STEM教育融入小學(xué)教學(xué)的困境

時(shí)間:2022-07-09 09:45:34

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STEM教育融入小學(xué)教學(xué)的困境

[摘要]stem教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。將STEM教育融入小學(xué)教學(xué)實(shí)踐,對(duì)發(fā)展小學(xué)生的動(dòng)手操作能力起著重要作用。但STEM教育在實(shí)踐層面卻面臨硬件條件不足、教師隊(duì)伍不完善、小學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的局限性、課程資源匱乏且課時(shí)有限、課程形式單一且教學(xué)過(guò)程模式化、課程評(píng)價(jià)不夠多元化等問(wèn)題。為解決這些問(wèn)題,學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)STEM教育實(shí)施環(huán)境建設(shè),強(qiáng)化STEM師資隊(duì)伍建設(shè),合理設(shè)置STEM課程,豐富STEM課程資源,創(chuàng)設(shè)多樣的STEM課程形式,并采用多元化的STEM課程評(píng)價(jià)方式。

[關(guān)鍵詞]STEM教育;小學(xué)教學(xué)實(shí)踐;寶雞市G小學(xué)

一、引言

《教育信息化“十三五”規(guī)劃》提出,有條件的地區(qū)要積極探索信息技術(shù)在“眾創(chuàng)空間”、跨學(xué)科學(xué)習(xí)(STEAM教育)、創(chuàng)客教育等新的教育模式中的應(yīng)用,著力提升學(xué)生的信息素養(yǎng)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,養(yǎng)成數(shù)字化學(xué)習(xí)習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,發(fā)揮信息化面向未來(lái)培養(yǎng)高素質(zhì)人才的支撐引領(lǐng)作用。[1]同時(shí),《中國(guó)STEM教育白皮書(shū)》的標(biāo)志著我國(guó)基礎(chǔ)教育已經(jīng)開(kāi)啟了STEM教育的新時(shí)代。[2]小學(xué)作為基礎(chǔ)教育的開(kāi)端,是小學(xué)生樹(shù)立人格意識(shí)、建立綜合能力的關(guān)鍵時(shí)期。STEM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(xué)(Mathematics)四門(mén)學(xué)科英文單詞首字母的縮寫(xiě),STEM教育包括科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)幾大學(xué)科的綜合知識(shí)。[3]STEM教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐操作中自主探究知識(shí),從而掌握處理實(shí)際問(wèn)題的能力。因此,在小學(xué)教學(xué)中實(shí)施STEM教育,對(duì)我國(guó)培養(yǎng)綜合性、創(chuàng)新性人才起著基礎(chǔ)性作用。我國(guó)STEM教育在小學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用正處于初步探索階段。本文將基于寶雞市G小學(xué)的STEM教育現(xiàn)狀,分析STEM教育在小學(xué)教學(xué)中面臨的困境,提出相應(yīng)的教學(xué)優(yōu)化策略,以推動(dòng)我國(guó)STEM教育的健康發(fā)展。

二、STEM教育的實(shí)施困境

(一)硬件條件不足

硬件條件是開(kāi)展STEM教育的物質(zhì)基礎(chǔ)。與科技產(chǎn)品相比,專(zhuān)用教室、各種設(shè)備等基礎(chǔ)硬件在STEM教育實(shí)施過(guò)程中很重要。一方面,政府相關(guān)部門(mén)出臺(tái)的STEM教育相關(guān)政策的實(shí)施并沒(méi)有被落到實(shí)處。如STEM教育專(zhuān)用資金方面不明確導(dǎo)致很多學(xué)校缺乏STEM教育所需要的各種專(zhuān)業(yè)設(shè)備,這限制了STEM教育的順利實(shí)施。寶雞市G小學(xué)六年級(jí)學(xué)生在學(xué)習(xí)“用顯微鏡觀察身邊的生命世界”一課時(shí),由于沒(méi)有顯微鏡,學(xué)生僅通過(guò)觀看視頻的上課方式來(lái)學(xué)習(xí)顯微鏡相關(guān)知識(shí)導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳。另一方面,學(xué)校缺乏STEM教育的專(zhuān)用資金使得學(xué)校無(wú)力開(kāi)辟專(zhuān)門(mén)的STEM教室。寶雞市G小學(xué)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的STEM教室,STEM課程都是在平時(shí)上課的教室里實(shí)施。但由于教室空間比較小,學(xué)生動(dòng)手操作的活動(dòng)受到限制,且容易出現(xiàn)安全隱患。

