STEM理念为科技活动插上翅膀

发表时间:2020/7/29   来源:《教学与研究》2020年第9期   作者:李惠
[导读] STEM教育理论,近年来在国内得到快速发展,促进了学生学习能力和创新能力的提高
        摘要:STEM教育理论,近年来在国内得到快速发展,促进了学生学习能力和创新能力的提高,本文通过应用STEM教育课程整合的理念来开展科技活动,在活动中引导学生掌握科学知识和技能,并培养学生解决问题的创新能力。
        关键词:STEM教育理念   小学生科技活动    多学科融合
        时代在前进,科技也在日新月异的发展,以科技为基础的信息化时代背景下的传统学习打破了原有规则,对学习者的学习能力,创新能力都提出了越来越高的要求,科技创新尤为重要。本着一切为了孩子的发展,让每一个孩子感受科技魅力的同时,深刻体会到科技实践活动对我们生活的息息相关,并在活动中增强学生对科学技术的兴趣和爱好,从小培养学生的科学探究和创新精神。因此开展课外科技实践活动在小学生的科学教育中有着相当重要的作用,在我们学校每年都开展丰富多彩的科技实践活动。
        STEM作为一种新型的教育理念,它不同于以往的单学科重书本知识碎片化的教育方式,而是一种重实践的超学科教育概念,应用STEM教育课程整合的理念来开展科技活动不仅可以提高和促进学生学习科学知识的兴趣,还可以启发学生的思维,开发智力从而提高学习效率,通过开展科技制作活动,更能培养学生的动手操作能力和创新能力。与科技活动融合的STEM教育具有新的核心特征:跨学科,体验性,协作性,设计性,情境性,艺术性。STEM理念强调的是在多学科中建立一个新的桥梁,加强小学生在活动中的探究与协作,激发小学生的创造能力与想象能力,有利于小学生的综合发展,不仅如此,STEM教育以及全新的教育战略眼光倡导将各个领域的知识,通过课程整合起来,对教师在科技活动中的活动过程设计能力,资源整合能力提出了较高要求。因此,我们学校探索性的将stem的教学理念与学校开展的科技活动结合起来。
        应用STEM理念开展的科技活动中,我们需要根据学生情况分析,对课程资源进行整合,分析跨学科知识,以学生的认知能力定选题,由于一年级的孩子年龄小,知识面有限,在日常生活中,小朋友对于折纸飞机这类好玩的事物很感兴趣,也经常折纸飞机,比赛谁的飞机飞得远,具有真实的生活经验,同时根据stem的理念,纸飞机项目涉及到了很多的跨学科知识内容,所以根据一年级孩子的特点我们确定的内容是一年级的孩子《折纸飞机》。在这一活动中,首先要让孩子明白认识飞机,辨别飞机的主要组成部分(这是生活常识)第二,自己设计纸飞机折出纸飞机(工程方面的知识)第三,初步认识纸的材质,方向,投掷力度对于纸飞机飞行的影响(物理方面的知识)第四,用线尺等工具标记纸飞机飞行的速度(数学方面的知识)第五,探索交流纸飞机怎样才会飞得远(语言表达能力)第六,装扮自己的纸飞机(艺术修养)。在这一活动中,我们就进行了跨学科知识的体验。活动中小朋友的行为可以概括为:获得纸飞机的基本信息--设计纸飞机---讨论---则出纸飞机---放飞纸飞机---数据记录分析---作品的装饰与展示。这些任务丰富有趣,简单易懂,容易调动孩子的积极性。
        二年级的孩子《给自己做一顶帽子》,二年级的学生对帽子是比较熟悉的,对制作帽子的各种材料特点也是了解的,比如遮太阳的太阳帽,建筑工人的安全帽,冬天保暖用的雪地帽……这些都是学生真实的生活经验。

在这个活动中,首先让学生了解帽子的组成部分,然后就是自己设计、选材料和画草图;根据设计图来制作帽子,在制作帽子的过程中一定要先测量自己的头围,根据自己的头围给自己做一顶合适的帽子并装扮自己的帽子。通过这一活动使学生对多学科的知识进行运用。科学方面:1.用不同材料制作的同种物品,它们的功能和用途是不一样的。2.了解帽子的结构特点。技术方面:根据自己的设计图制作一顶遮阳帽。工程方面:让学生体会“提出问题—设计方案—进行制作—测试—改进”这一设计过程。数学方面:利用工具进行数据的测量。在这一活动中,我们将科学知识,工程技术和数学知识以及美学融入在了一起。 
        对于三四年级的学生来说,语言文字的表达能力有了一定的提高,有了一定科学探究的基础,动手能力也有了更大的提高,所以我们制定了《制作一辆小赛车》的任务。科学:1.人们根据不同的需要不断设计新型车辆。2.了解工程师设计赛车的结构特点。3.意识到废旧材料可以回收后再次使用。技术:根据自己选择的材料和自己的设计图制作一辆小车。工程:让学生体会“提出问题—设计方案—进行制作—测试—改进”这一设计过程。数学:利用工具进行数据的测量。让孩子们通过这样一种活动意识到科学技术会给人类与社会发展带来的好处。
        到了五六年级,我们开展了一些难度高的科技活动,要求同学利用胡萝卜来《搭建高塔》。活动一:调查收集各种塔的资料,了解塔具有哪些特点?活动二:分析塔的形状与结构上。活动三:设计高塔。活动四:设计分析与论证。活动五:根据最优方案进行制作高塔。活动六:进行自我评价。活动七:在第一次作品的基础上进行再设计。通过这一系列的活动要求,引导学生在制作过程中不断的进行学科知识的整理与融合,学会多学科知识的综合应用。
    在整个科技活动中,我们借鉴stem理念跨学科项目设计模式,先从真实的问题与情境出发,师生共同确定科技活动内容,因为stem是以小学生的发展为中心的,小学生的兴趣非常重要,因而在构建活动的时候,教师要进行活动分析,对课程资源进行整合,分析跨学科知识学习者特征以及活动的重难点,接下来选择工具材料等资源,小组自主探索寻求完成任务的途径和方法,接下来是学生在探索过程中发现问题以后寻找创新的新方法和新途径并自主完成活动进而进行改进,最后进行完善和不断总结积累,并在此基础上提升经验,在老师的评价设计下,教师进行过程性评价和总结性评价,并在此基础上反思自己的制作过程并进行改进的一系列多学科融合的创造过程。
        基于stem理念开展的小学生科技活动,有利于我们建设面向未来高科技的学校文化,这个活动重点是培养小学生的创新能力与综合素质,帮助小学生更好地适应未来高科技创新型社会,而在教师创设科技环境,设计科技活动,整合教学资源的过程中,教师的综合素质也在不断的提升,在这样的活动中,师生教学相长,共同提升的学校文化氛围下,师生作为学校文化的载体将会不断地推进我校的文化建设,提高学生的综合素质能力起到重要作用。
参考文献
赵立春 小学科学课堂中stem教育实现有效策略分析 (小学教育 2017)
陆建红  stem教育与小学科学融合的措施分析   (教书育人 2017)
田小严  浅议如何实现stem教育小学科学的融合     (新课程 2017)




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