■山東省濱州實驗學校 畢經(jīng)海

STEM 主題課程包含數(shù)學、工程、技術以及科學四門課程。STEM教育作為一種全新的教學形式，可對四個學科進行整合，因此在當前時代背景下得到了社會各界人士的廣泛關注。對于STEM教育來說，起源于西方發(fā)達國家，對于個人、地區(qū)以及國家來說十分重要，因此目前許多國家都開始積極應用STEM教育模式到實際課堂教學過程中。現(xiàn)如今，我國對STEM 人才數(shù)量的需求較高，但我國的STEM 課程以及高質量STEM教師十分缺乏，因此應根據(jù)我國的實際情況開展合理有效的STEM主題課程，從而培養(yǎng)高素質人才。

一、基于工程設計的STEM主題課程構建

近年來，隨著我國教育體制改革的不斷推進，素質教育開始受到社會各界人士的廣泛關注，教師與學生應積極使用全新的教學方法以及學習方式，改變傳統(tǒng)的死記硬背模式，提高學生在學習中的主體地位，將教師作為教學活動的推動者來促進學生的學習。對于小學不同課程的教學內容來說，無法幫助學生解決現(xiàn)實問題，同時由于部分學生的思維靈活性較差，在對問題進行解決的過程中只能使用較為簡單的概念知識。因此為了對以上問題進行解決，融合了數(shù)學教育、技術教育、科學教育以及工程教育的STEM 教育可對學生的解決問題能力進行有效培養(yǎng)，而在實施STEM主題課程的過程中使用工程設計已成為主要方式，可有效提高學生的學習效率以及學習質量。

對于工程設計來說，主要應用于工程領域中的問題解決工作，其設計過程包含市場運作、市場分析、實驗、確定需求、分析、設定目標、設計規(guī)范、方案評估、設計約束、概念產生以及功能分析等內容，基于工程設計的教學模式可有效應用至STEM 主題課程中。而工程設計包含系統(tǒng)思考、優(yōu)化、預測分析以及約束識別等核心要素，同時在教學過程中應使用以下工程設計步驟：第一先對問題進行明確，對問題進行分析并確定解決問題的方式，對限制解決問題的要素例如安全性、材料可用性以及成本等進行確定。第二為想法的產生，教師應引導學生進行團隊合作與討論，從而構建出多樣化的解決方案，使用互聯(lián)網(wǎng)以及相關書籍等路徑對問題進行研究。第三可對合適的解決方案進行選擇，制作相應的草圖，并標注所需材料。第四便可以對產品進行制作，學生可針對所選擇的解決方案、材料以及草圖開展產品制作環(huán)節(jié)，在制作過程中不斷進行完善與創(chuàng)新。第五為測試環(huán)節(jié)，學生可使用相關測試儀器對構建好的模型進行測試，對發(fā)現(xiàn)問題的地方進行重新設計與思考，并對整體工程進行反思。第六教師可引導不同小組對產品進行展示，并進行相互交流，從而提高學習質量。

二、基于項目學習的STEM主題課程構建

基于項目學習的STEM 主題課程可為學生構建真實的教學情境，引導學生在真實的項目中工作與學習，對現(xiàn)實問題以及復雜問題進行解決，并通過對真實產品進行展示的方式表現(xiàn)其技能與知識，使學生在參與真實項目的過程中提高溝通技巧、創(chuàng)造力以及批判性思維?；陧椖繉W習的STEM 主題課程的主要核心便是將學生作為教學中心，使學生在參與項目的過程中接受真實的挑戰(zhàn)。基于項目的主題課程周期具有多樣化的類型，從一節(jié)課的時間到數(shù)月時間不等，許多項目學習課程與當?shù)貑栴}以及需求具有密切聯(lián)系，經(jīng)過數(shù)周的完成后可形成最終產品。基于項目學習的STEM 主題課程擁有考核與反饋、項目準備、分析討論、制訂計劃以及項目實施五個部分，在開展課程教學的過程中教師可使用多樣化的主題進行教學，如水與自然、探索太空軌道以及工程建筑結構等，可將工程、教學、技術以及科學等主題進行融合，從而提高教學效率以及教學質量。

三、基于科學探究的STEM主題課程構建

真實的情境教學可幫助學生將所學知識進行轉化并理解，因此教師在教學過程中應培養(yǎng)學生對科學知識的好奇心以及思維能力，使學生可以高效對問題進行思考與行動，并鍛煉其發(fā)現(xiàn)問題的能力。在進行STEM 教育的過程中大部分教師常常會出現(xiàn)教學效果不高的情況，這是由于許多教師沒有相應的科學研究經(jīng)驗，因此導致其只具備相應的理論觀點，沒有實踐經(jīng)驗。因此教師應與學生一同在科學探究的過程中發(fā)現(xiàn)問題，提出多種類型的猜想，引導學生對相關猜想進行驗證，從而幫助學生掌握相應的科學知識內容。

四、基于問題解決的STEM主題課程構建

構建基于問題解決的STEM 主題課程可有效對技術、工程以及綜合數(shù)據(jù)進行融合，從而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力、解決問題能力以及批判性思維，在對學習材料進行選擇的過程中，高質量的學習教材可吸引學生的學習注意力，還可提高學生的溝通能力以及協(xié)同能力。對于學生來說，基于問題進行學習十分重要，可使學生處于高效的學習環(huán)境中，對實際問題進行解決，并且還可通過相應的教學資源、教學指導制定相應的問題解決方案，從而幫助學生對不同知識內容進行整合?，F(xiàn)如今基于問題解決的學習方式已廣泛應用于地理學、計算機科學、工程學以及醫(yī)學等領域中。

五、結語

近年來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展以及科學技術水平的不斷進步，市場對于高素質人才的要求越來越高。對于小學信息化教學來說，STEM主題課程的開展可有效培養(yǎng)學生的動手實踐能力、創(chuàng)新思維能力、發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力，從而引導其向復合型人才發(fā)展。因此教師應在日常課堂教學過程中積極構建多元化的STEM主題課程，幫助學生健康成長。