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        基于STEAM理念的初中科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)
        ——以“自制地球儀”為例

        2020-08-12 05:01:36徐亞奇
        科教導(dǎo)刊 2020年20期
        關(guān)鍵詞:科學(xué)知識(shí)生活化理念

        徐亞奇

        (浙江省溫嶺市新河鎮(zhèn)中學(xué) 浙江·溫嶺 317502)

        1 STEAM 教育理念與金字塔學(xué)習(xí)理論

        2008 年學(xué)者Ya Kman 在STEM 教育理念的基礎(chǔ)上加入了藝術(shù)(Art)元素,形成了更加系統(tǒng)的STEAM 理念。

        金字塔學(xué)習(xí)理論是由美國(guó)學(xué)習(xí)專家愛(ài)德加·戴爾首先提出。它是一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式的理論。研究者采用不同的學(xué)習(xí)方式,對(duì)“學(xué)習(xí)者在兩周以后對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容記住的多少”加以統(tǒng)計(jì)。金字塔塔尖學(xué)習(xí)方式屬于被動(dòng)學(xué)習(xí),塔底部分屬于主動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。他提出,個(gè)人學(xué)習(xí)或被動(dòng)學(xué)習(xí)相比之下學(xué)習(xí)效果較低;團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)、主動(dòng)學(xué)習(xí)和參與式學(xué)習(xí)相比傳統(tǒng)方式顯得學(xué)習(xí)效果較高。金字塔學(xué)習(xí)理論表明,學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效率有明顯的促進(jìn)作用。學(xué)科教師值得探討的問(wèn)題是:在當(dāng)下減負(fù)提質(zhì)的大環(huán)境中,如何根據(jù)金字塔學(xué)習(xí)理論來(lái)優(yōu)化教師的教學(xué)行為,從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的目的。

        2 STEAM 理念在初中科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中的具體運(yùn)用

        2.1 改進(jìn)實(shí)驗(yàn),促進(jìn)STEAM 理念的滲透

        浙教版七年級(jí)上冊(cè)3.2“地球儀和地圖” 第1 課時(shí)安排了“制作小型地球儀”的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在前面對(duì)地球形狀和地球儀的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上,希望通過(guò)自制小型地球儀推進(jìn)學(xué)生對(duì)地球形狀和經(jīng)緯網(wǎng)的理解?;谛抡n程的理念,筆者認(rèn)為自制小型地球儀的研究很適合落實(shí)STEAM 教育,因此,筆者把這塊內(nèi)容單獨(dú)作為一課時(shí)進(jìn)行改進(jìn)嘗試。

        2.2 完善材料,便于STEAM 活動(dòng)的開(kāi)展

        有效開(kāi)展STEAM 活動(dòng)需要活動(dòng)材料的準(zhǔn)備作為基礎(chǔ)。教材上準(zhǔn)備的器材先天不足,不便于開(kāi)展STEAM 活動(dòng)。原因一,教材中使用器材是乒乓球、粗鐵絲、剪刀、量角器等;而乒乓球相比桔子來(lái)說(shuō)存在成本較高和取材不便的缺點(diǎn);原因二,剪刀類工具在校園安全管控方面顯得較為敏感;原因三,一兩根粗鐵絲不好購(gòu)買(mǎi)。經(jīng)反復(fù)思考和實(shí)踐,筆者用筷子代替粗鐵絲;用時(shí)令水果桔子代替乒乓球,薄皮的桔子更好,以便展開(kāi)成平面地圖。這樣的取材更易開(kāi)展生活化教學(xué)。在初中科學(xué)教學(xué)中,開(kāi)展項(xiàng)目化學(xué)習(xí)能讓學(xué)生體驗(yàn)任務(wù)的綜合性和學(xué)習(xí)內(nèi)容的趣味性。

        2.3 貼近生活,建立科學(xué)與生活的聯(lián)系

        新課標(biāo)要求初中科學(xué)教學(xué)與生活緊密聯(lián)系在一起。先讓學(xué)生觀察成型的地球儀,了解地球儀的構(gòu)造及地球儀上地軸角度、經(jīng)緯網(wǎng)特點(diǎn)和經(jīng)緯網(wǎng)劃分。設(shè)計(jì)項(xiàng)目讓學(xué)生動(dòng)手制作地球儀,激發(fā)他們的興趣,同時(shí)訓(xùn)練他們的操作技能,為實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好鋪墊。

