朱克玲
【摘? 要】STEM教育融合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科為一體,對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)具有啟發(fā)性,將STEM教育理念引進(jìn)科學(xué)課堂,能促使教學(xué)流程課程化與工程化。
【關(guān)鍵詞】STEM;小學(xué)科學(xué);教學(xué)流程
STEM教育源于美國(guó),當(dāng)時(shí)是在科技人才缺失的背景下提出的,STEM教育具有跨界融合、主體探究、實(shí)踐創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等特點(diǎn),以極大的價(jià)值優(yōu)勢(shì)風(fēng)靡全球,現(xiàn)如今成為一種新型的教育理念,深得中國(guó)廣大教師的推崇。我作為一名小學(xué)科學(xué)教師,嘗試與時(shí)俱進(jìn),在科學(xué)教學(xué)中融入STEM教育理念,讓STEM教育走進(jìn)科學(xué)課堂。通過(guò)STEM教育可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,提升學(xué)生的思維創(chuàng)新性,培養(yǎng)具有綜合素養(yǎng)能應(yīng)對(duì)復(fù)雜變化的新時(shí)代公民?,F(xiàn)結(jié)合日常教學(xué)實(shí)踐,談?wù)凷TEM教育理念指引下的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)操作流程。
一、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,引出探究任務(wù)
探究式學(xué)習(xí)是小學(xué)科學(xué)的主要學(xué)習(xí)方式,學(xué)生在教師的組織、引導(dǎo)和支持下,主動(dòng)參與、手腦聯(lián)動(dòng)、積極體驗(yàn),親身經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程,以獲取知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)思想、學(xué)習(xí)科學(xué)方法。與小學(xué)科學(xué)教育相似,STEM教育也倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí),主張學(xué)生自主探究實(shí)踐,自我完成任務(wù),實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)。
情境性教學(xué)是充分利用形象,設(shè)計(jì)生活中常見(jiàn)的場(chǎng)景,激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,把認(rèn)知活動(dòng)與情感活動(dòng)結(jié)合在一起。STEM 教育中的一個(gè)特點(diǎn)就是建立學(xué)習(xí)情境,在真實(shí)的情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題,完成學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu),從而促進(jìn)對(duì)知識(shí)的記憶和遷移。因此STEM教育理念下的科學(xué)教學(xué)倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境,引出探究任務(wù)。例如,在教學(xué)《建橋梁》一課時(shí),我先給學(xué)生播放了一段“實(shí)拍貴州貧困山區(qū)孩子過(guò)河上學(xué)”的視頻,真實(shí)的事件激發(fā)了學(xué)生幫助貧困山區(qū)孩子建橋梁的欲望,引出了建橋梁的活動(dòng)任務(wù)。真實(shí)的生活情景,把知識(shí)還原于真實(shí)的生活,既給學(xué)生以真實(shí)感知,激發(fā)學(xué)生探究興趣,又自然引入科學(xué)探究主題。
二、自主研討規(guī)劃,設(shè)計(jì)作品方案
STEM教育活動(dòng)是一項(xiàng)研究性學(xué)習(xí),有著嚴(yán)謹(jǐn)完整的結(jié)構(gòu)體系,包含了項(xiàng)目的選擇確定、研究計(jì)劃的制定、方案的實(shí)施等步驟,設(shè)計(jì)作品是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是STEM教育活動(dòng)的第二步。為了制作出完美的產(chǎn)品,必須進(jìn)行方案設(shè)計(jì),包括材料的選擇、圖稿的繪制、制作的方法步驟等,為動(dòng)手制作做好準(zhǔn)備,以確保實(shí)踐活動(dòng)有目的、有計(jì)劃、有方案、有效果。
“一切尊重學(xué)生,一切依靠學(xué)生。”自主規(guī)劃設(shè)計(jì)作品是教學(xué)的第二步流程。在STEM教育活動(dòng)過(guò)程中,學(xué)生是一切活動(dòng)的主體,無(wú)論哪個(gè)活動(dòng)環(huán)節(jié),都要由學(xué)生唱主角,讓學(xué)生親自去經(jīng)歷,教師不能越位替代。有些教師在設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)主導(dǎo)過(guò)強(qiáng),指導(dǎo)過(guò)多,幾乎是把一套現(xiàn)成的方案和盤托出,這樣反而剝奪了學(xué)生的自主探究權(quán),束縛了學(xué)生思維能力的發(fā)展。