1、基于STEM教育理念的基礎課程融合模式研究摘要:近年來，STEM教育受到世界各地的熱捧，同時也成為國內外研究的熱點。STEM教育是一種思維方式，也是一種學 習模式。作為一種新型的跨學科融合的人才培養模式，能發散學生的思維，培養學生的邏輯思維能力，對學生能力的提升、綜合 素養的形成和創新思維的培養起著舉足輕重的作用。本文闡述了 STEM教育理念的相關知識，包括STEM理念的內涵、外延、 歷史和特點，分析了 STEM教育與基礎課程融合的路徑，并對融合模式展開探究，創造性地開發課堂教學，整體提升學生的核 心素養。關鍵詞:STEM教育;跨學科融合;基礎課程;核心素養信息化浪潮推動時代的發展，大數據與互

2、聯網 深度融合，都更加迫切需要全面發展的綜合性人 才。早在2017年9月，國務院辦公廳在印發的關于 深化教育體制機制改革的意見中指出：學生的綜 合能力（包括認知能力、合作能力、創新能力）是適 應時代要求的關鍵能力，支撐著學生的終身發展， 一定要注重培養STEM教育恰好符合中國基礎教 育改革的大趨勢，其基本目標是培養學生的STEM 素養，核心特征是跨學科融合，學習方法是項目式 學習。-、STEM教育理念概述“STEM ”是科學、技術、工程、數學的英文單詞 的首字母縮寫，最早更多指的是理科綜合。按表層 的字面理解，即學習科學、技術、工程、數學等學科 知識與技能都屬于STEM范疇STEM教育最初起

3、源于美國，是一項教育理念，并不是教育理論。它是 一個整體,各學科是其中的分支，各門學科中的知 識是互有關聯的，它們密不可分。學生是全面發展 的人，項目化學習的方式就是培養學生不僅能掌握 知識技能,還能靈活運用，并能指導實踐，解決生活 中的問題。（一）STEM教育理念的內涵STEM教育模式以項目（PBL）為研究方向，學 生基于現實生活中遇到的問題，聯系學過的知識， 大膽設想，調查研究，親身體驗，通過科學、數學、技 術、工程、綜合實踐等學科相互整合的教學方法，在 直接經驗的基礎上，將其內化為自己的能力STEM 教育的內涵并不僅僅局限于書本上的知識，更看重 過程而非結果，是一種注重實踐的超學科教育

4、理念。激發興趣，主動學習興趣能點燃學生的求知欲望，使其主動尋找自 己感興趣并和生活相關的項目。學生自主思考，從 而發現問題、解決問題，從過程中學習各學科和跨 學科知識，提升動手能力。科學探究，加深理解在教學過程中，通過科學探究教學、“做中學”、 技能教學等方法提升學生的科學本質觀。鼓勵學生 去行動，去動手實驗，嘗試不同的做法，并通過學習 和思考，創造能夠應用于真實生活的知識，在學習 過程中逐步認識科學的本質。團隊協作，創意無限學生動手又動腦，不斷實踐，不斷探索,喚醒了 與生俱來的創造力潛能。在學習過程中，團隊分工 明確，通力協作，最終產生1 + 1大于2的效果。學生 在解決問題的過程中，交流思

5、想，交換意見，發揮集 體智慧，共同解決問題。（二）STEM教育的外延隨著STEM教育的深入研究和不斷發展， STEM教育的外延也在不斷擴大，被賦予了更多的 意義。基于中國國情,STEM教育在吸收美國STEM 教育理念的基礎上，加入了 ARTS，也就是人文藝 術，包含美學、設計、語言、藝術等多種人文學科。這 樣既具備了 STEM教育的各種特征,又繼承了中國 教育的傳統特征，特別強調人文精神和社會價值觀 的養成。以人為本，德育為先STEM教育理念是時代發展的產物，主張以生 為木，學生是第一位的，教師把學生的發展情況作 為教育教學的出發點，充分關注學生的個性差異， 做到因材施教，激發學生的求知欲望，

