吴晓燕
温州市瓯海区新桥第一小学
摘 要:STEM教育把科学、技术、工程、数学知识融合起来,倡导从综合角度出发,在实际中解决问题,注重学生的实践能力和创新精神。本文从STEM教育入手,分析STEM教育和小学科学课程的渗透情况,把握新课标和STEM教育的契合点,倡导探究式学习,保护学生的好奇心和求知欲,以有效促进小学科学教学的深入开展。
关键词:STEM教育;科学课程;小学生
一、STEM教育的特点
作为一种把多个学科的知识综合在一起的教育方式,STEM在内在的教学方式上,也非常注重多学科的综合培养。通常STEM教育具有以下两个特点。
(一)开放性
和传统教育方式不同的是,STEM教育的核心目标不是单一地把知识灌输给学生,而是以完成教学项目作为教学目标。在某一段时间内,为学生设置一个具体的项目,作为学生需要完成的任务。根据任务的要求,学生要把四个学科的知识综合起来考虑,并在实际任务中去解决具体问题。面对问题时,学生考虑的不是要用到哪门学科,而是直接把综合后的知识用于解决方式中。经过这样的思维锻炼,各个学科之间的壁垒在学生的大脑中就自然被打破,帮助学生摆脱了固定思维模式的束缚。
(二)实践性
传统教育以把知识传授给学生作为主要教学目标,而STEM教育的最终目的是要让学生能够在实际中解决具体问题。所以学生接受知识也是在具体任务的实践中完成的,而不是先接受理论知识,再等待机会到实践中去应用。学生对知识的感受完全来自于实际任务,这样对知识的感受更直观更完整,而不会把理论和实践分开。这种方式下学习到的知识也更加符合小学科学课程的要求。
二、STEM教育和小学科学课程的融合
经历过多年的传统教育模式影响,要让STEM教育和小学科学课程真正做到融合,还需要做一些必要的准备和措施。
(一)激发学生对现象感兴趣
在小学科学课程里,很多内容都来自生活中日常,包括身边的动植物、空气、水和很多常见的物品。根据STEM教育的要求,我们可以通过简易的小实验,用日常生活里常见的事物创造一些现象,验证一些规律,引导学生对生活里的日常事物和现象产生好奇,诱发兴趣的产生,然后在思维上引导他们按照STEM的教育方式进行思考。
(二)培养和锻炼学生的独立思考能力
STEM教育的特点之一就是打破了学科间固有的壁垒,让学生收获对知识的综合运用能力。要掌握这种能力,学生首先要学会分辨和识别面对实际问题时,各种知识应当如何运用。这种能力是无法通过教师的讲解和传授就能真正掌握的,只有靠学生自己的独立思考才能理解和吸收。
比如在讲解课文里有关气候和季节的内容时,教师可以教会学生理解气候和季节的定义和特点,更重要的是要让学生自己在实际生活中,根据自己对知识点的理解,对实际中的气候和季节做出自己的认识和判断。科学课程中的理论,在实际中都能得到验证,所以要让学生自己去动脑动手,自己查找资料,独立思考,去验证课堂上学到的理论内容,这样学生才会逐渐养成独立思考的习惯。对于理论知识不迷信不盲从,而是用实际中的收获去判断理论的正确性。
三、在小学科学课堂开展STEM教育的方法
(一)合多方资源,精选适宜的活动项目
从广义上讲,STEM教育是一种综合实践活动课程,将多门学科融合到一起。科学活动课程是开展STEM教育的最佳平台,无论科学探究还是STEM 教育,都离不开活动项目,但是并非每一个科学活动项目都适宜STEM 教育。富有STEM教育色彩的科学探究活动,是一种项目化研究,需要以合适的项目为载体,该项目具有跨界性,可以兼顾到科学、工程、技术、数学知识,能够融科学活动、工程活动、技术活动和数学活动于一体。因此,教师要精心选择和设计科学活动项目,方能彰显STEM教育的理念,实现科学素养与STEM素养的共育。
教师在小学科学教学中要做有心人,善于发现和利用各种素材,结合现有小学科学教材内容整合多方教学资源,建构STEM 特色的科学活动课程资源,让科学探究活动成为STEM 教育的有效路径。教师可以从历史故事、童话故事中提取素材,将其开发为富有STEM 教育味道的科学活动项目。
(二)引领亲历实践,散发灵动的工程味道
萧伯纳说过:“一个人只有经过东倒西歪的、让自己像个笨蛋那样的阶段才能学会滑冰。”此言道出了实践之于学习的重要性,实践能力与创造能力是人发展的关键性能力,而这些能力的培养必须依靠实践,只有让学生在做中学,通过实践活动的洗礼,在亲手操作中磨炼,才能有效形成。
实践体验既是科学探究的途径,也是STEM 教育的重要路径,实践是科学教学与STEM教育的契合点,学生借助灵动的双手去探究体验,获得科学知识的自主建构和能力的有效发展。教师要给学生搭建实践的舞台,引领学生亲历实践制作过程,让学生在动手操作中学习。笔者通过组织一些工程类活动,带领学生开展工程设计与工程制造,亲手制作完成作品。
(三)开展数据统计,洋溢严谨的数学芬芳
“数支配着宇宙,数学是无穷的科学。”科学与数学之间有着千丝万缕的联系,小学科学离不开数学,数学也是STEM教育的要素,数学是联通科学教学与STEM教育的桥梁,科学探究以及工程技术都以数学为支撑。STEM教育理念辉映下的科学课堂需要体现数学的味道。因此,教师在教学中要设计相应数学活动,应用数学知识去解决实际问题,助力科学探究活动。
基于STEM教育理念的科学教学,应当通过测量、计算等数学活动让科学课堂散发浓浓的STEM味道。教师可以组织学生开展数学观察、测量,引导学生从数学的角度对工程设计和制作进行优化,让作品更加科学严谨。
STEM 教育理念烛照下的科学教学如同一首大协奏曲,由科学探究、工程制造、数学活动、等乐器协同演奏出美妙的乐曲。让我们精选科学活动项目,精设科学探究流程,引领学生亲历实践过程,巧妙运用数学知识和工程技术解决科学问题,将STEM 教育有机地融入科学教学,让科学课堂弥漫STEM教育的芳香。
参考文献:
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