◇韓晟杰(江蘇:蘇州市楓橋中心小學)
在新課程標準頒布與實施的背景下,小學階段的科學教師正致力于打造新型的課堂教學模式,推動了科學教學的質(zhì)量與效果不斷優(yōu)化。需要注意的是,由于科學知識覆蓋面較為廣泛,為高效開展科學實驗教學工作,教師應關注STEAM 教育理念,基于學生對科學知識的理解,促進學生不斷提高自主探究能力。
STEAM 教育理念的重要特征是跨學科、綜合性、實踐性,涉及多門學科的多類知識點。STEAM 教育是集科學、技術、工程、藝術及數(shù)學知識于一體的綜合教育,以上五類知識點相互融合,最終形成了STEAM 教育理念。應用STEAM 教育理念,能為學生展開綜合性教學,幫助學生吸收更多先進的教育資源,不斷增強學生的知識應用能力。
在傳統(tǒng)的教學模式下,學生所能接受的科學知識點十分單一,無法在現(xiàn)實生活中進行應用。為了引導學生結(jié)合現(xiàn)實生活開展科學學習,教師可將STEAM 教育理念引入教學課堂,根據(jù)學科知識點所具有的實用性特征,引導學生解決現(xiàn)實問題,激發(fā)學生的參與學習活動的興趣。
在促進STEAM 教育理念與小學科學實驗教學融合的過程中,對學生實驗探究能力的培養(yǎng),是教學改革的重要方向。通過滲透STEAM教育理念,學生的課堂主體地位更加凸顯,學生在實驗活動中的參與度也會不斷提高,在對于問題進行分析和論證的過程中,學生可以發(fā)現(xiàn)解決現(xiàn)實問題的方法。
依托STEAM 教育理念創(chuàng)新教學模式,教師可以結(jié)合學生的實際學習狀況與學情特征,合理設定科學課堂實驗活動,豐富實驗活動設計形式。如此,既能充分激發(fā)學生參與科學實驗活動的興趣與求知欲望,又能讓學生在動手操作的過程中獲得成就感,增強自信心。此外,通過對實驗現(xiàn)象的觀察,學生可以了解事物內(nèi)在特征與發(fā)展規(guī)律,還可以為他人提供幫助,進而加深對于所學知識的認知程度。
小學科學實驗教學活動具有較強的實踐性特征,在教學過程中融入STEAM 教育理念,學生既可以掌握基礎性的科學知識,又可以將所學知識靈活運用到現(xiàn)實生活中,不斷提高實踐能力。這就要求教師應合理安排好課堂教學時間,精心設計課程方案,并對實驗方案進行深入研究,依托信息技術設備,促進教學改革與實踐探究活動取得最優(yōu)化的整體效果。
在組織開展實驗教學工作以前,教師應深入解讀教材內(nèi)容,立足教材為學生設計合理的實驗活動,幫助學生加深對教材所涉知識的理解程度,實現(xiàn)自主探究能力以及創(chuàng)新性思維能力的提高。在對實驗活動進行具體設計時,教師應從學生年齡特征、性格特征與興趣愛好出發(fā),引領學生積極參與實驗活動,凸顯實驗教學的指導性作用。此外,教師應著力打造趣味性實驗活動,激發(fā)學生的參與興趣,引導學生逐漸形成科學思維,學會運用所學知識解決現(xiàn)實問題。在參與實驗教學活動的過程中,學生的多項能力均能得到鍛煉和提升,這正是將STEAM 教育理念應用到實驗教學中所具有的獨特優(yōu)勢。
例如,在《點亮小燈泡》一課教學時,教師可以組織學生參與“制作簡單開關”這一實驗活動,依照預設實驗目標—確定實驗方案—確定實驗開展方案—進行成果展示—交流與優(yōu)化等流程完成實驗。其一,教師應明確實驗目標,即制作一個簡單開關,并對于小燈泡的照明情況進行控制;其二,教師應對方案進行設計,預先了解學生對于家用燈泡照明控制開關的印象與興趣,之后引導學生結(jié)合個人興趣展開思考:要設計一個照明開關需要應用哪些材料?應如何設計與制作?在此過程中,學生的獨立思考能力以及創(chuàng)新創(chuàng)造能力都能有所增強;其三,教師可指導學生繪制開關裝置草圖,在激發(fā)學生動手興趣的同時,幫助他們順利地將所學知識應用到實驗過程中;其四,教師指導學生依照草圖展開制作,由于制作過程與最初的想象出入較大,學生在動手制作的過程中會面臨一些問題,在此過程中,學生會不斷克服困難,從而增強自主探究能力;其五,待學生制作完成后,教師可邀請班內(nèi)學生逐一上臺演示個人的制作結(jié)果;其六,結(jié)合演示過程中發(fā)現(xiàn)的問題,組織學生相互交流,協(xié)商改進策略,促進生生間思維碰撞,從而不斷提高他們的獨立思考能力及解決問題能力。
在教學過程中,分組教學法是教師常用的教學方法。在參與組內(nèi)協(xié)作的過程中,學生可以與同伴進行互動交流,不斷增強實踐操作能力,并向同伴傳遞新的思路。需要注意的是,教師應當為學生設計一些趣味性的實驗任務,幫助學生建立起良好的互動交流關系。
