摘要:STEM的教育哲学是“以设计和探索为目的的,并对技术问题解决进行科学的探索”。随着该教育的不断发展,有人提出了STEAM教育。不管是哪个,其都是围绕一个真实的问题,学生根据已有的所有学科知识,来解决问题,并通过交流,分享给别人。而在我们的教学过程中,我们希望可以从原有不真实的教学情景中逃脱出来,创设一个真正能够激发学生探索欲望,这就是STEAM教育的第一阶段——建立挑战。在课堂的教学中,我们也能进行一些实践操作,结合不同的学科,这就是阶段二——工程设计挑战。老这样的设计可以模糊学科之间的界限,让学科与学科之间不再那么泾渭分明。当然最后,我们希望孩子能通过课堂上的一些实践操作,收获一些实践技能,去解决一个更加纷杂的问题,这就是第三阶段——设计“竞赛”。
关键词:STEM教育、STEAM教育、实践
一、研究起源
中国家长、老师和学生常挂在嘴边的一句话是:学好数理化,走遍天下都不怕。而对美国学生来说,这个评价标准要宽得多,包括Science(科学)、Technology(技术)、Engineering(工程)、Mathematics(数学),四个首字母综合起来就是STEM。
STEM的教育哲学是“以设计和探索为目的的,并对技术问题解决进行科学的探索”。随着STEM教育的不断发展,有人提出了STEAM教育,增加了Art(艺术)。
二、现状分析
(一)无目的
常常有人会问:学数学有什么用?除了应试以及一些特殊的行业外,平时生活中,几乎不会用到学校里面所学的知识。很多时候,老师会“欺骗”孩子:数学可有用了,你去超市买东西,花了多少钱需要用到数学吧!可再想想,超市有购物机器能帮你计算,何必自己列竖式计算呢?等孩子长大了,这些骗人的马戏已经没用了,就只能以“考试”为由,压迫学生去学习。
(二)无兴趣
区别于其它学科,数学对于很多孩子来说是枯燥的,难以理解的,初高中的偏科就是一种现象。小学阶段,语文可以“有感情的朗读”,英语可以“模拟情景对话”,科学可以“做有趣的实验”,音乐可以“唱唱跳跳”……反观数学,数学可以干什么——可以大量的练习,反复的讲评,不断的考试。按照这样的情况,再有兴趣的孩子,也会被题海战术磨破探秘的棱角。直至最后,所支撑的不是真正意义上的兴趣、好奇,而是成绩带来的自信。
(三)无整合
以人教版二年级上册表内乘法为例,教参认为2-9的乘法内容是螺旋上升,但是单一的学习形式教师很容易上成口诀记忆课,因此很难激起学生的学习兴趣。同时对于大部分的孩子来说,学习内容似曾相识容易造成审美疲劳,从而缺乏学习动机。
这样的现状,给笔者带来的苦恼是:学生学习的积极性不高,导致老师上课有无力感。那么,STEM教育能改变大家的这个想法吗?又会给数学学科以及其它学科带来怎样的收益?最终,我们的学生会有怎样的改善呢?
