基于STEM课程推进学校科技创新的研究

基于 STEM 课程推进学校科技创新的研究

覃艺

梧州市大坡初级中学 广西梧州 543101

摘要：随着社会的不断发展，科技的发展越来越注重创新，传统的教学课程很难提升学生的创新力。而STEM课程可以有效地提升学生的创新能力，推进学校的科技创新。本文首先针对开展STEM课程的意义展开论述，然后对开展STEM课程对推进学校科技创新的影响进行分析讨论，最后举出实例加以证明。

关键词：STEM；科技；创新

前言：STEM是一项综合课程，其课程内容包含了科学、工程、数学以及技术四个方面。通过开展STEM课程教学旨在提升学生的科学技术素养，帮助学生了解、认识和运用科学知识，推进学校的科技创新。另外STEM课程在教学理念上和传统课程教学理念也不尽相同，和新课改理念有很多相似之处，对于学生的兴趣培养和实践能力等更加重视，这也在一定程度上有助于科技的创新。另外在教学内容理念上，STEM课程更加重视对技术和科技方面的教育，更有利于推进科技的创新，对推动学校的科技创新具有重要意义。

1. 开展STEM课程的意义

1. 培养学生自主学习的习惯，提升学习兴趣

学生对于传统的教学模式已经产生了疲倦的学习心理，对于教学内容的学习效果相应的也会大打折扣。SYEM课程作为一种新的教学方式，会更好的吸引到学生，使学生产生浓厚的学习兴趣。STEM课程的教学理念是提倡以学生为主体，教师为主导的教学方式，提倡进行启发式教学，使学生尽可能的参与到教学当中去，改变了传统教育模式下的灌输式教学。由于学生第一次接触STEM课程，第一次根据STEM课程理念，学生在这种全新的学习模式下能够激发出学生进行相互之间交流的欲望，提升学生学习的效果。学生在学习的过程中在老师的主导下对各种问题展开自主的探索和讨论，通过不断的问题的解决不仅能够培养学生自主学习的习惯，还能够提升学生的学习兴趣，这对于学生的学习是非常有帮助的。

2. 提升学生的综合素质

对于教师来说，传统的教学方式下其教学内容是单一的，只需要对自己教授的学科进行掌握就能够很好的完成教学工作。但是在STEM课程教学中，需要教师了解出自身教授学科以外其它的知识，这是因为STEM课程是一项综合性的课程，其课程内容包括科学、历史、化学等各种知识，提倡综合性知识教学。所以开展STEM课程对于教师来说需要对自身的文化知识掌握的宽度进行提升，只有这样才能够保证教学的质量。教师除了提升知识宽度的提升之外还需要对教学方式和理念进行提升，改变原有的灌输式教学，教师在教学过程中只是一个引导者，需要学生进行自主的学习和探索。所以开展STEM课程对于提升教师的综合素质具有重大的意义^[1]。

2. STEM课程对推进学校科技创新的影响作用

1. 激发学生学习科技的兴趣，培养科技创新意识

STEM课程在教学形式上更加注重对学生兴趣的培养，在教学内容上也更加注重教授科学技术，所以开展STEM课程能够激发学生学习科技的兴趣，培养学生的科技创新意识，助推学校科技创新的发展。教师在STEM课程教学过程中，通过将生活中实际发生的现象联系相关的科技知识提出相关的问题，通过与学生进行交流讨论和实践，共同解决提出的相关问题。学生在自主探究答案的过程中会更加的专注，在得出结果的那一刻相比于直接知道答案会更加有成就感，因此会对科技更加的感兴趣。由于经常独立思考和集体讨论，其思维也会得到发散，有助于培养学生的科技创新意识。

