透视科学中的探究及工程与技术中的问题解决

材料、能量、燃料的自然资源的学习是学习更复杂知识的基础，如对于物质本质的理解（原子的运动与排列解释了不同材料的性质）；能量可以以电、化学、磁及力等形式存在；自然资源的获取影响着工程和技术的产品，人类住处与自然资源的分配和适宜的天气条件密切相关等。

·与学生们的兴趣和生活经验息息相关，或者是可以联系到需要用科学技术认知思考的社会和个人的观点

这是选择学科核心概念的重要一条，因为这些将与学生的生活息息相关。如学生学习生活中可接触到的事物的性质，以及可以改变事物性质的情况，学习能量的类型和能量的影响，并联系他们的人生经历；学习有生命的事物是靠什么生存并生长的；学习人类是怎么利用原材料制造产品和设施的，例如食物、玩具、桥、楼房、自行车。以及各种工程和技术的其他产品；他们还会学习自然资源的短缺是如何影响他们生活的，比如没有规律的雨水、矿物和粮食作物。

·在逐步提升知识深度和复杂度的多种等级中，要做到可教且可学

当孩子们进入小学时，他们了解不同的材料和它们各自的价值。而在小学的前期，他们的学习包括对事物和状态（固体、液体、气体）、天气和一些自然和人造事物的科学认识。在小学的后期，他们会学习由看不见的颗粒组成的物质（空气有重量但是看不见）。在更后期，他们会学习化学，如金属和塑料在不同情况下的用途，他們还会根据测量性质识别不同的材料；在生命科学中，他们学习关于人类活动对于地球和生态系统，例如土地、空气、水质和生物多样性的影响。在教育的所有等级中，他们会学习开发自然资源是有益处的，但是这种做法会导致资源的短缺，这归根于不可再生资源的耗尽。

STEM在小学的实施

近期，小学的课表中将数学单独列出，再从基础学科（生物、化学、地球空间、物理）中提炼出综合主题，以及一些属于工程和技术的主题。但是在“科学”的标注下，在没有向他们展现如何将一类主题知识与其他STEM主题知识串联在一起的情况下。孩子们学习了每个主题下的事实。除此之外，也很少尝试将孩子们每天的经历当作是一种学习科学的途径。这些情况或多或少偏离了本文上述的观点与期许，我们要尝试改变这样的情况，希望本文的讨论能让我们从实践、跨学科概念、核心概念的视角思考科学、技术、工程和数学的整合。