三、名词解释
STEM和STEAM概念
STEM是科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)和数学(Mathmatics)英语首字母缩写,在1986年由美国国家科学委员会首次提出。
STEAM是由美国弗吉尼亚理工大学的学者Yakman首次提出。STEAM中的A(艺术)是指美术、语言、人文、形体艺术等含义。韩国学者金镇洙指出A狭义上是指美术、音乐等学科,广义上包括美术、音乐、社会、语言等人文语言艺术[1]。
个人认为,不管是STEM还是STEAM教育,都是围绕一个真实的问题,学生根据已有的所有学科知识,来解决问题,并通过交流,分享给别人。
四、教学策略
从原有不真实的教学情景中逃脱出来,创设一个真正能够激发学生探索欲望。而在研究过程中,能不断体现学生的合作、自主性,同时在学生解决完问题后,产生满足感、自豪感,是STEM教育的其中一个目标。
我们小学数学的教学,需要以此为重要导向,设计让学生自然而然会去、能去解决的现实问题。
(一)创设真实情景
我们的数学书中有很多的例题背景,并不能激发学生探索的欲望。例如人教版三年级上册《测量》
它以估一估数学书的长、宽、厚直接进入教学,那么对于学生来讲,这节课的定位就是学数学知识。试想,能否根据生活,设计一个贴近孩子,又和测量有关的教学情景。
(三)沟通多门学科
学生为什么不喜欢数学课?不仅仅是因为数学的难、枯燥,更多的是对比——比较其它课以后,发现其它学科更有趣。所以,在数学的教学过程中,融入其它学科,可能会更有意思。
小学阶段,几何的理解,对于大部分同学来说都有一定的困难,因为他的想象能力还有所欠缺。我们可以抛开“刷题”,尝试一种更有趣的方式来帮助孩子们学习数学:通过艺术与设计。这里向大家介绍使用String Art探索几何的奥秘。(String Art这个词并没有明确的中文来代替,你可以理解为是钉子艺术和毛线艺术的结合)。
这一个小小的手工课程,用伟大的方式证明了STEAM教育的力量。通过结合数学和艺术,孩子们在令人难忘的项目中,获得了创建基本形状,甚至复杂几何形状的经验。STEAM不是什么高深的理论,他就应该在我们孩子的日常生活和学习中。
五、教学实践
(一)动手实践最重要
对于孩子的培养,我们要注重兴趣,不管是普通科普读物、科学小实验还是数学启蒙,这方面要有一定的知识基础和思维习惯。如果说这是一个循序渐减并且长期的过程,那么进入小学以后,就是一个漫长的学习过程了,无论是在哪个阶段,都必须强调动手实践。这也是STEAM教育所体现的,。以人教版五年级下册《不规则物体体积的计算》片段为例:
虽然这是一个出现在小学数学书里的一个问题,但是,所用到的原理则是科学的浮力知识。对于这些不规则物体,他们都是源于生活,利用各个学科的知识,解决生活问题。而这解决的过程无非就是:观察-思考-动手实践-成果展示,这是一个STEAM教育必不可少的流程。
(二)学习并掌握一些技术工具
学习一些技术在操作过程中必不可少的,但是这里要特别强调的是,千万不要把学习一门技术当成是STEAM教育的全部。比如人教版《可能性》一课。
往往很多时候,老师都是给了测试的结果,那么在实际上课的时候,老师可以根据信息技术的一些编程,现场模拟实验。甚至有些学生在平时学习简单的Scratch编程,在课后也能结合起来。
(三)培养艺术修养
艺术相对感性,在STEAM的工程环节和结果呈现环节,有设计思维,有艺术素养的孩子可能表现会特别一点,能够锦上添花。所以可以并行的进行学习,在一些交叉点上,“艺术”自然会表现到STEAM学习的过程中。
六、展望未来
虽然在理论方面STEAM教育更多偏向科学学科和信息技术,但是在现实的数学教学中,我们也越来越接近STEAM教育了,只是很多人还不知道。在STEAM教育培养下,孩子的发展不再只是数理化,更多的是综合的发展。以“解决问题、逻辑思考、批判性思考和创造力”为核心的科技理工素养,鼓励孩子探索科学、技术、工程和数学领域,是孩子们跟上时代发展脚步的必备能力。另外在教学的过程中,我们希望,每一个孩子都能动手去实践、去钻研,而不是自己插口袋,看着别人做。
参考文献:
[1]李昭伊,刘君,卢泰天.韩国技术教育发展的最新动向——以STEAM模型为中心的技术教育课程设计[J].………………………………………………教育研究与评论·技术教育, 2011年(5)
[2]STEM 2026: 美国STEM教育创新的六大愿景 …………中国教育装备采购网 . 2017-03-7