例如三年级的科学教师在进行第三单元《温度与水的变化》这一课程的教学时，如果只是单纯的讲解温度的改变下水的变化以及告诉学生其中的原理，学生在学习的过程中不仅记不住学习的内容，对于兴趣的培养和科学创新意识的形成也是非常不利的。教师在教学过程中应当采用STEM课程的教学理念，根据该科学知识与生活实际进行联系，提出几个问题。例如：当我们在家里烧水时，温度多少度开始冒小泡泡呢？温度达到多少度开始冒大泡泡呢？为什么温度升高水会发生变化呢？教师首先可以带领学生进行烧水实验，让学生实际观察温度不断上升过程中水的变化，然后组织学生针对提出的问题进行讨论，最后派出代表进行发言^[2]。发言过后可以互相提出不同的看法，最后学生再对学生讨论的结果进行总结，告诉学生哪些是对的哪些是错的，并给出具体答案。学生通过自主探索学习，对于学习内容的记忆会更加深刻，也会提高对科学的兴趣，形成科技创新意识。

2. 加强学生对科技的实践能力

STEM课程更加注重实践教学，传统的科学教学方式仅仅依赖于教师通过书本向学生传授知识，学生只需要最其结论进行记忆即可^[3]。STEM的实践教学主张让学生实际参与到教学当中，通过科学实验来学习科学文化知识，培养学生对于科学的深度认识和热爱。例如在进行指南针教学时，如果只是单纯地向学生讲解指南针的原理和使用方法，学生也能够通过记忆应对考试，但是却无法锻炼学生的实践能力，对于指南针也无法说出其它的一些想法，这样的教学模式很难让那个学生对科技产生热爱，也无法助推学校科技的创新发展。教师完全可以将学生进行分组，每组共同根据指南针的零部件对于指南针进行组装，锻炼学生的动手能力和合作能力。这样做虽然对指南针的原理和使用方法帮助并不大，但是能够有效锻炼学生的实践能力，培养学生对科学技术的创新能力。

3. 使科技活动更加贴近现实生活

STEM课程在设计的过程中就是将课程内容与生活实际相联系，这样能够帮助学习相关的科学知识。仅仅依靠单一的想象教学，学生很难在脑海中形成完整的画面，很难学会相关科学知识。所以教师在教学的过程中要紧密地贴近现实生活，可以通过实物教学培养学生的观察力，引导学生将科学的文化知识和生活中的实际现象相连，解决生活中设计该科学知识的难题，提升学生的创造力和创新力。在科学知识的教学过程中经常会涉及植物、动物和相关反应的教学，教师可以选用生活中常见并且安全的想象让学生在学习完相关的科学知识后进行自主的观察，提出自己的疑问和看法，培养学生的科技创新能力^[4]。

3. 推进学校科技创新的实际课程研发

在疫情期间，浙江省嘉兴市南湖区的凤桥镇中心小学就以STEM教育开展了相应的科技节活动，在很大程度上促进了学校科技创新的发展。其中六年级学生基于STEM教育理念开展了航空行李投放式放学通道的设计与实施，有效解决了放学期间通道拥挤的现象，减少了疫情期间人员拥挤造成风险，并在市里获得了一等奖。该项基于STEM课程的研发在很大程度培养了学生的实践动手能力和对科学技术的兴趣，促进了学校的科技创新。另外我校为了打造“科技创新”的办学特色，赢得“广西中小学生发明创造事业单位”称号，培养学生的科技创新精神耗费心血编撰了《科技创新》这本教材。教材内容主要包括学校对开展科技创新活动的价值，科技创新活动和运动会以及实际案例和经验的介绍，通过教学工作希望能够为祖国培养更多的科技创新人才

结束语：STEM课程能够有效的提升学生的创新力，有助于推进学校的科技创新发展。但是目前我们对STEM课程的认识还不足，开展起来还存在各种各样的问题，需要我们对STEM课程加深认识，不断对STEM课程理念进行更新，注重STEM课程的多种教学目标，制造多样化的学习模式，确保学生的创新能力得到提升。

参考文献：

1. 丁方方. 基于初中科技创新活动开发的STEM课程研究——以"制作智能小夜灯"为例[J]. 名师在线, 2020(27).

2. 丁方方. 基于科技创新活动开发的STEM课程案例研究[J]. 新课程（教育学术）, 2019, 000(011):17.

3. 郑思晨. 基于STEM理念的校外科技教育活动方案设计和项目学习手册开发研究[J]. 中国校外教育, 2020(S01):8-10.

4. 陈鹏. 基于设计思维的技术教育STEM整合课程研究--以"设计更好的学校"课程为例[J]. 现代教育技术, 31(1):7.