(二)專(zhuān)業(yè)的STEM教師隊(duì)伍不完善

目前,STEM教師隊(duì)伍不完善是學(xué)校開(kāi)展STEM教育過(guò)程中面臨的最大瓶頸。一方面,專(zhuān)業(yè)的STEM教師人數(shù)不足。由于我國(guó)STEM教育剛剛起步,學(xué)校和教師對(duì)STEM教育缺乏深入了解。STEM專(zhuān)業(yè)教師的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不明確也導(dǎo)致從事STEM教育的教師人數(shù)不足。另一方面,STEM教師的專(zhuān)業(yè)化程度有待提高。大多數(shù)現(xiàn)任的STEM教師由學(xué)校其他學(xué)科教師兼任,這些學(xué)科教師學(xué)習(xí)的都是自己專(zhuān)業(yè)的學(xué)科內(nèi)容,平時(shí)也更注重自己所教授的單一學(xué)科能力的提升,無(wú)法滿足STEM教育的跨學(xué)科性和綜合性。例如,寶雞市G小學(xué)的STEM教師由本校的科學(xué)教師兼任,他們很難完全勝任STEM教育的綜合性要求。

(三)小學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的局限性

在教學(xué)中,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,而學(xué)生的自身認(rèn)知發(fā)展水平也限制了STEM教育的實(shí)施。一方面,處于具體運(yùn)算階段(7—11歲)的學(xué)生雖然能憑借具體事物進(jìn)行邏輯思維和運(yùn)算,但還沒(méi)有形成抽象的概念,不能進(jìn)行抽象思維。在日常生活中,他們也只能聽(tīng)從安排和遵守生活規(guī)則,并不會(huì)主動(dòng)做出改變。然而,STEM教育對(duì)學(xué)生的自主探索能力提出了較高要求。另一方面,小學(xué)生注意力的穩(wěn)定性較差,他們集中精力在一件事物上的時(shí)間較短,其注意力很容易被偶爾聽(tīng)到或看到的事物吸引。然而,STEM教育主要是項(xiàng)目式學(xué)習(xí),需要學(xué)生集中注意力完成項(xiàng)目。

(四)課程資源匱乏且課時(shí)有限

STEM課程資源匱乏也是其存在的較突出問(wèn)題。一方面,教材是課程的核心資源,教師上課和學(xué)生學(xué)習(xí)多是圍繞教材展開(kāi)。然而,我國(guó)小學(xué)當(dāng)前使用的STEM教材大多是引進(jìn)版教材,這些教材的部分內(nèi)容不完全符合我國(guó)小學(xué)生心理發(fā)展特點(diǎn)和學(xué)校的實(shí)際情況。因此,本土化STEM教材的匱乏在一定程度上加大了STEM教育的實(shí)施難度。另一方面,STEM課程的課時(shí)數(shù)量有限且課時(shí)較短。大多學(xué)校的STEM課程是拓展課程,沒(méi)有課時(shí)規(guī)定,很多STEM課程都不能按時(shí)、按量授課。例如,寶雞市G小學(xué)在開(kāi)展STEM課程兩年多中,僅上了不到20個(gè)課時(shí),這導(dǎo)致STEM課程很難系統(tǒng)、持續(xù)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和高階思維。

