STEM项目驱动下指导中小学生科技创新的策略研究

STEM项目驱动下指导中小学生科技创新的策略研究

何树刚

广州市华侨外国语学校 邮编： 510095

摘要：21世纪国家之间的竞争实质是科技的竞争，人才的竞争。中小学生是国家的未来人才，STEM教育诣在培养未来专业人才。通过STEM项目的驱动下，打破学科的壁垒，与多学科融合在一起，让学生在实践中不断收获创新的成果，在活动中学会合作、学会交流、学会分享。

关键词：STEM项目驱动 中小学生 科技创新

一、概念

STEM教育，是指运用包括科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathematics)，等多个学科交叉融合形成的有机整体，统一获取知识、利用工具以及方法、创新生产过程教育活动。STEM教育是多元化、全球化文化发展过程中使用联系、系统思维。教育中，反映STEM理念的方式是STEM教育，可以促进学生形成综合素养。

二、特点

表现为3点，具体如下：

在STEM教育中，联系数学、工程、技术、科学教育，在解决现实挑战期间，思维具有联系性以及整体性，体现综合性，主要在教育目标上体现，目前没有将统一目标形成，总体上来说，学生在STEM教育中，将以上4方面知识、技能能力综合利用，有技术能力以及逻辑思维，设计创新，将调查研究独立完成，将问题有效解决，将学校、STEM工作场所间的桥梁架起。综合性目标关注了社会、学生以及学科之间的联系，对社会责任、学生发展之间的整合等情况进行强调。

STEM教育在本身体现了实践性，综合技术、科学、数学、工程等学科，地位同等重要，凸显了实践以及过程。STEM教育课程实施过程中，组织充分，设施精良，另外，以活动作为基础，利用学习来解决问题，将实践的课堂体验获得，利用实践性课程，可以将师生交往的平台构建，在平等对话中，学生可以将知识自由获得，将创造灵感激发。

课程深度、多种可能性、意义层次、多重解释体现了STEM教育的丰富性，联系4门课程，对原有课程特点进行综合考虑，设置课程上，在综合化课程丰富性解释上，可以从多角度开展，对于不同学生来说，可以将不同水平STEM素养获得，学生需要将STEM学科知识熟练掌握。为了追求多维目标，丰富STEM课程内容。利用多样化课程形式，学生能够获得多种可能的自我发展。

总结得出，STEM项目驱动下指导下，对于中小学生来说，可以产生良好影响，学生在设计以及探究过程中应用合作方式，加深认识以及理解STEM领域内容，锻炼交流沟通能力以及解决问题能力，提高学生学习兴趣。

三、我国中小学生科技创新

发展经济情况下，世界各国、地区重视科技创新，也重视培养创新人才。1985年提出培养学生“创新精神”，我国未来战略重要目标是培养创造性人才。

科技创新包括创造性人格、创造性思维、思维素质、学习素质、深度理解知识等。形成科技创新素质的阶段中，最关键是青少年时期。目前世界各国对其培养模式进行了探讨。我国在中小学生科技创新方面依然存在不足，需要学习以及改进。众所周知，培养中小学生的科技创新素质，需要学校以及企业、学校以及社会、不同学科、不同学段完成联合，将适合创新人才成长培养模式逐渐构建。

开展STEM教育，与国际公认培养中小学生科技创新理念要求符合，STEM教育可以将多个学科联合，将不同学科、不同层次教育要求丰富体现，结合STEM教育理论，根据我国中小学生科技创新发展需求，将STEM项目驱动下指导中小学生科技创新的策略提出，十分重要。利用STEM教育创新模式，可以引导中小学生将未知问题自主发现，然后解决，将其科学探究能力提高。

（一）发现问题

中小学生在STEM教育创新模式中需要将想要探究的自己发现问题，依据教师限定条件，学生可以发现问题绝对不能限定，有指向性，在STEM素养中，发现问题能力是重要组成。

（二）推测、假设

中小学生根据自己发现的问题，将大胆假设提出，通过讨论，预测问题答案，尽量以不同方式记录。

（三）证据收集

STEM教育创新模式中，重要环节是证据的收集，依据探究问题类型，可以分为直接观察类、仪器记录类、设计交互类，第一类中，学生靠人体自身感知，第二类中，学生借助现有仪器或者将新的仪器设计，将数据记录，将规律发现，第三类中，学生将专门交互方案设计，将环境准备、问题现象触发、收集对应数据不断的交互完成。

（四）分析数据

利用结论推导办法以及猜想验证方法来分析数据，分析数据结果是描述规律或者现象。

（五）结论获得

中小学生将观察到的规律以及现象从理论角度解释，避免将错误结论获得，教师支持、相互协作是必须的。

（六）反思

中小学生发现问题后，探究后，需要反思，对问题可迁移性以及可渗入性进行反思，将更好的发现问题能力培养，在收集证据期间，在数据分析期间，进行归纳以及改进。发布分享相关方法、结论。

4. 案例

项目《一叶一世界》，将各种表现形式应用，共计4部分活动，设计秉承绿色教育理念，结合STEM教育创新理念，引导中小学生自主探究以及自主发现，将兴趣激发，引发思考。专业老师负责指导，提高中小学生创新能力。

总结

实施STEM教育过程不仅庞大而且复杂，在各种科学项目中贯穿STEM教育理念，可以积极影响中小学生创新培养。明确STEM项目驱动下指导中小学生科技创新的策略，可以培养人才，增强国家竞争力。

参考文献：

[1] 为你的创新找个舞台 ——欢迎参加2017中小学生创新实践作品征集展示活动[J]. 中小学信息技术教育,2017(1):7.

[2] 张燕,雷海燕. 培养中小学生科技创新能力的几点实践[J]. 课堂内外·教师版（初等教育）,2020(3):113-114.

[3] 冯璐. 浅谈科技馆如何培养中小学生的创新能力[J]. 科技风,2013(16):25-25. DOI:10.3969/j.issn.1671-7341.2013.16.020.

[4] 杜娟,简迪. STEAM背景下中小学生信息该素养与科技创新意识关系研究[J]. 教育信息技术,2018(10):56-59. DOI:10.3969/j.issn.1671-3176.2018.10.015.

注意添加：该文为广州市越秀区教育局2018年度课题（编号越[2018]32号）成果。