例如,在進行《礦物與我們的生活》一課教學時,教師可以運用STEAM 教育理念展開課程教學。其一,預先設定實驗任務,即探索礦物和人類生活之間的關系。其二,將學生分成小組,引導學生結(jié)合個人興趣進行組內(nèi)投票,選擇對何種類型的礦物進行探究。其三,制訂實驗方案,指導學生制訂觀察方案,自主選擇觀察工具及信息搜集渠道,明確組內(nèi)成員的職責,在實驗方案中寫明搜集內(nèi)容涉及哪些方面,明確上述問題后,再制作一份具有小組特征的觀察記錄單。信息搜集這項工作需要班內(nèi)學生利用課余時間進行,之后小組成員彼此進行交流,整理與匯總相關數(shù)據(jù)內(nèi)容,并將獲取的數(shù)據(jù)填寫在觀察單上。在這一過程中,學生可以充分發(fā)揮個人優(yōu)勢,并學習他人的長處,增強集體合作意識。其四,組織班內(nèi)討論,要求各組選派代表上臺展示本組的搜集結(jié)果,表達觀點、提供證據(jù)、進行論證,幫助學生形成實事求是的態(tài)度。學生在對組內(nèi)成果進行分享時,應盡可能詳盡地進行描述,教師應分析各組的任務完成情況。在此過程中,學生可以收獲快樂,內(nèi)化知識。
上述活動順利結(jié)束以后,各學習小組可參考其他小組的實踐結(jié)果,對于本組完成過程中的不足之處做出總結(jié),并將相關信息補充填入記錄單,進而繼續(xù)改進。此外,教師應正確且及時地為學生提供引導,幫助學生積極展開思考與討論,共同提升歸納總結(jié)能力及協(xié)作探究能力。
在組織開展實驗教學時,教師應持續(xù)融入新穎的內(nèi)容,持續(xù)激發(fā)學生的好奇心,助力學生始終擁有參與實驗活動的積極性。在實際組織開展實驗教學時,教師應促進實驗活動與互聯(lián)網(wǎng)技術的融合,將原本抽象的內(nèi)容用小視頻形式直觀地呈現(xiàn)給學生。除此之外,教師還可以運用多媒體技術對科學知識點做出補充,讓學生獲得更多的學習途徑,幫助學生吸收更多科學知識。應用多媒體技術組織開展實驗教學工作,可以豐富學生的個人想象力,提升學生的邏輯思維能力。
例如,在進行《地球、月亮與太陽》一課教學時,教師應著重鍛煉學生的科學思維能力。具體而言,教師可以運用STEAM 教育理念設計授課步驟:先明確課堂教學目標,即引導學生在參與實驗的過程中理解三者間關系。之后,教師可設計實驗方案,應用現(xiàn)代教學設備輔助開展教學工作,為學生打造生動的課堂學習環(huán)境,讓學生在教室內(nèi)就能了解晝夜變化的現(xiàn)象。教師可以借助網(wǎng)絡精選相關教學資源,在課堂上播放預先準備好的相關內(nèi)容。教師在選擇教學素材時,可以將學生所處城市的風光設定為背景圖片,在課堂上向?qū)W生展示,指導學生觀察白天的不同景象,增強學生的內(nèi)心感觸。此后,教師可以與學生共同進行模擬實驗,對地球、月亮與太陽三者的運動規(guī)律進行模擬,進而組織學生交流與討論,讓學生領會其中的規(guī)律,并對于生活中的常見現(xiàn)象做出解釋。然后,教師要為學生提供動手演示操作的機會,讓學生借助模擬儀器自行操作,領悟太陽與月亮的位移規(guī)律。在此過程中,教師應對學生進行問題引導,如為何我們所在的城市會產(chǎn)生白天與黑夜交替?當我們的城市夜幕降臨之際,其他所有的城市也都是如此嗎?眾所周知,地球會圍繞太陽旋轉(zhuǎn),那么太陽會圍繞誰旋轉(zhuǎn)呢?最后,教師可以進行成果展示,引導學生在參與科學學習活動的過程中,對現(xiàn)實生活中存在的一些現(xiàn)象進行思考,從而讓學生深刻理解其背后蘊藏的科學規(guī)律,形成良好的創(chuàng)造性思維。
科學知識來源于現(xiàn)實生活。教師在為學生授課時,不僅要向?qū)W生傳授知識,還要運用STEAM 教育理念,結(jié)合現(xiàn)實生活為學生提供引導,將科學知識和生活實際緊密結(jié)合,并應用于生活。學生在對科學知識進行探索的過程中,會出現(xiàn)大量的疑問、思考、研究與實踐。為此,教師在開展科學教學時,應著力培養(yǎng)學生自主思考意識,并在教材的基礎上,拓展教學內(nèi)容。由于小學生年齡尚小,對于事物充滿著好奇心,教師可以將生活事例與科學知識結(jié)合起來,幫助學生擴大認知范圍,吸收所學知識,增強綜合能力。
在科學教學中,教師要合理設置探究和實踐環(huán)節(jié)。例如,在《生活中的電》一課教學時,教師可以聯(lián)系生活實際,組織學生開展討論,啟發(fā)學生積極思考,讓學生在實踐與思考中,加深對科學知識的理解。教師可以為學生設置以下問題:你所理解的電是什么?在日常生活中,電是以什么樣的形態(tài)存在的?用電可以做些什么,可以舉例說明嗎?教師可以在課堂上引導學生進行思考,并以小組為單位進行合作,引導組內(nèi)成員開展討論,鼓勵學生表達自己的觀點,并用一些簡易實驗佐證。完成討論后,以小組為單位進行匯總,用書面形式對組內(nèi)開展實驗的具體過程、相關依據(jù)與最終結(jié)論進行闡述。這樣的實驗活動,可以幫助學生理解電在日常生活中的重要作用,并形成節(jié)約用電的良好美德,獲得理想的教學效果。
總而言之,小學科學實驗教學的實踐與探索,仍有待于進一步優(yōu)化和完善,需要廣大教師積極探索、彼此配合、共同努力。我們要將STEAM 教育理念深度融入教學過程,促進科學實驗教學的持續(xù)優(yōu)化,只有這樣,才能實現(xiàn)科學教學的育人目標。