劉書婷
STEAM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Art)和數(shù)學(Maths)的英文首字母縮寫。遵循STEAM理念,需要老師在教學的過程中帶領學生運用多種思維,進行探究型課堂的構建。在實踐中,這種探究型課堂主要由觀察、猜想、驗證三種方式構建而成。
一、細心觀察,提出疑問
在觀察這一階段,老師需要引導學生說出自己對課本相關內(nèi)容的理解,提出自己的疑問。通過仔細觀察,學生能夠根據(jù)自己的適應能力和知識水平漸進地學習教學內(nèi)容,而通過學生提出的疑問,老師也能夠更加深入地了解學生在學習過程中存在的問題。
如,在《根和莖》這一節(jié)課中,學生要學習與植物根莖有關的科學知識,老師此時就可以讓學生自己觀察課本和老師的PPT中給出的植物根莖的圖片,提出自己的疑惑。老師首先給出一棵大樹的圖片,告訴學生:“大家認為哪個是大樹的根,哪個是大樹的莖?”學生會指出,圖片中大樹的樹干就是莖,而底部的樹干插入泥土的部分就是根,老師此時就可以給學生矯正:“大家看到的只是大樹在地表以上的部分,這一部分嚴格來說是看不到大樹的根部的?!比缓笄袚Q圖片,讓學生看到大樹下面的部分:“大家看到,這部分深埋在地底下的、有許多分支的,才是樹的根部?!崩蠋煷藭r再給學生觀看較小植株的圖片,讓學生進行觀察后提出疑問。學生看到小植株的根莖如此小,就會產(chǎn)生疑問:“這么小也可以叫作根和莖嗎?”老師解答:“由于不同種類植物的特性,每種植物的大小是不同的,因此根莖的大小、粗細也不同,就像我們同學當中也有高矮胖瘦之分一樣?!贝藭r學生就會理解不同植物之間存在根莖大小差別的原因,所提出的疑惑也得到了解答。
通過這種觀察,學生能夠根據(jù)自己的認知水平主動去了解科學知識,發(fā)現(xiàn)自己知識點中的空缺和漏洞,并通過提出疑問的方式,將這種漏洞告知老師,老師就可以有針對性地提出解決方法,彌補漏洞。
二、聯(lián)想猜測,設計實驗
猜想是構建探究課堂的第二步,通過猜想這一環(huán)節(jié),能夠有效鍛煉學生的想象力和思維能力。老師在課堂中要根據(jù)學生的猜想進行實驗設計,來驗證學生猜想的正確性,使學生心中的好奇心得到解答。
如,在《固體和液體》這一節(jié)課中,學生要學習與固體、液體有關的基本知識,老師可以讓學生猜想某種固體、液體和水的密度大小關系。老師首先帶領學生學習課本基礎知識,讓學生了解固體和液體的基本性質,然后,在課堂上準備一個長方體水缸,將自己事先準備好的木塊、花生油拿出。老師首先提問:“大家看一下這個木塊,如果將這個木塊放入水中,它會浮起來還是沉下去呢?”學生說出了自己的猜想。老師緊接著將木塊放入水中進行驗證,然后對猜想正確的學生提出表揚。老師在進行固體的測試后再進行液體的測試,拿出另外一個口徑較小的容器,先倒入水,然后問學生:“我將這瓶花生油倒入其中,水會在上面還是在下面呢?”此時學生繼續(xù)說出自己的猜想,老師根據(jù)學生的猜想進行結果的驗證。經(jīng)過多次這樣的實驗,學生就理解了固體液體之間不同的密度關系,對這一知識領域有了深層次的認知。
通過這種猜想設計實驗的方式,利用學生的好奇心,能有效激發(fā)學生對科學知識的探索欲和求知欲。在這種求知欲的驅使下,學生學習知識的動力會大大提高,參與實驗的主動性也會顯著增強。
三、探究驗證,得出結論
在驗證這一階段中,老師要帶領學生進行結果的收集和比對,檢視理論結果和實際結果的區(qū)別,從中發(fā)現(xiàn)學生在學習過程中出現(xiàn)的失誤,并加以改正,而通過驗證得出的結論,則需要學生牢記。
如,在《氣溫有多高》這一節(jié)課中,學生要學習天氣中基本的氣溫知識,老師可以通過實際驗證得出結論。老師首先在課堂上準備三杯不同溫度的水,在水中放入溫度計以保證水溫的準確測量,然后讓學生依次上臺觸摸不同溫度的水杯,讓大家得到一個不同溫度觸感的基本印象。老師向學生提問:“大家剛剛已經(jīng)基本了解了不同溫度感覺是什么樣的,那么大家可以猜測一下現(xiàn)在的氣溫是多高嗎?”學生會紛紛給出自己的猜想。老師首先排除其中的錯誤選項:“現(xiàn)在是夏天,大家穿著半袖,而一般氣溫低于200C大家就會感到有一點寒冷了,因此回答在200C以下的答案是不正確的;氣溫一旦接近人體表面溫度,人就會大量出汗,從現(xiàn)在的情況來看,300C以上也是不正確的。那么現(xiàn)在的氣溫到底是多少呢?”老師拿出事先在班級內(nèi)放置好的溫度計,進行實際測量,來驗證學生的猜想。
通過這種驗證,可以矯正學生對知識的理解誤區(qū),讓學生的生活常識更加完備,同時,這種驗證讓全班學生都全身心地投入其中,培養(yǎng)了學生的專注度,有效促進了科學知識的學習。
STEAM理念下的探究型科學課堂能夠有效地促進學生的科學學習。未來期待有更多學者針對這一理念展開更加深入的研究,促進學生學習效率的提升,讓學生在生活中更具科學視野,更有科學精神。