◇虞云麗(福建:南平市建陽區(qū)橋南小學(xué))
在新課標的指導(dǎo)下,小學(xué)課程中多種學(xué)科問題的解決都需要科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)的有機結(jié)合,STEM 教育的理念正是將這幾門學(xué)科綜合融合,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力與素養(yǎng)??茖W(xué)教育要從小學(xué)階段抓起,在小學(xué)科學(xué)課堂中融入STEM 教育,有利于培養(yǎng)全面的科技創(chuàng)新型人才。
對青少年科學(xué)思維及創(chuàng)新思維的培養(yǎng)要從娃娃抓起,早期的良好培育對于中小學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)精神和探索精神尤為重要。因此,對小學(xué)生的科學(xué)課程教育非常重要,但是目前我國的小學(xué)科學(xué)課程教育還存在一些問題。
目前很多學(xué)校和老師還保留著傳統(tǒng)的教育觀念,認為小學(xué)生最重要的就是要學(xué)好語文數(shù)學(xué)英語這三門學(xué)科,認為語數(shù)外才是主科,其他都是副科,重要程度是排在后面的。對科學(xué)類的課程也是如此,重視程度不夠,沒有把科學(xué)課程備課和教案設(shè)計作為重要工作來對待,或者在科學(xué)課上直接讓學(xué)生自由上自習(xí),甚至犧牲科學(xué)課的時間補習(xí)語文數(shù)學(xué)英語等主要學(xué)科,導(dǎo)致科學(xué)教育的培養(yǎng)力度不夠。
現(xiàn)階段,很多學(xué)校在進行科學(xué)課程教學(xué)時,采用的往往是常規(guī)性的老師在講臺上講、學(xué)生在下面聽的教學(xué)方式,教學(xué)方法也比較因循守舊,讓原本存在一定科學(xué)性的問題卻顯得枯燥乏味。這讓很多學(xué)生失去了學(xué)習(xí)的興趣,讓本該激發(fā)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和探索欲、想象力的課程變得單調(diào)乏味,他們甚至對自然科學(xué)課程感到反感。
由于學(xué)校和老師對小學(xué)科學(xué)課程教學(xué)不重視,認為科學(xué)教育課程及教學(xué)是高校的事情,小學(xué)生只要學(xué)好主要的幾門文化課程就行了,所以對科學(xué)教育課程基本的教材教具和實驗室等基礎(chǔ)設(shè)施也不夠重視,有的甚至連課本都沒有。學(xué)生可能只是聽聽老師進行有限的講授,而無法進行相關(guān)實驗,教育方式和學(xué)習(xí)方式非常單一和薄弱。
目前很多小學(xué)校在科學(xué)教育課程領(lǐng)域缺乏專業(yè)的教師人才,很多科學(xué)課程的教學(xué)都是其他科目的老師兼職的,即便是專業(yè)課程的老師,在科學(xué)領(lǐng)域的專業(yè)度也不夠,在授課方面也沒有良好的經(jīng)驗。這導(dǎo)致學(xué)生接受的知識面非常有限,學(xué)生不愛聽、不感興趣,達不到科學(xué)教育的目的。
在小學(xué)科學(xué)教育中,通過一套有效的評估體系評估STEM 教育在實際開展中的落實情況與程度至關(guān)重要。STEM 教育的評價評估應(yīng)該與相應(yīng)的教學(xué)方式及教學(xué)參與程度相結(jié)合,在評級過程中不僅要關(guān)注學(xué)生對理論知識學(xué)習(xí)的掌握程度,更多的還應(yīng)關(guān)注學(xué)生在技術(shù)應(yīng)用能力、小組合作學(xué)習(xí)能力、動手實踐能力、審美能力等方面的素養(yǎng),盡可能展現(xiàn)更加全面的維度,重視學(xué)生整體科學(xué)素養(yǎng)的評價與培育。
STEM 教育是把科學(xué)技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等學(xué)科進行有機融合,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新思維和探索精神,解決實際的科學(xué)問題。針對目前我國小學(xué)階段科學(xué)培養(yǎng)面臨的問題,有必要在小學(xué)科學(xué)課程中開展STEM 教育。
STEM 教育具備跨學(xué)科整合的特點,倡導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力,并鼓勵其在相關(guān)情境場景下對復(fù)雜的科學(xué)問題進行有效分析,引導(dǎo)學(xué)生通過試驗設(shè)計與工程技術(shù)分析和數(shù)學(xué)計算全面分析問題。學(xué)生在這樣的教學(xué)模式中親身體驗和參與科學(xué)問題的計算和解決,能夠培養(yǎng)其在整個過程中的科學(xué)思維和動手能力,讓學(xué)生在科學(xué)的基礎(chǔ)上尋求科學(xué)問題的解決路徑,培養(yǎng)實際動手能力和問題分析能力,有利于科學(xué)實踐的探索。
在STEM 教學(xué)中,重視學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗與參與,能夠?qū)⒍鄠€學(xué)科進行有機融合,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。例如在許多的STEM 教學(xué)實踐中,都會把科學(xué)課程與相關(guān)的小游戲或趣味小實驗進行結(jié)合,把需要學(xué)習(xí)的理論知識融入實際的小游戲環(huán)節(jié)中。這樣的教學(xué)方式能夠提升學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣,還能夠營造良好輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍,在目前實施雙減政策的大背景下,非常有利于學(xué)生的素養(yǎng)教育。