何波
〔摘? ? 要〕? 近年來,我國在技術創(chuàng)新方面不斷進步,帶動了STEM教育的發(fā)展,使傳統(tǒng)教育模式發(fā)生了變化,并逐步開放和強調(diào)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。小學科學項目式學習是一種具有獨特創(chuàng)新理念的模式,學生之間通過小組項目的合作學習,互相幫助,共同解決某一問題,在科學探究實踐活動中提高自己的能力和科學素養(yǎng)。本文主要探討STEM教育理念下小學生科學項目式學習的方法,以提高課堂學習效率,進一步培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新思維,培養(yǎng)他們的合作和溝通能力。
〔關鍵詞〕? 小學科學;STEM教育理念;項目式學習
〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? (2023)? 15-0055-03
小學開設科學課程十分必要,有其獨特的教育意義,可以提高學生的科學素養(yǎng),為他們未來的發(fā)展奠定基礎。基于STEM教育理念,當學生面臨科學領域的問題時,需要分析和學習更多的學科知識,進行跨學科的學習和整合。為了有效提高科學教學的有效性,可以采用項目式教學法,鼓勵學生相互合作進行探索,從而顯著提高學生的科學綜合素養(yǎng)。
一、基于STEM教育理念的小學科學項目式學習
(一)可行性
STEM教育理念源自美國,可以應用于各個學科領域來解決問題。在素質(zhì)教育和新課程改革的基礎上,中國對STEM教育進行了一定程度的理性改革,促使其更加符合中國小學科學教育目標,幫助學生理解客觀規(guī)律,促進學生在尊重自然的同時解決各種科學問題。同時,根據(jù)對科學學科的有效分析和實踐研究,與小學其他學科相比,它最符合項目式學習的要求。這種教學模式可以成為STEM教育發(fā)展的重要基礎,使學生能夠通過合作學習,結(jié)合生活經(jīng)驗和實踐知識,獨立分析和研究相關問題。同時,教師需在項目的不同階段執(zhí)行不同的教學任務,以鼓勵學生一步一步地朝著科學學習的正確方向前進。在此期間,學生可以獨立操作,也可以采用小組分工合作方式,并不斷進行實踐探索。這有效地培養(yǎng)了學生的探索能力和許多其他能力,使他們對科學學習產(chǎn)生更多的興趣,實現(xiàn)寓教于樂的目標,促進學生的長期穩(wěn)定發(fā)展。
(二)重要性
STEM教育理念旨在將科學與技術、工程、數(shù)學相結(jié)合,讓學生體驗多樣化和動態(tài)的課堂學習模式。在不脫離學科知識的基礎上開展項目式學習模式,能夠豐富整個課堂教學活動,讓學生參與活動項目,有更好的課堂參與感,從而在一定程度上提高他們的綜合素質(zhì)和合作學習能力。教師將STEM理念融入日常課堂教學,將學生可以接觸到的日常生活情境與課堂知識學習相結(jié)合,有助于他們更好地理解知識。學生將在日常生活中積累的經(jīng)驗基礎上進一步探索,提高自主創(chuàng)新能力,這將對其科學素養(yǎng)的提升產(chǎn)生一定影響。例如,在講授《幫鳥兒建個家》時,以項目式學習為方法,教師可以進行STEM教學設計,引導學生利用科學知識整合技術、工程和數(shù)學,對鳥巢進行設計和制作。這實現(xiàn)了多學科的融合,提高了學生的學習質(zhì)量和水平。在小學科學的課堂教學中,基于STEM教育理念的小學科學項目式學習已成為一種必不可少的教學模式,其健康發(fā)展和不斷創(chuàng)新已成為發(fā)展的必然趨勢。將它有效地應用于小學課堂教學,以項目式學習為導向,可以促進學生提高動手實踐和問題解決能力,使學生充分發(fā)揮主觀能動性,傳播科學思維,不僅逐步養(yǎng)成良好的學習習慣,而且具有更好的科學素養(yǎng)??傊?,將STEM教育理念下的小學科學項目式學習滲透到小學科學學科中,對小學教學的發(fā)展具有深遠的意義。
