小学STEM教材开发初探

期源萍

(安徽科学技术出版社 安徽合肥 230071)

传统的教学思想和模式注重理论知识的讲授，而忽略动手能力、发散性思维的培养，以教师、书本、教案为中心，只注重于学生的知识掌握程度，忽略了学生的全面发展。而STEM教育注重培养学生的综合能力，强调独立思维，让学生获得不依靠教师、不只局限于书本内容，利用所学知识来解决生活中实际问题的综合能力，所以STEM教育的推广显得尤为必要。笔者拟将就本文针对小学教材在STEM方向的改革和研发进行探究。

一、STEM教育核心概念的相关内容介绍

1.STEM教育的主要内容介绍

STEM是科学、技术、工程和数学四个学科领域的英文首字母的缩写词。有学者认为其代表的是数学、自然科学、工程学和计算机科学，还包括其他相关的社会科学，如逻辑学、经济学、历史学和哲学等。还有些学者认为应包括工业、农业、环境、教育和医学等更多领域。STEM教育强调学科之间的关联性，注重培养学生多元化思维，希望学生能够探索更多的科学乐趣，形成自我发展路径。

2.STEM课程设计的相关内容介绍

笔者认为，STEM课程是从科学、数学、技术和工程四大课程的整体出发，将它们同时呈现在课堂上，并且用来处理日常生活中实际存在的问题，这在一定程度上促进了小学生的创造性思维，并且推动学生未来的进一步发展。

3.STEM四大核心素养的相关介绍

STEM教育模式主要代表着科学技术工程和数学等四个板块，而这四大板块也正是STEM教学的核心素养所在。该教学模式中主要包括科学素养、数学素养、技术素养、工程素养，主要是为了培养学生的创造性思维以及综合全面考虑问题的能力而研发的一种全新的教学模式，使学生学会学习，并且能够终身学习以提高学生的自我认知能力与自我调控能力，培养学生的沟通能力与合作能力，为社会打造具备发散性思维和能够全面发展的时代英才。

二、当前STEM教育的实际情况分析

国外对STEM教育的研究较为成熟，在理论成果与实际经验两方面取得成就最多的均在美国。

1.STEM教学理念在教学中应用的相关研究及评价

将学科进行融合教育的方式在初等教育中的运用最有效，而将此方法应用在高等教育中的有效性最低，同时融合方式的教育对学生数学成绩的表现提高最不显著，但对学生科学素养的形成表现显著。

2.小学STEM课程设计理念的相关介绍

(1)跨学科融合。STEM课程本意是四门学科的结合，但是单一的学科授课不利于跨学科知识的整合，因此需要将各科知识整合，将学习内容与实际问题相结合。(2)学生合作为主，教师指导为辅。STEM课程强调学生参与的主导地位，通过参与课程中真实问题的解决，学习知识，提高技能，帮助学生理解并且运用所学知识综合解决实际问题。

3.小学STEM教材的设计的主要原则剖析

(1)教材应面向全体同学，小学STEM教材强调学生参与，让学生一起合作学习，互帮互助，养成团结合作的好习惯。(2)教材应该符合小学生认知的发展特点，课程的难易程度应该区别开来，使学生真正掌握自身发展所需的基础知识及相关的能力。(3)教材应该具有综合性。STEM课程是数学、科学、技术和工程四门学科的结合，所以应该具有综合性的特点，更利于跨学科概念的理解和构建。

三、传统教学模式下小学教材设计以及课程安排方面存在的问题

传统模式中的小学教学教材大多处于较为呆板且单调的状态，不利于学生发散性思维的培养，同时长时间与枯燥无味的教材接触，学生容易对学习产生抵触情绪，不利于小学生健康积极的学习生活。小学教师并不能够充分重视小学生的思维培养工作，在师资力量以及硬件设备方面，不能够及时更新，没有顺应时代发展，一定程度上制约了小学教学质量的进一步提升。

四、STEM在小学教材设计研发方面的实施路径探究

1.保证充足的师资力量以及高质量的师资队伍

在教材设计方面，简洁的内容和丰富多样的呈现形式虽然在很大程度上能够起到提高教学质量的作用，但是，由于小学生的自学能力仍然有限，仍然需要教师团队进行保驾护航，所以在小学的STEM教材以及课程安排方面，必须要保证充足的师资力量以及高质量的师资队伍。同时学校方面要针对STEM教学模式对教师进行相关的技能培训，保证教师真正成为STEM教学理念的践行者。

2.调整科学培养目标和课程标准

STEM教育强调的是知识和技能的综合应用，因此小学科学课程在人才培养和课程标准上应作出改动。教师在教学中应处于引导地位，不应把知识讲授作为教学重点，应该根据课程内容设计具体的任务项目，让学生在亲自动手过程中学习知识。注重项目任务的真实性，调动学生的学习兴趣。需要建立科学的教学评价，科学课程教育是为了帮助学生掌握一定的应用技能，而传统的考核标准只能检验学生对理论知识的掌握情况，STEM教育使得对学生在项目全过程中的表现进行评价更为全面客观。

3.STEM教材改革研发的实施策略

(1)加强STEM课程资源的建设和平台共享。教师将课程与实际教学结合，整合出适合自己学生的教学方案，充分利用校外资源。同时这种教材整合方式也能够最大限度地发挥资源优势，使教师不再受到时间和空间的局限，将课程内容变得生动形象更有利于学生对所学知识的掌握，同时也利于学生发散性思维的塑造，进而打造出最适合学生发展的小学科学课程教学体系。

(2)充分发挥实际问题、项目和工程在课程整合中的作用，让学生结合自己的工程设计过程，基于问题式学习来设计学习过程，虽然这对于小学生的学习来说，具有一定的挑战性，但是也在一定程度上开发了学生的潜力，调动了学生的主观能动性，使学生从要我学变成了我要学，学习积极性大大提高。

五、总结

笔者主要分析了在教育改革的潮流下，对传统教学教材内容以及教育模式在我国的实施状况进行探究，并对于STEM课程在我国的实行提出了一些见解和建议，主要包括重视教师团队的整合，培养高质量的科学课教育者，通过把实际问题与知识结合的方法整理到教材中，让学生自主学习，鼓励学生个性发展，提高学习质量，增强综合实践能力并培养自己的独立意识。