例如在關(guān)于浮力的問題上,如果僅僅教給學(xué)生理論知識如什么叫作浮力、浮力應(yīng)該怎么計算等等,就很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。可以在這個過程中借助水杯和教學(xué)具例如鐵球、塑料球等,讓學(xué)生自己測試不同的物體的浮力,再引出浮力的計算公式,在日常生活的場景中找出有關(guān)浮力的內(nèi)容,給出相關(guān)的計算參數(shù),讓學(xué)生在實際生活的場景中解決浮力的問題。再根據(jù)計算的結(jié)果讓學(xué)生思考,浮力問題的解決能夠真正解決日常生活和學(xué)習(xí)中的哪些問題,從而培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新精神,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中進行小組合作、實驗探索和獨立思考,提升科學(xué)素養(yǎng),達到科學(xué)課程教學(xué)的良好效果。
傳統(tǒng)的教學(xué)模式多以老師講課為主,學(xué)生被動地聽講接受,而STEM 教學(xué)模式更加注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和鼓勵小組合作學(xué)習(xí)。這也是新課標的頒布實施對現(xiàn)在中小學(xué)義務(wù)教育階段的教學(xué)及學(xué)習(xí)要求。
基于目前我國開展STEM 教育面臨的問題,分析如何在小學(xué)科學(xué)課程中融入STEM 教育的策略非常有必要。
要在小學(xué)科學(xué)課程中有效開展STEM 教育,前提就是要從根本上提升學(xué)校和老師對STEM 教育以及自然科學(xué)教育的重視程度,無論是從課程配置還是教學(xué)教案設(shè)計方面,都要把小學(xué)科學(xué)課程的地位提升起來。只有這樣,才能引起老師的足夠重視,保障課堂教學(xué)的有效開展。重視程度得到提升之后,還要提高任課老師的專業(yè)能力,提升任課老師教學(xué)的勝任能力,讓他們在實際教學(xué)過程中注重多學(xué)科的融合,結(jié)合實際問題培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新思維。
STEM 教學(xué)具有明顯的沉浸式和體驗式特點,重視學(xué)生在教學(xué)過程中的實際參與感。正如前文所述,目前我國很多小學(xué)科學(xué)課程的相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施配套如教材教具、相關(guān)儀器、實驗室等等跟不上,因此,要想提升學(xué)生的動手能力,真正培養(yǎng)學(xué)生的科研及科學(xué)素養(yǎng),就一定要在基礎(chǔ)設(shè)施配套上下功夫,需要建立起完善的實驗設(shè)施。還應(yīng)該盡可能地選擇和日常學(xué)習(xí)生活緊密相關(guān)的科學(xué)性問題,通過實驗分析及相關(guān)數(shù)據(jù)的比對計算和分析,提高學(xué)生的參與興趣和積極性,培養(yǎng)他們的動手能力和解決實際問題的能力。
STEM 的教育教學(xué)方式需要按照多學(xué)科融合的背景,綜合各學(xué)科的趣味性與知識性,老師的授課內(nèi)容要與多學(xué)科知識領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)。要讓學(xué)生通過STEM 教育對科學(xué)產(chǎn)生更加濃厚的興趣與更加深刻的理解,還要理論結(jié)合實際,注重實際問題的發(fā)現(xiàn)與解決,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決實際問題的能力。
根據(jù)學(xué)生所在年級的不同,小學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容和授課方式都會有所差別。雙減政策已經(jīng)開始全面實施,在這個背景下,對學(xué)生的教育教學(xué)更應(yīng)注重循序漸進和因材施教,不能一刀切。要根據(jù)學(xué)生所在年級的不同,分層次進行教學(xué)。比如在一二年級階段,更多的是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和想象力,但是低年級學(xué)生的理解能力和知識的接受程度都是有限的,所以應(yīng)該選擇更多能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的趣味小實驗,多以傳遞知識為主;而到了三四年級,就可以增加一些理論知識的傳遞,增加一些難度較大的試驗等;五六年級的科學(xué)課程,則可以注重學(xué)生分組教學(xué)分組合作,讓學(xué)生自行探索試驗和做出結(jié)論,并能夠有效銜接中學(xué)的理論知識。只有這樣,才能讓不同階段的學(xué)生更有效快速地接收自己需要學(xué)習(xí)的科學(xué)知識,不斷地提升科學(xué)素養(yǎng)。
要想有效解決目前我國小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域STEM 教學(xué)實施環(huán)節(jié)中面臨的諸多問題,很重要的一個途徑就是要構(gòu)建標準化示范性的STEM示范課程。
學(xué)校相關(guān)部門的管理需要得到提升。學(xué)校管理部門應(yīng)該加大對STEM 課程的重視與投入,無論是資金資源的投入,還是人力的投入。在課程設(shè)置的環(huán)節(jié)就應(yīng)該以解決問題為導(dǎo)向,保證學(xué)生能夠有充足的時間進行科學(xué)課程的學(xué)習(xí),并通過采取小組合作學(xué)習(xí)或者動手實驗、開展相關(guān)小游戲等教學(xué)模式完成課程的學(xué)習(xí)任務(wù)。在資源方面,學(xué)校管理部門也應(yīng)重視相關(guān)資源的建設(shè)與引進,以支持STEM 相關(guān)課程的順利開展,保障課程效果。