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STEM是科学、技术、工程和数学四门学科的合称,自20世纪末美国国家科学基金会首次提出STEM教育理念以来,其重要性已经被政治、经济、教育等领域所广泛接受,当今社会STEM教育已成为英、法、美日众多发达国家促进其经济发展和增强综合实力的核心内驱力。在小学阶段即开展STEM教育,注重小学生科学、技术、工程和数学方面综合能力的培养,增强小学生的想象能力、创造能力、实践能力以及解决复杂问题等能力,培养小学生具有创新性思维,可为他们后续进入中学、大学学习,甚至将来踏入社会工作打下扎实的基础。然而,我国的STEM教育研究与国外发达国家相比,尚处于起步的阶段。国内很多学者赞成STEM教育理念,在公开发表的文献中对STEM教育的理念解读、介绍国外STEM的做法、综述和评论居多,实证研究还比较少。目前,我国的小学阶段开展STEM教育只在极少数经济发达地区开展起来了,内陆地区一些教育发达城市近年来也有所实践,但仍然存在诸多问题,例如缺乏合格师资、缺乏接地气的课程设计等实际困难。本研究旨在为国内、特别是内陆地区从事小学STEM教育教学和研究的学者提供新的视野。围绕如何开展小学阶段STEM教育,主要以教师和学生为研究对象,笔者提出了三个问题:怎样在小学教育阶段相关课程中引入STEM的理念,并进行课程设计?如何能让学生认可STEM理念,主动将STEM融入进他们的自我学习中?从事STEM教育的教师应具备哪些基本能力和素质?围绕上述三大问题的解决,结合文献研究、开放式访谈和STEM教学课堂随堂观察记录等手段,选择笔者所在地有代表性的重点学校进行研究。得出了以下主要结论:(1)小学阶段开展STEM教学的流程可以分为5个阶段。(2)可从以下五个方面入手来进行小学阶段STEM教育的课堂设计和教学:a)突出学生的课堂实践;b)鼓励孩子们多课上、课下主动使用STEM词汇;c)使用多种类、多功能的课堂教具;d)规范孩子们随堂记录本的使用;e)与孩子家庭共建开放式课堂。(3)可以通过加强以下三方面努力来提升学生对STEM教育的兴趣和热情:a)进行跨学科的整合性教学,让课堂知识更加丰富和更有吸引力;2)更加丰富的课堂实践;3)为孩子们提供安全、宽松的课堂环境,鼓励孩子们面对困难时要坚持不懈。(4)从事STEM教育的教师应具备以下四项的基本能力和素质:a)整合式STEM教学的能力;b)创新的课堂教学设计能力;c)熟练掌握一些必备的教育学的理论和方法,全程指导课前、课中和课后的教学和辅导;d)健康的个人心理调节和适应能力。