二、STEM教育理念下的小學科學項目式學習探索
(一)創(chuàng)設學習目標,培養(yǎng)學生的應用能力
小學科學教育應首先在課堂上創(chuàng)設一個合理、科學的教學目標,并根據(jù)學生的學習狀況、學習態(tài)度和個性特征進行綜合考慮。在此之前,教師應廣泛熟悉教材內(nèi)容,分析掌握課程中的重點和難點,結(jié)合學校實際設計具體的課程目標,結(jié)合生活化課程,培養(yǎng)學生的實際應用能力。例如,在教學《校園里的植物》一課時,為了更好地幫助學生了解植物的特征以及植物之間的異同,教師可以引導學生進入校園里的植物世界,了解不同時期各種植物的生長狀況,了解每種植物的不同生長條件,認識到各種植物的不同特征,并定期觀察和記錄這些植物,提高學生的觀察和總結(jié)能力。
(二)科學分組,進行合作學習
要進行項目式學習,教師首先需對學生進行科學合理的分層,并科學地進行分組學習。分組不僅要基于學生的科學成績,還需根據(jù)學生的實際學習態(tài)度和具體學習水平進行綜合分析,以實現(xiàn)分組的合理性。同時,教師需注意一定程度的靈活性,以避免和防止出現(xiàn)“同質(zhì)分層”和“異質(zhì)合作”的弊端。此外,在分配小組學習任務時,教師應有針對性地分配任務,或者由小組長根據(jù)實際情況分配。不能將所有的學習任務都分配給小組合作學習,以免使小組合作學習失去其原有的意義。
(三)設計活動計劃,引導學生完成相關項目
在整個項目活動的設計階段,教師應有效地分析學生的學習能力和需求,從而設計出更適合學生的項目活動計劃。項目活動本身是為學習者設計的,因此,教師應合理分析學生的學習興趣、能力和態(tài)度,并對他們現(xiàn)有的科學探究能力和水平進行分析。在項目設計階段,可以在教學模式設計的基礎上制定相應的課程策略,精心準備所需的視頻資料、評估圖表、教學模式等。通過完整詳細的項目活動內(nèi)容,可以引導學生完成相關項目。例如,在教學《各種各樣物質(zhì)的變化》一課時,可讓學生在課前先對以前的知識點進行回顧,還可以通過提問的方式引導學生展開回憶,從而使其能更好地投入本課的學習中。本課的學習目標是了解物質(zhì)變化的過程,并能從日常生活中找出較為典型的物質(zhì)變化。教師要提前準備好實驗所需的材料,并在具體的實施過程中加強指導,讓小學生自己動手完成項目實驗。
(四)注重各學科之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學生綜合能力
基于項目的學習可以根據(jù)知識類別的多樣性分為各種類型,可以是對特定學科的深入探索,也可以是跨領域的綜合知識實踐學習。教師在選擇基于STEM項目的學習內(nèi)容時,應注意正確理解各個學科領域之間的聯(lián)系,基于各學科之間的關系構建項目型科學課程,這不僅可以提高學生的科學素養(yǎng),還可以培養(yǎng)學生的綜合能力。對于小學4~6年級的學生來說,考慮到他們的心理發(fā)展水平,項目式學習在小學科學課程的設置中應該有一定的比例。在擴大和深化基于項目式學習時,還應注意任務的難度和深度。教師應細化項目任務,以提高不同年級小學生學習的可行性。此外,小學科學教師在整合STEM概念時,還應注意突出學習過程的探索性,培養(yǎng)學生積極嚴謹?shù)膶W習思維。在進行項目式學習時,還需以設計教學任務為出發(fā)點,選擇適當?shù)慕虒W活動,組織和設計項目式學習,并從認知的角度讓學生參與實踐活動。只有這樣,學生才能通過觀察發(fā)現(xiàn)問題,通過思考探索和解決問題,從而完成基于項目的學習任務。