        教師引入生活化素材進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì),把生活中的資源和教學(xué)聯(lián)系在一起,使學(xué)生產(chǎn)生探究的欲望,把課堂知識(shí)融入生活情境中,使課堂知識(shí)生活化,從而獲得思想的提升和精神的力量。教師的作用是引領(lǐng)和指導(dǎo)學(xué)生。當(dāng)把科學(xué)知識(shí)與生活實(shí)際素材結(jié)合在一起,當(dāng)生活化情境與抽象學(xué)科知識(shí)建立聯(lián)系時(shí),既有利于學(xué)生參與演練,又使學(xué)生在做中學(xué)。項(xiàng)目化學(xué)習(xí)既可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)更深的理解,又有利于學(xué)生將科學(xué)專業(yè)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活的問(wèn)題解決當(dāng)中。生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)可以把學(xué)生課堂間接經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際生活直接經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系在一起,學(xué)生通過(guò)生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)可以將科學(xué)知識(shí)應(yīng)用到解決生活實(shí)際問(wèn)題中。

        2.4 滲透人文精神,提升核心素養(yǎng)

        STEAM 教育十分注重學(xué)生人文精神教育。學(xué)生缺乏對(duì)傳統(tǒng)的尊重、對(duì)自然的感恩、對(duì)生命的敬畏。例如,在觀察自然界的生物時(shí),盡管教師反復(fù)強(qiáng)調(diào),學(xué)生還是會(huì)去折枝摘花、踐踏草坪、傷害小動(dòng)物等。這與平時(shí)的教育缺失不無(wú)關(guān)系。當(dāng)然,一個(gè)人文素養(yǎng)的養(yǎng)成絕非一蹴而就的,而是需要長(zhǎng)期積累。因此,教師在教學(xué)中要進(jìn)行有機(jī)滲透,潛移默化地影響學(xué)生。在本課教學(xué)中,筆者在課前布置了閱讀《只有一個(gè)地球》文章。通過(guò)閱讀,既可以增強(qiáng)學(xué)生愛(ài)護(hù)環(huán)境、保護(hù)地球的責(zé)任意識(shí),并將愛(ài)護(hù)地球落實(shí)到日常生活當(dāng)中。提高學(xué)生愛(ài)護(hù)自然、保護(hù)自然的責(zé)任感。提高學(xué)生人文底蘊(yùn)、促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展、提高責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識(shí)和培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐能力等科學(xué)核心素養(yǎng)。

        2.5 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng),以學(xué)為中心

        實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)空間是科學(xué)學(xué)習(xí)是否走向探究的一個(gè)重要標(biāo)志。如果實(shí)驗(yàn)空間太小,探究活動(dòng)就可能會(huì)變成驗(yàn)證或操作;如果實(shí)驗(yàn)空間太大,學(xué)生常常因范圍太大不知從何入手,實(shí)驗(yàn)效率低導(dǎo)致課堂時(shí)間延長(zhǎng)而不夠用。STEAM 教育理念倡導(dǎo)項(xiàng)目式學(xué)習(xí),要求課堂教學(xué)時(shí)探究實(shí)驗(yàn)的空間控制在有限時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。而把生活化實(shí)驗(yàn)作為家庭作業(yè)可以讓學(xué)生參與實(shí)際演練,鞏固知識(shí)提升能力。在“自制小型地球儀”一節(jié)中,我布置的作業(yè)內(nèi)容是:(1)制作地球儀;(2)畫(huà)出赤道,標(biāo)出高中低維度;(3)畫(huà)出0 度經(jīng)線并等分東經(jīng)和西經(jīng);(4)劃分東西半球。圖1 為其中一位學(xué)生的成果,從作業(yè)反饋中看,學(xué)生的參與度明顯高,學(xué)生取材很豐富,并且更能體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)該知識(shí)所擁有的結(jié)構(gòu)體系,同時(shí)也引申出不少新的問(wèn)題,這些是傳統(tǒng)作業(yè)所達(dá)不到的。選擇什么材料來(lái)制作?需要什么形狀的物體?同一形狀的物體選擇哪種好?相比之下性價(jià)比哪個(gè)高?活動(dòng)后哪個(gè)回收方便?地球儀制作從哪里入手?經(jīng)線圈疏密程度如何把握更合適?相鄰經(jīng)線間隔30 度,需要算出360 經(jīng)度要分布幾根經(jīng)線?這些經(jīng)線應(yīng)該標(biāo)的經(jīng)度是什么?該不該用紅筆體現(xiàn)出地球儀上的關(guān)鍵重要信息?等等