我在該環(huán)節(jié)采取扶放結(jié)合的策略,讓學(xué)生自主研討規(guī)劃,給學(xué)生提供自主思考討論的時(shí)間,同時(shí)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),指導(dǎo)學(xué)生從工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)的角度考慮,為作品的設(shè)計(jì)把好關(guān),以確保制作方案的合理可行。例如,在教學(xué)《建橋梁》一課時(shí),當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生建橋梁的驅(qū)動(dòng)力后,我組織學(xué)生圍繞“橋梁的種類”“橋梁的特點(diǎn)”“橋梁的建造要求”等內(nèi)容展開(kāi)探討,然后請(qǐng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)橋梁制作方案,圍繞“橋梁的選材”“制作的步驟”等方面展開(kāi)研討設(shè)計(jì),學(xué)生自己選擇材料、計(jì)算用量、繪制草圖,形成比較合理的制作方案。
三、小組合作實(shí)踐,動(dòng)手制作作品
體驗(yàn)性與協(xié)作性是STEM教育的另外兩大特征,學(xué)生參與實(shí)踐,在動(dòng)手做中體驗(yàn),學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)、制作等方式綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,實(shí)踐體驗(yàn)經(jīng)歷對(duì)學(xué)生的發(fā)展影響深遠(yuǎn)。在實(shí)踐體驗(yàn)過(guò)程中,往往采取合作的形式,通過(guò)群體中互相協(xié)作,依靠團(tuán)隊(duì)力量共同完成制作任務(wù)。
合作實(shí)踐制作作品是STEM教育理念指引下的小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的第三步流程,該流程是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的重要階段,是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的重要環(huán)節(jié),該環(huán)節(jié)充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,讓學(xué)生通過(guò)小組合作的方式,實(shí)施設(shè)計(jì)方案,在做中學(xué),做中思,做中創(chuàng),齊心合力共同完成制作任務(wù)。在教學(xué)《建橋梁》一課中,當(dāng)學(xué)生設(shè)計(jì)好制作方案后,我給學(xué)生提供了豐富的材料,學(xué)生自主選材,分工合作,動(dòng)手搭建橋梁。有的小組建平板橋,有的小組建拱橋,有的小組建吊橋,有的立橋墩,有的鋪橋面,各組根據(jù)原先設(shè)計(jì)的方案,親手制造出一座座橋梁。
四、展示交流分享,測(cè)試評(píng)估改進(jìn)
STEM教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng),使學(xué)生了解技術(shù)、運(yùn)用技術(shù)、增強(qiáng)技術(shù)。如果說(shuō)設(shè)計(jì)和制作是運(yùn)用技術(shù)的環(huán)節(jié),那么,展示交流測(cè)試改進(jìn)則是增強(qiáng)技術(shù)提高技術(shù)素養(yǎng)的重要階段。該階段為學(xué)生提供互動(dòng)碰撞的機(jī)會(huì),學(xué)生在作品展示中交流技術(shù),分享經(jīng)驗(yàn),通過(guò)對(duì)作品的性能測(cè)試與評(píng)估,從而對(duì)作品實(shí)施技術(shù)改進(jìn),以優(yōu)化作品的造型、功能等。
在展示交流測(cè)試改進(jìn)環(huán)節(jié)中,教師不僅要為學(xué)生搭建展示交流的平臺(tái),組織對(duì)作品進(jìn)行測(cè)試評(píng)估,還要引導(dǎo)學(xué)生互相評(píng)價(jià),提出合理化建議,優(yōu)化方案,改進(jìn)技術(shù)。在教學(xué)《建橋梁》一課中,當(dāng)學(xué)生搭建好橋梁以后,我讓他們將橋梁拿到講臺(tái)上給大家展示介紹,其余學(xué)生欣賞評(píng)價(jià),說(shuō)說(shuō)外觀造型,猜測(cè)橋梁的承重力大小。接著,為了驗(yàn)證學(xué)生猜想,我組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn),在橋面上放硬幣,測(cè)試橋梁的承受力,引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù),評(píng)估不同形狀橋梁的承重力,請(qǐng)學(xué)生結(jié)合各自的經(jīng)驗(yàn),對(duì)橋梁設(shè)計(jì)提出改進(jìn)建議,以提高橋梁的承重力。當(dāng)然,我們還要給學(xué)生提供二次修改的機(jī)會(huì),重新優(yōu)化橋梁制作,再次組織測(cè)試評(píng)估,最后我們還要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行梳理反思,對(duì)整個(gè)活動(dòng)進(jìn)行歸納總結(jié),以進(jìn)一步提高學(xué)生的思維能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)、工程、技術(shù)等綜合素養(yǎng)的提升。
STEM教育融入科學(xué)教學(xué),讓科學(xué)課堂綻放異彩,STEM教育與科學(xué)的有機(jī)結(jié)合,為科學(xué)教學(xué)開(kāi)辟了一條新的路徑。
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