6、樹立學生的 主體意識。兼收并蓄，融合創新以傳統為基石，抓住中國文化活動和中國教育 傳統的特色，在教學內容和教學方法上加以創新， 注重學生的主體作用。注重學生人格的培養，兼顧 家庭、社會和學校三方面的融合，體現中國教育傳 統“立德樹人”的核心理念。面向未來，全面發展未來社會發展具有諸多不確定性，人工智能將 獲得極大的發展，知識的邊界會不斷擴大,知識也 更容易獲取。未來社會需要全面發展的綜合性人 才，學校教育更加強調核心素養的培養來面對高速 發展的信息社會。STEM教育為未來教育提供了一 個很好的方案，將教育和現代技術、大數據等融合 在一起，運用先前所學的知識和技能支持新的學習 并在文化關聯的新情

7、境中解決問題。科學創新，藝術傳承藝術是德行的寶庫，科學是真實地表現自然， 而藝術與科學雖不相同卻相互關聯，它們在審美的 方面互相交匯。將藝術融入到STEM教育中，能陶冶 學生的情操，幫助人類了解復雜的社會。藝術創作 過程中特有的創造力、靈活的思維是開啟STEM教 育的鑰匙，STEM與Arts的融合更能整體提升學生 的全面素養。（三）STEM教育的發展歷史STEM教育發展至今已經有30多年的歷史。最 早由美國國家科學委員會提出STEM教育的概念。 之后德國、英國、澳大利亞相繼展開研究，在教育政 策的制定方面和實踐方面積累了較為成熟的經驗, 并在不斷推廣。各國都充分肯定了 STEM教育的重 要性，

8、將其列為教育發展的重要目標，形成了 “人人 學習STEM”的風潮。我國在國外STEM教育研究的基礎上,結合國 情和人才發展需要，在教育和科技領域陸續出現了 STEM教育，從2001年開始迅速發展，在理論方面 出現繁榮景象,然而在實踐層面卻還處于初步發展 階段。研究者大多是對美國STEM教育的實施情況 和基礎理論等進行闡述，并未涉及深層次的研究。 但STEM教育的研究和探索未曾止步，在2015年9 月2日，關于“十三五”期間全面深入推進教育信息 化工作的指導意見這一綱領性文件明確提出了中 國STEM教育如何推動學科融合、發展創客教育等 一系列新的教育舉措。二、STEM理念與基礎課程融合路徑當今時

9、代是新知識經濟時代，移動互聯網、大 數據、云計算、人工智能等一系列新技術推動了人 類社會發生新的變革。為了應對新的科技革命和知 識經濟的挑戰，培養富有創新精神和綜合思維能力 并能運用跨學科知識解決實際問題的創新型人才， 國家寄希望于教育,在中小學開展STEM教育,從而 幫助學生打破單一學科知識體系的束縛，將各科知 識融會貫通，促進中小學教師關注各學科之間的契 合點，更好地進行跨學科教學，鼓勵學生解決問題 時思維更縝密,方法更多樣。對照課程標準,深化教 育信息化應用，促進教育方式變革。（一）小學語文教學與STEM的融合1 .小學語文識字寫字教學與STEM的融合識字寫字教學是小學語文教學的重要組成

10、部 分，也是學生健全發展必不可少的內容。小學語文 識字寫字教學與STEM的融合是采用各種信息化 手段，激發學生的學習興趣，讓學生了解漢字的構 造、起源和特點，熟知漢字的演變，從而使漢字的書 寫更加正確規范、美觀大方。在低年級語文識字教學中，教師可借助微課激 發學生的興趣，調動學生的學習積極性。寫字環節 中，教師將生字按結構分類,針對較為難寫的生字 重點進行指導。學生書寫后，拍照上傳到移動課堂， 師生共同評價反饋。這樣的語文教學課堂,運用信 息化手段吸引學生的注意力，適時滲透科學方面的 知識，運用數學的思維方法建立語文的知識結構， 形成不同的知識模型，將育人理念與學科知識的相 關理念融合碰撞，從