        生活化項(xiàng)目的學(xué)習(xí)更能體現(xiàn)對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng),熟悉的生活化元素適用于不同層次的學(xué)生。某些對(duì)生活經(jīng)驗(yàn)缺乏、實(shí)踐中興趣不夠的學(xué)生也逐漸開(kāi)始融入科學(xué)課題。生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力和激情,也在一定程度上深化了初中科學(xué)的課堂。

        圖1

        3 STEAM 理念在初中科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)中的運(yùn)用思考

        3.1 基于項(xiàng)目探究,營(yíng)造生活化教學(xué)氛圍

        將生活中的問(wèn)題作為科學(xué)教學(xué)的生長(zhǎng)點(diǎn),啟發(fā)學(xué)生從問(wèn)題入手的問(wèn)題探究式教學(xué)包括發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題等環(huán)節(jié),符合STEAM 教育的培養(yǎng)模式。STEAM 教育倡導(dǎo)的學(xué)習(xí)探究化、學(xué)習(xí)項(xiàng)目化,可以通過(guò)真實(shí)問(wèn)題進(jìn)行項(xiàng)目建構(gòu),以問(wèn)題解決為導(dǎo)向,以區(qū)域環(huán)境為載體,幫助學(xué)生在知識(shí)理解運(yùn)用上得到加強(qiáng),最終引導(dǎo)學(xué)生回歸生活,用科學(xué)知識(shí)原理去解決實(shí)際問(wèn)題。

        生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí),需要科學(xué)教師積極去營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍,讓學(xué)生在自由、開(kāi)放的學(xué)習(xí)環(huán)境中發(fā)展自己、提高自己。據(jù)此學(xué)生才能對(duì)知識(shí)的認(rèn)知度有充分提高,對(duì)于科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)更加主動(dòng)。

        3.2 聯(lián)系課堂內(nèi)外,搭建生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)平臺(tái)

        聯(lián)系課堂內(nèi)外,既可以使學(xué)生對(duì)知識(shí)有更清晰的認(rèn)識(shí),又可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,將課內(nèi)學(xué)到知識(shí)應(yīng)用和解釋于生活,又在生活中提煉升華科學(xué)知識(shí)和科學(xué)能力。同時(shí),生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)不但讓學(xué)生走進(jìn)生活,還在生活中激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的興趣、使枯燥的課堂煥發(fā)自然活力?;赟TEAM 教育理念,我們可以為學(xué)生搭建生活化項(xiàng)目平臺(tái),例如開(kāi)展模型制作、繪圖比賽、工程設(shè)計(jì)等活動(dòng)。

        3.3 滲透人文藝術(shù),創(chuàng)新生活化項(xiàng)目設(shè)計(jì)

        生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)最核心的內(nèi)容就是在生活中發(fā)現(xiàn)知識(shí)、尋找知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)。通過(guò)生活化項(xiàng)目化學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)科學(xué)有一個(gè)更為全面的認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,真正實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的育人目標(biāo)。學(xué)生在 STEAM 教育引領(lǐng)下感受項(xiàng)目化學(xué)習(xí)帶來(lái)的樂(lè)趣。在生活化項(xiàng)目教學(xué)中教育者充分調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性,活躍學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新思維,讓學(xué)生在獲得合作交流、應(yīng)變解決問(wèn)題等多方面能力的同時(shí),也可以體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的意義。

        基于STEAM理念的初中科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)可以更好的讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的蹤跡。這樣,學(xué)生對(duì)于科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)變得更加主動(dòng),學(xué)生的科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備變得更加豐富。本文初步探討了STEAM教育在初中科學(xué)生活化項(xiàng)目學(xué)習(xí)中的運(yùn)用設(shè)想,設(shè)計(jì)和結(jié)論都還值得進(jìn)一步深入。但STEAM 教育作為現(xiàn)代教育發(fā)展的趨勢(shì),在促進(jìn)科學(xué)教育發(fā)展上很有借鑒意義。

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