(五)教學(xué)形式單一且教學(xué)過(guò)程模式化

單一的教學(xué)形式和教學(xué)過(guò)程模式化是制約STEM教育實(shí)施的一大問(wèn)題。一方面,小學(xué)STEM教育的教學(xué)形式主要是集中教學(xué)。STEM教育理念倡導(dǎo)讓學(xué)生自己動(dòng)手操作各種豐富的材料,探究其中的知識(shí),從而學(xué)會(huì)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。集中教學(xué)并不能滿足STEM教育的融合性要求,小學(xué)生也很難在短時(shí)間內(nèi)在STEM課程中獲得發(fā)展。另一方面,由于STEM教師缺乏專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)、STEM課堂時(shí)間有限等問(wèn)題,大多數(shù)教師只能按部就班地按照教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行授課,不能解決在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題。這在一定程度上制約了學(xué)生的自主探究能力的發(fā)展,也使教師喪失了教學(xué)反思的機(jī)會(huì),最終影響了STEM教育的效果。

(六)課程評(píng)價(jià)較為單一

寶雞市G小學(xué)的STEM教育評(píng)價(jià)主要是教師對(duì)教師的表格評(píng)價(jià)、教師對(duì)學(xué)生的簡(jiǎn)單口頭評(píng)價(jià),這說(shuō)明其評(píng)價(jià)形式較為單一,不夠多元化。首先,從評(píng)價(jià)主體來(lái)看,評(píng)價(jià)忽略了學(xué)生、家長(zhǎng)都是教育活動(dòng)的參與者,應(yīng)該積極參與到對(duì)STEM課程的評(píng)價(jià)中的事實(shí)。其次,從評(píng)價(jià)形式來(lái)看,評(píng)價(jià)一般采用填寫(xiě)表格和口頭評(píng)價(jià)的形式,沒(méi)有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),且?guī)в休^強(qiáng)的主觀色彩。這導(dǎo)致評(píng)價(jià)的公平性大大降低。最后,從評(píng)價(jià)內(nèi)容來(lái)看,評(píng)價(jià)以學(xué)生的最后作品為主,忽視了對(duì)學(xué)生思想、情感發(fā)展的評(píng)價(jià),不利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素養(yǎng)。單一的評(píng)級(jí)體系在一定程度上影響了STEM教育的效果。

三、STEM教育的實(shí)施策略

(一)加強(qiáng)STEM教育實(shí)施環(huán)境建設(shè)

STEM教育注重培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力,為我國(guó)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了新視角,而實(shí)施環(huán)境的建設(shè)是保證STEM教育順利開(kāi)展的基礎(chǔ)。第一,國(guó)家和教育相關(guān)部門(mén)應(yīng)制訂支持STEM教育的具體政策,為學(xué)校開(kāi)展STEM教育提供方向性指導(dǎo)。同時(shí),政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)劃撥STEM教育的專(zhuān)用經(jīng)費(fèi),以保證學(xué)校有經(jīng)費(fèi)購(gòu)買(mǎi)STEM教育實(shí)施的硬件設(shè)施,如3D打印機(jī)等。第二,學(xué)校應(yīng)盡量開(kāi)辟STEM教育專(zhuān)用教室,為學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)造性活動(dòng)提供空間,如實(shí)驗(yàn)所需要的大桌子、長(zhǎng)凳子等。第三,學(xué)??梢院捅镜貐^(qū)的各高校積極合作,借用高校的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展STEM教育。這樣不僅可以解決小學(xué)STEM實(shí)驗(yàn)室數(shù)量短缺的問(wèn)題,還可以提高高校實(shí)驗(yàn)室的利用率。第四,社區(qū)應(yīng)積極為學(xué)生提供社會(huì)實(shí)踐機(jī)會(huì),促使學(xué)生將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中,從而培養(yǎng)學(xué)生處理問(wèn)題的能力,如社區(qū)可以和學(xué)校共同組織調(diào)查小區(qū)如何處理生活垃圾的活動(dòng)。

(二)強(qiáng)化STEM教師隊(duì)伍建設(shè)