在《鳳仙花和狗尾草》的項目式學習中,通過設計種植盒子,學生可以了解工程設計知識與建筑知識;通過進行種子發(fā)芽條件的變量實驗,通過對照組變量實驗,學生可以學習對比這一科學知識,也可滲透數(shù)學發(fā)芽率等知識;通過仔細觀察鳳仙花的生長過程,學生可以學習生物的知識;學生通過日常觀察,為寫好有關植物的作文提供了直觀的素材,還可以用畫圖或攝像記錄下鳳仙花生長過程中自己認為美的一面,獲得美感;而通過對整體實驗環(huán)節(jié)中的記錄、數(shù)據(jù)整理與計算,學生可以學到數(shù)學知識。同時,教師還可以借助于這一素材,將其同語文教學的內(nèi)容進行融合,引導學生完成題目為《鳳仙花和狗尾草》的文章,使學生能夠在知識學習的過程中,積極主動地應用語文思維的方式,實現(xiàn)對于學科內(nèi)容的把握。
(五)通過模擬情境進行學習,激發(fā)學生學習興趣
以STEM概念為指導的學習模式是一種新的、以學生為中心的、以問題為基礎的學習模式,強調(diào)通過問題激發(fā)學生的探索和實驗興趣,強調(diào)科學問題的解決以及潛在知識的應用和實施,從而培養(yǎng)學生的獨立思考和實踐能力。同時,借助模擬情境,教師可以在教學過程中增強學生的課堂體驗,使他們能夠加強對所學內(nèi)容的掌握,有效提高綜合能力。例如,在教學《電與電路》時,首先,教師可以帶領學生進行項目式學習,讓學生通過小組合作,動手設計電路;其次,用已學的知識在合適的位置安裝燈泡和開關,并使其能夠亮起來,從而達到自己想要的效果;最后,教師引導學生分析自己在實驗過程中的問題,使學生能夠借助于項目式學習的思維方式,嘗試解決問題。同時,教師還可以加強對學生學習過程的引導,以幫助學生了解情境實踐的策略,從而幫助學生感受實驗的樂趣,提高學生的綜合能力。項目式學習需保證學習項目是合理且真實的。因此,教師在教學時,可以通過創(chuàng)建與問題相關的情境來模擬問題現(xiàn)場,準備充足的項目資料和情境背景,讓學生能夠真正融入學習項目中。這不僅能夠調(diào)動學生的學習熱情,提高學生的學習積極性,更有助于培養(yǎng)學生的實踐能力和獨立思考問題的能力。在情境模擬中,教師可以引導學生以小組為單位針對情境問題展開研究和探討,合作設計問題的解決方案?!澳M安裝照明電路”貼近生活,但小學生在生活中會接觸不同的安裝場景,所以在項目式學習過程中,教師選擇此課開展項目式學習比較適合項目式教學的意義。教師也可以創(chuàng)設模擬照明電路安裝的情境,激活學生參與和動手實踐的能力,這樣不僅有利于學生學習教材知識,也能夠通過實踐性的項目式教學,培養(yǎng)學生的動手操作能力,從而在實踐操作中加深學生對于本課知識的理解與掌握。通過情境模擬項目式學習,能夠讓學生切身體會到科學與生活之間的聯(lián)系,直接作用于學生的日常生活,有利于提高學生的創(chuàng)新意識和解決問題的能力。
(六)構建教學評價反饋機制
學生進行小組學習后,還需要及時總結(jié)和交流學習成果,這種學習模式可以有效地分享學習成果,最后的成果交流可以提升整個課堂的學習水平。在這一點上,教師應發(fā)揮引導作用,對學生的總結(jié)進行評價并及時反饋,使學生能夠有效地吸收和消化知識,而不會因找不到總結(jié)的方向而對知識總結(jié)感到困惑。在課堂結(jié)束時,教師應再次進行全面總結(jié)和評估,以學生的表現(xiàn)為基礎,并根據(jù)學生的發(fā)展模式給予鼓勵和積極評價。最后的綜合評價方式可以多種多樣,不僅僅是單一的教師對學生評價,也可以采取小組之間互相評價的方式,還可以適當?shù)匾雽W生與家長之間的合作評價,豐富評價模式,讓評價的主體變得更加多元化,從而對學生綜合素養(yǎng)的發(fā)展產(chǎn)生更大的影響,為其后續(xù)新的科學項目的學習打下堅實基礎,讓學生更樂于參與到項目中來。
三、結(jié)語
總之,STEM理念下的小學科學項目式學習更加重視整合多學科的知識概念,為學生創(chuàng)造更合理的科學教學環(huán)境,促進這些知識的完美融合。為了促進科學教育的有效性,科學教師有必要基于STEM教育理念開展項目式教學,引導學生完成科學探究實踐活動,最終實現(xiàn)其科學素養(yǎng)和實踐能力的不斷提高。
參考文獻
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