【摘要】 STEM教育源于美国，它是科学、技术、工程和数学四门学科的简称，强调多学科的交叉融合。STEM教育的基本目标是培养学生的STEM素养，STEM素养是个体在科学、技术、工程和数学领域以及相关交叉领域中运用个人关于现实世界运行方式的知识能力。显而易见，STEM素养包含了科学素养、技术素养、工程素养和数学素养，而不是四者的简单组合，它包含运用这四门学科的相关能力，把学习到的零碎知识与机械过程转变成探究真实世界相互的不同侧面的综合能力。STEM教育以更好地培养学生的创新精神与实践能力。
【关键词】 STEM 思考与探索
一、深思：“工程和技术”教育现状
2010年美国国家科学工作者委员会发布《国家行动计划：应对美国科学工作者、技术、工程式和数学教育系统的紧急需要》，警示美国时刻不忘加强对学生开展STEM教育，而在奥马总统执政之后，对STEM教育的重视提升到新的层次，不断加大对STEM教育发展的关注度与投入力度，对确保美国国际竞争力产生了深远影响；他们认为：在知识经济时代，只有具备STEM素养的人才能在激烈竞争中取得先机，赢得胜利！
在中国，长期以来，在我们的科学课程里面，我们基本上是以教师、书本、课堂为主，课程内容繁难偏旧，过于注重书本知识，脱离学生的生活经验和社会实际，造成理论与实践脱节，动脑与动手绝缘。
科学和工程、技術整合的课堂教学属于全新的教学内容，真正意义上的技术教育在小学刚刚起步，尤其是工程这一个概念，因此要加强对工程、技术教育的宣传，尤其是进一步要提高对工程教育的认识。
二、探寻：“工程和技术”教育意义
技术认识的过程最终要落实到改造现在的事物，以适应人们的需要。它以明确的实践为指向，工程和技术领域的学习必须立足于学生的直接体验和亲身体验，立足于做中学和学中做，以学生的亲手操作、亲历情境、亲身体验为基础，强调学生的全员参与和全程参与，每一个学生都应该是观察者、调查者、设计者、制作者和实践者，他应该通过这些一系列的活动获得丰富的操作体验，进而获得情感态度价值面以及技术设计实践能力的发展。
（一）、做中学，提升学生的发现力与学习力
工程与技术这一块内容的教学，能够借助一系列的活动项目，引导学生接触真实的实践型学习方式，培养学生的观察力，发展学生学习力。
1、观察现象——发现问题，激活学生的观察力
观察力是思维的触角，要培养学生的观察能力，就要善于把观察的任务具体化，善于引导他们从现象乃至隐蔽的细节中探索事物的本质。例如：在教学：《纸飞机》一课时，首先由几个学生比赛“谁的纸飞机飞得高，飞得远，飞得久？”从具体的问题中引发学生观察思考，纸飞机成功飞上天有哪些因素制约？再通过观察同一个同学用同一架飞机进行多次飞行试验，引发学生第二次细化思考：要让飞机飞得远可能跟哪些因素有关？学生在观察比较中发现：投掷力量、投掷角度、飞机的重量、纸张的材质、飞机的结构、机翼的面积、、、、等，此时，老师出示今天的纸飞机用材——A4纸，今天的发射方法——固定好的发射器，把投掷的因素和重量的因素去掉了，只能从飞机自身的改变来达到飞得远的目的，从而引向本节课的重点——设计和改造纸飞机，也就是工程设计中的确定问题。
通过这样有的放矢，步步深入引导学生在观察中比较，在比较中思考，在思考中辨析，在辨析中深入，层层递进，大大激活了学生的观察力。
2、挖掘资源——相似相融，提升学生的学习力
学习力是指学生在学习过程中为了掌握和灵活运用所学的知识与技能所应具备的各种能力的总和，包括学习动力，自学能力等，其中自学能力能使学生终身受用，它是一切其他能力获得和发展的源泉，更是创新型人才所要具备的首要能力。因此，在学生自主探究中，有意培养学生在探究过程达到知识、方法、技巧的内化，通过多渠道，多种方式进行自学，以达到知识间融会贯通。例如：在教学《热水瓶》一课时，要求学生根据热水瓶的保温原理，课后根据学到的热传递的科学知识，设计制作你想要的保温装置。课后，有的同学收集保温隔热材料，有的同学详细收集关于丝棉填充物多少与保温性能的关系，有的通过多次实验比较黑色物体对保温性的影响，有的借鉴足浴盆的发热和控温原理，有的收集双层真空管材料、恒温温控管材料等。
在解决实践问题中，应用所学知识，拓宽所学知识，融合所学知识，大大提高了学生的学习力。
（二）、学中做，发展学生的规划力与创造力
在技术和工程领域，设计和制作是技术设计活动的主要环节。设计环节主要是动脑，制作环节主要是动手，就是把自已的创意转化为物品，而在这一过程中不仅有助于训练学生的规划力，更有利于发展学生的创造力。
1、设计活动——制定方案，训练学生的规划力
规划力就是做事之前，先在脑中想好应该怎么来进行，分辨出事情的先后高低，一步一步地让作业更加顺利流畅的能力。规划力的学习与运用，不仅止于大型的工作或重要的事务，日常生活中也需要基本的规划力。而在技术与工程这块内容的教育有助于培养学生的规划力，因为在技术设计中有种种受限制的因素，如时间的限制，空间的限制，材料的限制等。
因为学生拥有有限的材料，他们就会像真正的工程师和科学家一样不断权衡利弊得失，进行批叛性思考，而此举不仅大大训练学生的规划力，而且培养了学生高质量的科学探索。
2、动力实践——对比验证，培养学生的创造力
创造力是指产生新思想，发现和创造新事物的能力。在工程技术实践活动当中，通过一个又一个技术问题的探究，激发创造的欲望，享受创造的乐趣，培养创造的想象能力，以及批判性思维能力，创造性解决问题的解决能力。例如：我们经常在学校开展的一个技术活动“鸡蛋撞地球”，要求将一个鸡蛋从高楼上抛下，落地后不打破，提供的材料有熟鸡蛋，旧报纸两张，还有细线、透明胶、塑料袋、剪刀等等，这个设计活动就是运用运动与力的知识，应用材料相关的知识面，这就富有挑战性，需要比较高的创造性思考。又如一般人遇到灾难，我们首先想到是就是逃避，千万不要引祸上身，可是科学家富兰克林就不一样，他偏偏用避雷针来引来闪电然后释放能量，富兰克林在发明避雷针的过程当中就巧妙地运用了逆向思维，也就是说利用弊端化为有利。
因此工程技术领域是培养学生创新力的一个重要载体和有效途径。
著名教育家怀特海曾经讲过这么一句话“教育应该培养出这样的学生，他既能很好地掌握某些知识，又能出色地完成某些事情，这种实践和理论是紧密结合的。”STEM教育不仅培养学生所谓的劳动观点和基本操作技能，更着力培养技术发明，技术革新的意识与能力，对于小学科学来说，后者比前者更为重要！作者简介：吕跃春，1975年1月出生，女，江苏宜兴人，毕业于江苏教育学院，数学与应用数学专业，本科，现就职于江苏宜兴实验小学，研究方向：数学与科学事例
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