教師是教育教學(xué)的指導(dǎo)者,是實(shí)施教育的關(guān)鍵角色,因此,STEM教師隊(duì)伍建設(shè)必須得到加強(qiáng)。第一,國(guó)家和教育相關(guān)部門(mén)應(yīng)明確STEM教師的地位,制訂STEM教師培養(yǎng)方案,形成較完善的STEM教師培養(yǎng)體系,讓STEM教師培養(yǎng)有據(jù)可依。第二,學(xué)校應(yīng)定期組織在職STEM教師參加相關(guān)的系統(tǒng)培訓(xùn),并完善STEM教師培訓(xùn)考核體系,以此激發(fā)STEM教師提升自我的積極性。第三,STEM教師應(yīng)積極主動(dòng)學(xué)習(xí)STEM教育相關(guān)的理論知識(shí),掌握STEM教育教學(xué)技能,積極參加相關(guān)的STEM教育技能大賽或課程作品展,以提升自己的專(zhuān)業(yè)化程度。第四,學(xué)??梢怨膭?lì)多位學(xué)科教師聯(lián)合執(zhí)教。例如,在上“紙橋承重”這節(jié)課時(shí),學(xué)校可以請(qǐng)數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、美術(shù)、科學(xué)等各科教師一起進(jìn)行教研,仔細(xì)探討這節(jié)課涉及的各學(xué)科內(nèi)容。這一方式可以有效彌補(bǔ)現(xiàn)有STEM教師專(zhuān)業(yè)化程度不足的問(wèn)題。

(三)合理設(shè)置STEM課程

學(xué)生在教學(xué)中的主體地位決定了STEM課程的實(shí)施要想達(dá)到良好的效果就必須根據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平的規(guī)律進(jìn)行教學(xué)。第一,學(xué)校可以開(kāi)設(shè)兩個(gè)以上的STEM課程,讓學(xué)生選擇自己感興趣的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。這樣不僅體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,也可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。第二,教師在選擇STEM課程內(nèi)容時(shí),要根據(jù)本班學(xué)生的特點(diǎn),選擇貼近學(xué)生真實(shí)生活的內(nèi)容。這樣才能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。第三,在具體的教學(xué)中,教師要仔細(xì)觀察學(xué)生的行為、反應(yīng),當(dāng)學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間注意力不集中時(shí),教師要以適當(dāng)?shù)姆绞浇o予學(xué)生積極的提示。第四,教師在進(jìn)行授課時(shí),應(yīng)根據(jù)小學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生用已有經(jīng)驗(yàn)引導(dǎo)探索新內(nèi)容,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從具體到抽象地讓學(xué)生接受新知識(shí),從而發(fā)展學(xué)生的思維能力。

(四)豐富STEM課程資源

豐富、多樣的課程資源是STEM課程開(kāi)展的重要載體。第一,學(xué)??梢越Y(jié)合本地生態(tài)文化、人文特點(diǎn)和本校實(shí)際情況,對(duì)STEM課程內(nèi)容進(jìn)行整體規(guī)劃和設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)具有當(dāng)?shù)靥厣腟TEM課程。例如,寶雞市G小學(xué)可以將寶雞優(yōu)美的自然環(huán)境(如植物園)、特色美食(如面皮)等作為課程資源,再結(jié)合本校的特色教學(xué)理念和本校學(xué)生的需求,開(kāi)發(fā)出具有寶雞特色的STEM課程。第二,學(xué)校在安排STEM課程時(shí),應(yīng)合理規(guī)劃,至少一周安排兩節(jié)STEM課程,讓課程內(nèi)容不間斷。同時(shí),學(xué)校應(yīng)要求STEM教師嚴(yán)格按照課程表上課,不能任意占課和調(diào)課。課時(shí)也可以嘗試打破傳統(tǒng)的45分鐘,可以借鑒高校的授課課時(shí),以?xún)蓚€(gè)小時(shí)或者一上午為單位開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),以保證學(xué)生有充足的時(shí)間完成一個(gè)連續(xù)的項(xiàng)目。第三,學(xué)??梢岳镁W(wǎng)絡(luò)共享STEM課程資源。例如,上海STEM云中心平臺(tái)提供了大量STEM課程資源,教師可以將自己的STEM課程內(nèi)容、實(shí)施案例等與專(zhuān)家、同行進(jìn)行討論和交流,這樣不僅可以提升教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng),更能提高教育資源的利用率,豐富校本STEM課程資源。

