围绕STEM理念研究与设计小学科学课程

发表时间:2020/8/20   来源:《中小学教育》2020年9期   作者:孙璐
[导读] 所谓的STEM理念,说的就是对跨学科整合教育,其通过项目学习过程,培养学生问题解决能力、综合素质。
        摘要:所谓的STEM理念,说的就是对跨学科整合教育,其通过项目学习过程,培养学生问题解决能力、综合素质。现阶段,小学科学地位十分突出,为迎合教育发展方向,必须从过去的科学探究转为科学实践。在科学实践中体现学习活动、项目活动社会性,提升学生的科学涵养、科学素质。本文将以科学、技术、工程、数学为基础,讨论小学科学的课程设计思路,旨在用项目学习过程,让学生能够使用多学科知识和技能,提高学生的综合素养,成为优秀的跨学科人才。
关键词:STEM理念;小学科学;实践探索

        前言:早在上个世纪,美国就已经提出了要集成科学、技术、工程与数学知识,将其作为整合学科,提高学习者的综合能力。这里要强调的是,四者结合不是单纯的将这四个要素的理论内容放在一起,而是要将原本零散的机械过程和零碎知识变成完整的整体。科学教育中,大部分实验内容都是求证类实验。教师提前准备一些实验材料,随后让学生自行实践操作。结果往往无一例外相同。即便偶尔出现特殊情况,教师所想的也是要改变材料,从而让学生的答案与结果统一。久而久之学生科学知识的学习渐渐无法体现出学科本质追求,而是变成了验证实验过程。知识毫无吸引力,学习内容和我们的生活渐渐脱节。
一、立足教材项目教育
        小学科学教学中,很多单元最后一部分都会整合整个单元的知识点。不过并没有明确指向也没有细化活动流程。以传统教学方法,教师显然无法吸引学生注意力、好奇心[1]。教师教学中没有给出学生合适的指导,学生的学习质量与效果参差不齐。在学习中,学生的知识综合应用能力没有得到任何成长。对此综合学习活动在设计中,有必要进行模式创新。需要多样化学习资源,用项目学习过程,综合利用与整合知识。如学习浮力知识点以后,教师可以让学生自行使用吸管制作小船。学生为了达成目标,以组为单位开始研究,在讨论中使用吸管能够在水中浮起来的科学技术,为了呈现小船的样貌就需要认真的设计,这一过程用到了技术与工程知识。为了保障浮力以及船只游动速度,还要做好船只大小设计,这个过程中又会用到数学知识。学生在组内交流、讨论中形成了强烈的学习兴趣。    再比如完成电路知识点学习以后,教师可以组织学生用红绿灯设计实验学习知识。学生在实验中使用了开关、并联、串联等科学技术,考虑到红绿灯美观性,调整了工程组织。为了保障电阻率和在规定时间能够亮起对应的灯,还会用到数学知识。每个学生都会在实践活动中,综合利用所学内容、所学知识[2]。在实践中增加对知识点的理解和感悟。
        在STEM理念下,小学科学实践活动需要综合使用知识,不再像过去一样单调的使用某一项知识点内容。学生需要在现有知识基础上,活化知识,内化技巧。构建属于自己的理论体系、知识结构、要串联生活要素,实践中不断完善知识素养,获得更好的学习效果、学习质量。


二、结合生活条件探索综合课程
        小学科学是一门趣味性非常丰富的学科,小学科学教育需要用于解决学生的生活问题,这样才能够体现学以致用的追求,达成有效教学的目标。综合实践教育中,一定要多关注学生对于综合知识、综合技能的应用[3]。问题一定要体现生活化特色,要创建真实的情境,让学生使用理论知识克服和解决问题,锻炼学生综合素质。
        比如学习《塑料》课程的时候,教师就要让学生明白塑料垃圾带来的社会危害与负面影响。引申出快递包装、零食包装这一现实问题。这是当前包装垃圾产生最多的几个行业。用这种学生所熟悉、所了解的关注点作切入。让学生体验和测量,进而感知过度包装浪费和负面影响。随后让学生自己来设计包装方法,要体现出节约、环保、可持续利用的要求。学生此时就会将制作新的包装作为探索对象。在讨论中,研究出富有新意、特点的新型包装结构。
        学生在实践中就会用到综合知识,体现STEM理念的要求。在解决问题中,保持思维创新、知识领域创新。当然考虑到时代发展速度过快,教材更新速度无法跟上时代脚步以及学生观念在不断变化。所以教学中教师绝不能只考虑课本要求,同时也要体现出学生终身学习意识与可持续发展培养追求。让课堂灵动起来,使学生获得更好的发展。
三、结合兴趣个性化课程
        在信息时代背景下,如今学生有了多样化的学习方法与途径。学生从过去的被动学习到如今主动学习,体现的是教育界的进步。对于学生来说,个性化学习是主观需求。枯燥的教育方法无法吸引爱玩学生的课堂注意力。虽然科学课本身已经有了很高的趣味度,但如果固步自封,终有一天学生会失去学习兴趣。学生所需要的是形象化、直观、有趣的探究活动。考虑到这样的条件,教师可以和学生多尝试开展一些个性化探究活动。比如学习《水是什么样的》,教师和学生一起讨论如何制作冰块,如何呈现水的液态、固态、气态形态。学生在自主实践探究中,每个人的个性化都得到了凸显。学生在一段时间的实践中,就会表现出自己的个性化不同。此时教师可以鼓励学生,让学生大胆创新,设计属于自己的实验。比如学习《种子发芽了》一课,有的学生就会选择用红豆、黄豆、绿豆进行对比,尝试发豆芽。看一看哪一种发芽效果好、速度快。趣味性十足的实践活动,需要学生秉承科学的态度、使用合适的技术。为了保障发芽效果就会用工程学设计合适的发芽场所,并使用数学技术计算天数和发芽率。体现出了STEM理念,发展了学生的综合思维。
结语:科学课是一门趣味性十足的课程,当然为了充分展现学科作用,教师一定要围绕STEM理念,做科学、技术、工程、科学思想融合。在理论变成实践中,不断总结经验,探索新颖的学习方法、活动方法。要聚焦现实问题,解决现实情况,其具有学以致用的教育意义。

参考文献:
[1]王圆.基于STEM的小学科学课堂教学例谈[J].物理之友,2018,34(09):27-30.
[2]庄志杰.基于STEM教育理念下小学科学教学的几点启示[J].科学大众(科学教育),2018(09):56.
[3]芮玉利.“STEM游戏型项目”在一年级科学教学中的应用与思考[J].教学月刊小学版(综合),2018(Z2):53-55.







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