摘 要:在全球資源與人類需求之間矛盾越發(fā)激烈的今天,科技的創(chuàng)新與人才的培養(yǎng)是各國維持核心競爭力的重要因素之一,為了尋找先進的教育方式以培養(yǎng)出創(chuàng)新型優(yōu)秀人才,從基礎教育階段引進STEM理念無疑是順應時代發(fā)展潮流的有效方式。本文圍繞STEM理念與小學科學課程資源整合的必要性及實施展開分析。
關鍵詞:STEM教育理念;小學科學課程;資源整合
一、 STEM教育理念淺析
STEM起源于2006年美國國情咨文中公布的一項人才培養(yǎng)計劃,目的是通過教育來提高全球競爭力。STEM分別表示科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(Mathematics),而STEM教育就是將這四個學科進行綜合的教學。與傳統(tǒng)教育不同,STEM教育的核心素養(yǎng)是創(chuàng)新思維,一般在每學期內(nèi)開設四到五個綜合性研究話題,對于遇到的各種問題都使用這四科知識進行處理解決。STEM教育理念著重強調(diào)培養(yǎng)學生的思維能力和操作能力,并且易于激發(fā)學生對數(shù)學和科學等抽象學科的興趣。
二、 STEM理念與小學科學課程資源整合的必要性
之所以要實施STEM理念與小學科學課程資源整合,是為了從基礎教育階段入手,通過強化小學生對知識的運用能力以及引導小學生動手動腦學科學,來激發(fā)并培養(yǎng)小學生對于科學的興趣,從而促進其主動學習更多的科學知識,在此基礎上通過創(chuàng)新來發(fā)現(xiàn)新事物、探索未知的科學真理。具體來說,STEM教育理念對小學科學課程的影響主要包括以下幾點:
第一,STEM理念對教師的要求更高。教師是教學的引導者,傳統(tǒng)的教育理念已經(jīng)不適應當下的教學要求,而將STEM理念與小學科學課程進行資源整合,可以促進教師提升自身的專業(yè)能力并改進培養(yǎng)方式。教師在STEM理念指導下,應改變以往的“唯成績論”,轉(zhuǎn)而重視學生的學習能力、挖掘?qū)W生的探究能力、創(chuàng)新水平和樂于分享的優(yōu)秀品質(zhì),以公平公正的教育方式培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。
第二,STEM理念下的學習追求創(chuàng)新和可操作性。在社會走向多元化發(fā)展的今天,創(chuàng)新型學習方法可以使學生掌握更全面的學習能力、操作能力和解決問題的能力,這也是STEM教育理念與小學科學課程進行資源整合的目的之一。
第三,STEM理念更加重視小學科學課程。普通教育的發(fā)展方向一直遵循“傳道授業(yè)解惑”,這一過程對小學生自我成長以及接受知識的能力有所忽視,但科學思維的發(fā)展程度基本上決定了小學生在這條道路上能走多遠。因此,將STEM理念與小學科學課程進行資源整合有助于小學生及早接觸到科學知識,從而對其產(chǎn)生一定的了解并培養(yǎng)濃厚的興趣。
第四,STEM理念有助于教育評價體系的完善。教育評價如果只依靠紙筆測試類的基礎考核,那對于小學生思維發(fā)展必將造成重大損害,同時也限制了小學生動手操作能力的培養(yǎng)。而STEM教育理念的融入,使得小學科學課程評價重視對學生操作能力的考查,以促進小學生科學素養(yǎng)的全面發(fā)展。
三、 STEM理念與小學科學課程資源整合的實施方法
(一) 通過科學實驗來整合四科知識
小學科學課程在教材編寫上多傾向于實驗探究,一般從簡單的生活實驗入手來對動植物、水和空氣等各種材料進行分析,為學生構(gòu)建出便于思考的學習空間。因此教師可以從科學實驗入手,結(jié)合相關聯(lián)的數(shù)學知識與工程技術來實現(xiàn)教學資源的整合,培養(yǎng)學生形成系統(tǒng)性的研究思想。舉例來說,在以“過濾污水”為課題的研究中,教師先對此進行簡單講述,再借助日常生活用品、池塘湖泊的水以及活性炭等作為實驗材料,鼓勵學生自己動手制作污水凈化處理器,并分別使用紙巾、抹布、活性炭包、棉服等不同的凈化材料來進行實驗,然后通過對比分析來觀察凈化效果的差異,最后在教師的引導下以總結(jié)的形式幫助學生掌握污水凈化的原理。通過這種“實驗+講解”的模式,可以有效地將多學科的知識進行整合,以便于學生更好地理解污水凈化過程,并且奠定良好的環(huán)保意識,使該課程教學更加有實際意義。
(二) 通過科學故事來培養(yǎng)學生學科素養(yǎng)
小學科學課程對于學生科學探究精神的培養(yǎng)以及遠大科研理想的樹立都有明確的要求,在教材編寫上也盡量突出科學家的事跡榜樣,以便于對學生產(chǎn)生正向的引導作用。但教師在實際教學中過于強調(diào)對科學知識的講解以及應試能力的考查,而對學生綜合學科知識思考問題的能力不夠重視,尤其表現(xiàn)在對科學故事以及科學技術發(fā)展史的講解上總是刻意忽視,不僅不利于學生興趣的養(yǎng)成,更阻礙了學生發(fā)展學科素養(yǎng)。在STEM教育理念的指導下,教師應多重視素質(zhì)教育,加大對科學發(fā)展真理過程的講解以及科學家品行思想的傳播,從而使學生有所感悟并盡早接觸到科學研究的內(nèi)在價值。舉例來說,在講解“動植物繁衍后代”相關內(nèi)容時,教師應著重講述著名生物學家達爾文的研究經(jīng)歷,圍繞達爾文發(fā)現(xiàn)進化論這一過程進行發(fā)散和延伸,幫助學生感悟科學的奧妙并體會到研究的艱辛。
(三) 通過學科整合來提高對數(shù)學知識的運用
科學研究的開展依賴基礎的數(shù)學知識,因此在科學教學中突出數(shù)學知識的應用將有助于學生從數(shù)學角度認知科學現(xiàn)象,并運用數(shù)學知識來完成對科學研究的簡單探索。舉例來說,在講到“探究星體”相關內(nèi)容時,由于不同類型的星體之間的比較過于抽象化,不便于學生理解,因此教師可利用其他學科知識來進行輔助分析。比如通過對不同星球體積進行數(shù)值對比來幫助學生認識星體大小的差異,其間輔以數(shù)學計算來鍛煉學生的數(shù)學能力。同樣的,在講到“能量轉(zhuǎn)化”相關內(nèi)容時,教師以實際生活中學校用電量為數(shù)據(jù)進行計算,幫助學生理解電量的用途和能量轉(zhuǎn)化的基本雛形,繼而體會到節(jié)約用電的重要性。通過這種學科整合的教學方式,可以有效地促進學生運用數(shù)學知識來探究科學,從而培養(yǎng)學生用已知知識來推理未知知識的能力。
STEM理念是現(xiàn)代教育中非常實用的一種教學模式,其與小學科學課程的資源整合可以在確保教學質(zhì)量得到提升的同時,從小為學生打好科學創(chuàng)新的基礎,使其逐漸成長為具有核心競爭力的綜合性人才。
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作者簡介:
黃靜靜,浙江省臺州市,浙江省臺州市玉環(huán)市蘆浦中心小學。