摘 要：随着我国教育改革的不断推进，创新教育的理念深入人心。为了培养跨学科思维能力复合型人才，STEM教育已经成为目前教育的热点，将STEM教学模式应用到现在的教育中也是一种必然趋势。对STEM教学模式的设计模式和实践应用进行了探究。

关键词：STEM;教学;设计模式;实践

随着社会的发展，对学生就职时的能力要求也发生了变化。除了要求学生有专业的技能以外，还要有敢于质疑、善于实践、勇于创新的综合能力，能够在实际中解决问题。STEM教育在世界范围已经有了广泛的应用，多个国家已经发布了STEM的教育规划。在中国，STEM教育也得到了普遍的推广。STEM教育模式将会是21世纪教育新的指向标。

一、STEM教育的基本概述

STEM是Science、Technology、Engineering、Math的缩写，翻译成中文，STEM教育是结合科学、技术、工程和数学的学科教育。STEM教育的理念是在实践中融入学科知识，将知识的学习应用于实践中，实现理论与实践的统一。STEM教育中各种学科的整合不仅仅是简单的知识结合，而是在实践过程中每个学科的精神内涵的融合，是一种创新型教育模式。因此，除了培养学生的科学素质、技术素质、工程素质和数学素质以外，STEM教育还可以有效地培养学生的实践动手能力和创新性思维。对STEM教育的评价需要系统性审视，在实践过程中完成了与教学课程的密切结合，具体表现为综合性、开放性、实践性和丰富性。

二、STEM教学模式的设计模板

（一）教学分析

在设计详细的教学模式之前需要进行具体的教学分析。教学目标、教学内容、学生特点等因素都需要考虑在内。教学目标的设定是为了让学生对课程有初步的了解，也可以使教师的教学有的放矢。教学目标的具体设定内容包括知识与技能、过程与方法和价值观三个方面。教学内容则是教师教授的具体知识，是教学分析最重要的一步。在分析时教师需要对教学内容有明确的了解。分析学生特点是为了设计的教学模板可以对学生起到最大的效果，根据学生的学习情况才能设计出最适合的模板。

（二）问题情境设计

STEM教育与其他的教育一样，学生兴趣的培养是一个很重要的过程。只有设计与学生平时使用的教学模板不同的模板才能激发学生探索问题的兴趣，从而在探索的过程中提高解决问题的综合能力。因此，对问题情境的设计尤为重要，学生可以在问题情境中不受答案的限制，利用自己的发散思维提出不同的方案。

（三）跨学科教学设计

真正的STEM教育是融合各种学科的全方位、立体式的教学模式，致力于实现学生知识、技能、情感、价值观的全面发展。针对同一个主题，可以梳理各学科的相关知识点进行深入理解，从而设计出新的教学模板。也可以通过绘制知识地图的方式展示各种学科之间的关联。除此之外，教师可以通过开展各种教学活动，将各个学科的知识点融入其中，实现在实践中学习理论知识的目标。

（四）项目式学习

项目式学习是学生通过小组的方式对跨学科的高难度问题进行讨论研究的学习方式。教师通过情境设计引导学生发现问题，学生通过小组讨论，思考问题，提出各自的想法，大家从多个角度探究解决问题的突破口，最终找到最优方法之后，通过团队协作的方式完成学习解决方案的设计。经过项目式学习，学生可以提升合作能力和思維能力。

三、STEM教学模式的实践研究

（一）教学分析

商场扶梯的设计课程，通过对商场中扶梯的智能化设计达到为人们提供便利和节约用电的目的。在知识与技能上，学生可以了解扶梯的工作原理、内部结构知识。在过程与方法上，可以发散自己的思维设计不同的方案。在价值观上，学生能够获得团队合作能力，增强自己的社会责任感。

（二）问题情境设计

在实际的STEM教学中，教师根据学生的心理特点进行课程设计，通过教学游戏等设计教学，既能激发学生的学习兴趣，又可以创造出轻松愉快的学习环境。比如商场扶梯设计课程中，教师可以创设这样的情境：繁华热闹的商场中，设置了智能扶梯后，有人靠近的时候扶梯自动运行，没有人乘坐的时候自动停止。

（三）项目式学习

如在公园智能电风扇的课程中，通过导入情境学生提出如何实现智能化自动开启和关闭的问题，然后通过对各个学科知识点的分析，大家发散思维，提出自己的想法，最近对各种方案进行利与弊的讨论后得出一个最优方案。在这个过程中，激发学生对问题探究的兴趣，提高分析、解决问题的能力。

STEM教学模式设计中，项目式教学、情境设计、跨学科设计等新的教学模式给课堂注入了新的活力，有效地激发了学生的学习兴趣，创建了轻松和谐的学习环境。在教学过程中，不再受到单一学科的束缚，将各个学科融合起来，引导学生利用发散性思维思考复杂问题。通过反复的实验，该设计模式对学生的作用较为明显，为后续STEM课程的实施提供了参考和借鉴。

参考文献：

[1]李畅.基于STEM教育理念的翻转课堂教学模式研究[D].辽宁师范大学，2018.

[2]赵玉婷.STEM教育理念下小学《研究性学习活动》课程的教学设计与实施[D].东北师范大学，2018.

[3]杨亚平.整合性STEM教育理念下工程类高职数学教学模式的建构[D].华东师范大学，2016.

作者简介：陈洪洪（1981—），女，壮族，广西防城港市，本科，中学一级，研究方向：信息技术教育。

编辑 高 琼