(五)創(chuàng)設(shè)多樣的STEM課程形式

豐富多樣的課程形式有助于活躍課堂氛圍,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。第一,教學(xué)場(chǎng)地可以不局限于教室,教師可以帶學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)教學(xué),從而激發(fā)學(xué)生的興趣,集中學(xué)生的注意力,并讓學(xué)生更加直觀地獲取知識(shí)。例如,在教授與歷史知識(shí)相關(guān)的STEM課程教學(xué)內(nèi)容時(shí),教師可以帶學(xué)生去博物館開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。第二,教師可以采用“先學(xué)后教”模式,先讓學(xué)生自主探究新內(nèi)容,再針對(duì)學(xué)生在探究中遇到的難題進(jìn)行解答。這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力,也可以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,符合STEM教育理念。第三,教師要深入理解STEM教育理念,把握STEM教育特點(diǎn),不拘泥于教學(xué)活動(dòng)的固定環(huán)節(jié),根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,合理科學(xué)地設(shè)置教學(xué)環(huán)節(jié),巧妙地將STEM教育理念滲透在教學(xué)活動(dòng)中。第四,學(xué)??蓪TEM教育理念融入學(xué)校的環(huán)境創(chuàng)設(shè),如班級(jí)黑板報(bào)、學(xué)校外圍墻的圖畫(huà)等,讓STEM教育理念在潛移默化中對(duì)學(xué)生產(chǎn)生深刻影響。

(六)采用多元化的STEM課程評(píng)價(jià)方式

在日常教學(xué)中,多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)不僅可以為學(xué)生提供學(xué)習(xí)動(dòng)力,還可以促進(jìn)教師自身的發(fā)展。第一,教師可以采用學(xué)生自評(píng)的方式,以此鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,激發(fā)學(xué)生參與活動(dòng)的自主意識(shí)。第二,教師可以采用小組互評(píng)的方式,以此提高學(xué)生的評(píng)價(jià)意識(shí),并促使學(xué)生在客觀評(píng)價(jià)他人的同時(shí)進(jìn)行自省。第三,教師可以為每名學(xué)生制作檔案袋,用以保存學(xué)生完成的作品、反思記錄等。檔案袋不僅可保存學(xué)生作品,還為教師評(píng)價(jià)學(xué)生提供了多方面的素材。第四,教師要根據(jù)學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)的結(jié)果,對(duì)學(xué)生在整個(gè)活動(dòng)過(guò)程中的表現(xiàn)給予整體評(píng)價(jià),其評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)注意綜合性。第五,學(xué)校對(duì)STEM教師應(yīng)采用增值性評(píng)價(jià)。教育是水滴石穿的過(guò)程,STEM教育的成效需要時(shí)間的考量。因此,學(xué)校對(duì)STEM教師的評(píng)價(jià)要根據(jù)學(xué)生的長(zhǎng)遠(yuǎn)進(jìn)步程度來(lái)衡量,以此來(lái)激勵(lì)STEM教師的發(fā)展。

四、結(jié)語(yǔ)

STEM教育作為新時(shí)代的產(chǎn)物,對(duì)我國(guó)培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型人才起著重要的作用。但是,我國(guó)的STEM教育仍處于初步探索階段,如何將STEM教育更好地融入小學(xué)教學(xué)實(shí)踐,還需要各方的不懈努力。

參考文獻(xiàn):

[1]教育部關(guān)于印發(fā)《教育信息化“十三五”規(guī)劃》的通知[J].中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院公報(bào),2016(32):52-58.

[2]王素.《2017年中國(guó)STEM教育白皮書(shū)》解讀[J].現(xiàn)代教育,2017(7):4-7.

[3]徐曉麗.美國(guó)STEM教育的內(nèi)涵與實(shí)施概況[J].世界教育信息,2019(4):11-12.

作者:石晨晨 單位:寶雞文理學(xué)院教育學(xué)院