11、而構建語文課堂教學新的教學 模式。小學語文閱讀教學與STEM的融合小學語文閱讀包括課內閱讀和課外閱讀,溫儒 敏教授提出閱讀“1+X ”的辦法，就是將課內閱讀和 課外閱讀結合起來，得法于課內，得益于課外。閱讀 教學中，教師的指導如畫龍點睛，學生的自主研讀 若深耕細作，兩者結合能夠全面培養閱讀能力。語文閱讀教學與STEM教育相融合，采用項目 協作學習的方法，取長補短，博采眾長，使學生的語 文閱讀水平潤物無痕，漸入佳境。所謂項目協作就 是按照共同的學習興趣和目標成立不同的學習小 組，小組成員按興趣進行分工，為了共同的目標，團 結一致，共同完成小組確定的學習任務。采用協作 學習的主要目的就是引導學生認

12、識自己的知識結 構，利用自身掌握的知識，在協作學習過程中主動 幫助其他學生，體現自己掌握的知識的價值。閱讀 是將書面材料提供的信息與讀者頭腦中已有的知 識相整合，從而構建意義的過程。在閱讀教學中，針 對精讀課文，要落實語文課程標準中提出的閱讀目 標,提高學生的語文素養，夯實語文訓練要素。學習 小組在學習中相互合作，解決問題，突破難點，習得 方法，積累知識。對于略讀課文，教師首先引導學生回顧精讀課 文中學到的方法，然后讓學生瀏覽相關材料，運用 找關鍵句、圈畫關鍵詞等方法，從圖文等組合材料 中提取重要信息。每個學習小組也可以根據不同的 閱讀任務選擇合適的閱讀材料，逐步實現自主有目 的地閱讀的目的。

13、教師還可以推薦學生進行課外拓 展閱讀。學生的關注點不同，選擇的閱讀書目就不 一樣。有相同關注點的學生組成一個學習小組，閱 讀同一本書。學校還可以嘗試每周開設一節課外閱 讀課，供學習小組交流,可以是小組內部交流，也可 以是小組間交流。教師適時地加以指導和引領。3 .小學語文習作教學與STEM的融合生活處處是作文，體驗是打開作文大門的鑰 匙STEM教育是基于真實情境問題的學習，具有 體驗性特征，所以，STEM教育為小學習作教學注 入了活力。小學語文習作教學與STEM的融合，可 以讓學生在參與活動的過程中手動、心動、口動、筆 動，降低習作難度，讓學生克服畏難情緒。同時，學 校可以組織各種各樣的實踐活

14、動，如創客活動、3D 建模、航拍測繪、逃生演練等，教師適時引導學生觀 察、回憶活動中人物的動作、語言、神態、心理活動 等，捕捉細節變化，從而在習作中自由、生動地 表達。（二）小學數學教學與STEM的融合數學學科講授的基本是比較抽象的概念，不利 于小學生理解和學習STEM教育讓教師在具體的 數學教學中使用平實的生活語言，將教育理念融入 到小學數學教學中。以聯系現實生活的綜合性主題切入教學小學數學每節課都有要完成的教學目標、要培 養的計算能力和解決實際問題的能力，相對來說比 較單一，如果以體驗性、情境性的教學設計呈現出 教學內容，就能引發學生濃厚的學習興趣和強烈的 求知欲望。以實踐性活動開展課堂教

15、學小學生的思維正處于形象思維向抽象思維過 渡的時期，這構成了小學生形象思維性與數學抽象 性之間的矛盾，數學中的許多抽象知識就是學生學 習的重難點。借助STEM教學手段來突破教學重難 點，可以產生事半功倍的效果。動手實踐、動腦創造 是STEM教育的一大特色，也是將多學科進行整合 的切入點。比如，在晚餐中的數學這一 STEM教 育案例中，教師就可以依托“數學源于生活，又用于 生活”的理念，讓學生將數學知識與生活實際緊密 聯系起來，從生活中感悟數學的作用，體驗數學的 樂趣。通過晚餐中的數學，培養學生的勞動能力， 體諒父母的辛苦，并運用數學知識理性購物，合理 搭配膳食,恰當安排時間，為家人做一頓營養豐

16、富 均衡的晚餐，在跨學科活動中懂孝悌，惜糧食。實施多元評價方式,注重學習效果的反饋STEM教育的另一大特色，是以作品作為學習 結果，注重多元化的教學評價。加德納的多元智能 理論告訴我們，每個人的智力都有不同的表現方 式，不能用統一的標準來評判。教師關注的不只是 學科知識的理解、掌握和運用，還有勞動意識、安全 意識、審美情趣和人文積淀等素養。因此，在小學數 學概念形成教學時，首要環節就是要讓學生直接感 知能揭示概念的實例，在學生大腦中形成豐富的感 性表象，引導學生對教師提供的實例進行觀察和動 手操作，借助已有的生活經驗，以感悟的方式獲得 實例共性特征的表象。教師盡可能多地采用真實性 評價鼓勵學生

