長的素質(zhì)教育，校方應(yīng)積極倡導(dǎo)多學(xué)科融合理念，將STEM教育理念遷移至學(xué)校課程建設(shè)，STEM教育團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)積極探索學(xué)科聯(lián)動的具體方案，將校內(nèi)外資源與校本課程進(jìn)行有機(jī)統(tǒng)整，例如“追尋家鄉(xiāng)傳統(tǒng)美食”為主題的特色課充分整合了語文、信息、美術(shù)等教學(xué)，以及童眼看氣象等課堂互動，則充分展示了學(xué)生的動手能力與觀察能力，他們利畫出天氣符號、制作屬于自己的個性化的天氣日歷，創(chuàng)生出新的STEM活動。另一方面，學(xué)科聯(lián)動需要建立實(shí)踐社區(qū)，鼓勵博物館、青少年宮、科技館、等社會機(jī)構(gòu)能夠積極開放空間，為小學(xué)生提供廣闊的學(xué)習(xí)平臺。

（三）注重跨學(xué)科教學(xué)活動的評價與反思

學(xué)校通過建立STEM課程標(biāo)準(zhǔn)與評價體系，初步評價課程方案的授課效果，探索更加多元化的跨學(xué)科教育培養(yǎng)方式。小學(xué)教育應(yīng)當(dāng)在培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)上多下功夫，對教學(xué)體系的評價過程要改變以往的單一模式，注重多元化的主體評價和形成性評價，更要對學(xué)習(xí)過程進(jìn)行合理評價，由學(xué)生本人、合作者和教師對其學(xué)習(xí)過程的態(tài)度、積極性、參與程度以及最終任務(wù)的完成情況進(jìn)行整體性的評估，合理地對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的素質(zhì)方面進(jìn)行評判，也是對教學(xué)效果的有效貢獻(xiàn)。另外，跨學(xué)科教育的評價結(jié)果可作為學(xué)生綜合素養(yǎng)評價的組成部分，在STEM項(xiàng)目實(shí)施過程中，通過聽過、評課、咨詢服務(wù)等支持服務(wù)，充分保證STEM項(xiàng)目能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)效果。

（四）加強(qiáng)“學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合”的創(chuàng)新思維模式培養(yǎng)

只有積極地將知識的學(xué)習(xí)與手動實(shí)踐相結(jié)合，學(xué)生才會對跨學(xué)科 STEM活動表現(xiàn)出濃厚興趣，并傳遞出“我還想以這種方式學(xué)習(xí)其他課程”“我還想探究地質(zhì)，想學(xué)習(xí)橋梁建設(shè)”等課程學(xué)習(xí)的需求。這對跨學(xué)科融合不失是一種肯定。教師應(yīng)當(dāng)充分引導(dǎo)學(xué)生在協(xié)作學(xué)習(xí)的過程中去提出問題，嘗試通過所學(xué)知識有效解答問題，在不斷的發(fā)問和手動探究中找到答案，更有助于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升，也更加豐富了學(xué)科內(nèi)容的學(xué)習(xí)，不需要再像傳統(tǒng)教學(xué)那樣催促學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，主動探索的求知欲以及手動實(shí)踐的肌肉記憶就是學(xué)習(xí)過程中最大的推動力。這種情境教學(xué)模式同時又能使學(xué)生潛移默化地融入跨學(xué)科意識，有利于跨學(xué)科教育的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2] ?張屹，李幸，黃靜，等.基于設(shè)計的跨學(xué)科STEM教學(xué)對小學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)態(tài)度的影響研究[J].中國電化教育，2018，No.378（07）：81-89.

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[4] ?王紅梅. 跨學(xué)科創(chuàng)新視角下創(chuàng)客教育與STEAM教育的融合[J]. 數(shù)碼設(shè)計：上，2018.

作者簡介：石海榮，（1977-），女，漢，山東省菏澤市人，本科，中級，研究方向小學(xué)數(shù)學(xué)。