为实现2035年战略科技力量和高水平人才队伍位居世界前列的战略目标，科技创新人才的早期培养已成为我国科技创新工作的重中之重。颁布实施的义务教育科学课程，承担着培养学生科学素养之大任。大力夯实科技强国人才根基，前瞻部署中小学科学教育，重塑新时代基础科学教育体系，已然成为我国在未来国际竞争中博得先机的重要保障。
湖南省教育科学研究院科学教研员张敏聚焦学生科学素养提升，把STEM教育这一课程设置方式，创造性地融入到小学科学课程的发展中。把STEM教育的课程目标——综合运用所学知识创造性解决问题的能力、STEM教育的课程理念——跨学科综合与集成、STEM教育的教学方式——项目化学习，与我国现行小学科学课程的现有课程目标、课程内容与课程理念有机融合。为新时代中小学学生成长，建立动态化个性发展路径，推动我国中小学科学课程教学的改进与研究，开启学生科学学习方式的前瞻式变革。《STEM教育在小学科学教学中的融合与创新》一书则是张敏老师这种探索性研究与实践的成果结晶。
问题是研究的起点。就STEM教育融入小学科学课程教学而言，采取“以问题为中心”的学习方式无疑是最基本的范式。这本书从课堂教学出发，聚焦学生科学学科创造力培养，提出了以问题为中心的三大“STEM式”教学策略：“工程设计与物化”策略、“事物呈现反思”策略与“单元教学渗透”策略。这些策略在学科核心概念的建构中，有机添加有内在本质关联的跨学科教学资源。在中华优秀传统文化中的物质文化遗产与非物质文化遗产、人工智能时代的编程与高铁、大自然的奇妙世界与启示中，构建以义务教育科学课程标准为基，以自然、科技、人文为面的金字塔式“科学 ”小学科学课程发展式样，引导学生开展具有STEM教育理念的“跨学科”科学实践活动。在一个个独特的长、中、短周期的项目化学习经历中，完成科学概念的运用与迁移，实现科学概念的自我重构，让科学教学的深度学习真正发生。
《STEM教育在小学科学教学中的融合与创新》认为，不论是基于问题的科学教学，还是基于项目的科学教学，抑或是基于主题的科学教学，STEM教育对科学课程教学的融入，都将会是一种学习方式的巨大变革。融入了STEM教育的科学课程的教学，都将会是一种学习方式由被动接受转变为主动出击、学习内容由他人确定转变为共同参与提出、学习评价由知识评价转变为能力评价的一次飞跃。融入了STEM教育的科学课程的教学，都将坚持从儿童的心理认知特征与智力思维发展理论出发，着眼学生个体认知过程发展，帮助学生在学习中主动形成认知结构，引导学生从接受的学习向发现的学习与建构的学习转变。在建构的学习中贯彻和落实探究式教学的“浪费”性原则、非计划性原则、重演性原则和非指导性原则，保障学生有机会从始至终真正参与到激动人心的科学研究过程中来。
书中关于这一系列STEM教育在小学科学课程教学中的融合与创新，为现阶段科学学科教学的高质量开展，提供了较好的理论指导与实践支撑。特别是为在颁布实施的《义务教育课程方案（2022年版）》中提到的各门课程用不少于10%的课时设计“跨学科主题学习”活动的开展，及现阶段“双减”背景下学校3∶30优质课后服务的开展，提供了较好借鉴，为现阶段《义务教育科学课程标准（2022年版）》的有效实施，作出了有益探索。
“有良好的科学素养，你才有可能运用科学的原理和方法去做个人的各种决策，去参加讨论关乎全社会的各种科学问题。有很扎实的科学基础可以强化人们日常所用的许多能力，诸如创造性地解决问题的能力、运用判断进行思维的能力、在集体中协同工作的能力、有效地运用技术的能力等”。正因科学教育价值的如此多元，才值得我们运用同样如此多元的方式，来服务我们的学生。《STEM教育在小学科学教学中的融合与创新》一书为我们作出了很好的示范，我们期待更多的教育同仁投入到这种探索性研究与实践中来。
（作者系教育部教材局局长）
《中国教育报》2023年06月14日第10版
作者：田慧生