17、樂于向同學展示、推薦自己的作品， 進行自我評價和相互評價，促進學生綜合素養的提 升和探究精神的形成。（三）小學英語教學與STEM教育的融合在英語課堂中，教師運用STEM教育理念，創 設趣味情境，組織學生自主學習與實踐，與同伴通 力協作，勇敢表達，從而提升學生的英語學習能力， 幫助學生樹立自信心，促進學生全面發展。為了實現學科間滲透，促進學生全面發展，英 語教學緊緊圍繞“能力木位”,將真實的環境引入到 課堂中，激發學生的學習興趣，注重培養學生的個 性化發展和成長性思維，鼓勵學生進行創新發展。 比如，在小學英語課本中，不同模塊會有不同的主 題，在教授這些主題模塊時，教師可以將體育、美 術、數學等學

18、科知識滲透到英語教學中，鼓勵學生 將其他學科的知識靈活運用到英語課堂。在新穎的 教學活動中，學生的創造力得到發展，與同伴的協 作能力得到培養，自主學習能力得到提高。STEM教育理念倡導學生自主學習，協作探究。 在STEM教育理念引領下的英語課堂中，教師作為 學習的引導者，可以通過小組討論將教學目標以任 務的形式下發，組織學生通過演講、制作海報、表演 話劇、編寫代碼等形式完成作業。通過教學活動的 多樣化，體現以學生為教學活動中心的理念，通過 團隊協作的方式完成作業，激發學生學習的主動 性，增強責任感，鍛煉學生的人際交往能力，增強團 隊協作精神。（四）小學科學教學與STEM教育的融合進入21世紀，

19、科學技術對于推動全球經濟發展 的作用顯而易見。為了培養學生的創新精神和實踐 能力，在小學階段開展相關的技術與工程教育的啟 蒙至關重要。1.在科學課堂中融入STEM教育我國教育家陶行知認為教師的責任在于教學 生學，而教師教的方法要根據學的方法來決定。縱 觀小學科學課堂，我們可以通過解決問題或完成某 一任務的方法將科學、數學、技術、工程融為一體。 比如在教學STEM課程平衡鳥的秘密一課中，以 有趣的玩具作為情境，引導學生探究平衡鳥的科學 原理，鼓勵他們認真觀察思考、大膽提出問題。在探 究環節，教師可以充分挖掘學生的動手實踐能力， 設計環環相扣的探究任務，從“不倒的小紙鳥”到 “重心的秘密”再到“站

20、立的小鳥”，層層深入，不斷 激發學生的探究欲，引導他們逐漸深入剖析問題， 得出平衡的科學原理。學生在學習的過程中，以觀 察、實驗的方式合作探究，用成果匯報的形式梳理 知識并學以致用，利用平衡原理進行創意設計，制 作出有特色的平衡設計,進行評價交流。從課本走 向現實，通過知識的延伸拓展，構建起科學智慧與 美好生活的聯系。在科學拓展中夯實STEM教育盡管小學科學課本中有很多可以融入STEM教 育的課程，但畢竟時間有限，很多時候不能盡興地 開展科學拓展活動。我們可以借助課外活動時間開 展STEM教育，在科學拓展性課程中，經歷對挑戰任 務問題的初步解決，初步建立完成任務的一般過 程，即明確任務一（聚焦）關鍵問題一設計方 案一嘗試挑戰，學生通過動手實踐，團隊合作，培 養解決問題的能力，激發創造性思維。例如，在模 擬交通信號燈STEM案例中，教師引導學生首先通 過對學校周邊交通情況的調查，讓他們掌握必要的 交通安全知識，強化交通安全意識；再讓學生自己 動手測量、計算，在課堂上模擬學校路口的交通信 號燈，讓學生將所學知識應用到實際生活中去，將 數學、科學、綜合實踐、道德與法治和編程設計等學 科融為一體。利用實踐活動，推