基于stem的小学科学生本课堂的构建研究

发表时间:2021/5/21   来源:《中小学教育》2021年第2月第4期(下)   作者:梁旭
[导读] 新课程改革后,STEM教育理念走入大众的视野,教育学家开始重视STEM在小学科学教学课堂中的重要引领
        梁旭
        杭州市丹枫实验小学  浙江省杭州市  310051
        摘要:新课程改革后,STEM教育理念走入大众的视野,教育学家开始重视STEM在小学科学教学课堂中的重要引领。青少年是国家未来的主人,而STEM教育是一种全新的教育方式,将科学与其他学科以及生活很好地结合在一起,促使学生通过实践迅速成长,这有利于学生综合实践能力的发展。
        关键词:stem;小学;科学
        引言:STEM是以科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、数学(Math)的英文首字母缩写命名的。我们通过科学可以认识世界,还原世界的本质并找出真相;在我们进行科学探索的过程中,我们通过技术与工程对我们所认识的世界进行更加合理的加工和改造,促进社会的发展以及人类的进步;数学是我们在建造社会的过程中的一套理论基础和技术工具。STEM 教育是美国的布什总统最先提出的,美国政府重视培养青少年的科学教育,而且逐年加大教育资金的投入。
        一、现代科学教学现状
        1.1传统科学课不被重视
        在老式的课堂教学中,学校更加注重三大主科“语数英”的发展,其他课堂延伸课程一般很少有专门的任课老师。任课老师的专业知识不足,在教学上也造成了障碍,一堂课下来不自觉就偏向了老师原本任课的学科。教师的教学内容过于抽象,STEM教育模式可以引导学生将科学知识与现实生活联系在一起,让学生能更快的理解学科知识,巧妙运用学科知识。
        1.2学生被赋予众望
        当前这个时代更新换代特别迅速,为了促进社会发展,满足市场的人才需求,培养一批新时代观念的年轻人迫在眉睫。教育改革过后,国务院指出培养学生基础知识技能的同时要发展学生潜在能力,鼓励学生敢于创新。STEM教育的重点不是要鼓励人们尽可能多地获取学科知识,而是要掌握各学科素养,并内化为自身的创新能力。
        
        二、STEM教学对于小学科学教学的意义
        2.1提高国家综合竞争力
        “少年强则国强”,青少年是国家的未来,教育是培养青少年的唯一手段。当代的教育模式对于青少年的发展起着重要的作用,当代青年人成长起来也能够独挡一面。STEM 教育是一种全新的教育理念,旨在培养复合创新型人才以及提高劳动力水平,课堂教学也将围绕STEM展开。
        2.2方便开展课堂教学
        小学所学的学科是为了以后的学习打基础,所学的东西也比较简单。而小学科学涉及的范围比较广,主要培养学生的思考能力和动手能力。科学是一个发现问题并寻找真相的过程,在教学过程中合理的引入STEM教育有利于培养学生的综合实践能力和综合素质能力。
        
        三、STEM在小学科学教学课堂中的应用
        3.1联系实际创设学习情境
        创设一个愉快的学习情境是展开良好教学的开始,学生在一个比较轻松的环境中也比较容易投入到课堂中。教师首先要明确教学目标,然后制定相关的教学计划,让教学顺利展开,在STEM教育中,教师所扮演的角色就是教学计划的制订者、学生学习情况的监督者。生情境的设计,要给学生一种真实性,并同时提出相关驱动性问题。在教学过程中,教师要联系实际,给学生以真实感,让学生觉得这些知识也不是那么的陌生,从而产生学习兴趣。


        例如在《种子发芽试验》,教师可以先带学生们去观赏一些花花草草,然后先给学生讲解一下种子长成花草所需要的生长条件,然后让学生们分成小组讨论“它们是怎么发芽的”。讨论结束后,小组轮流分享自己的讨论结果,教师把他们讨论的结果都记录下来。然后给每个人都发一颗提前准备好的未发芽的种子,小组按照讨论结果来做实验。几个小组分别从光、温度、水分三个角度入手做实验,先用放大镜观察种子,测量它们的大小后期在这个基础上加以观察。通过这个实验,学生的动手能力还有观察力都得到提升,通过比照已经发芽了的种子和未发芽的种子判断出种子发芽的真正条件。而且学习是以小组形式展开的,小组之间有一定的竞争关系,所以学生的学习动力分外高昂。将一个普通的问题转换到具有科学性、工程型的问题,让学生通过自己动手做实验找出问题的答案,这样的教学方式有利于培养学生的创新思维以及实践能力,让学生在实验中成长。
        3.2教师要转变自己的角色
        在以往的教学中,教师通常是下发要求,学生按照老师的标准来完成任务。但是这样的学习过程过于死板,在这样的教学模式下,学生对于教师更多的是畏惧,这不利于教师开展课程教学。学生作为受教育方,不应该只是呆板的完成教师所布置的任务。STEM融入教学后,教师将转变自己的角色,与学生之间的相处模式也可以更融洽,成为它们的良师益友。在课程教学中,教师要充分了解到学生们学习的重点、难点,用更加通俗易懂的解释帮助学生理解消化,而不是一味的去怪学生不听课。
        例如在《工具与机械》这个单元的学习中,教师可以携带一下比较小巧的工具帮助学生认识,比较笨重的工具也可以借助多媒体展示。在《做框架》这个小实验中,教师要实时跟进实验进度,保证学生在不会受伤的条件下进行实验。学生通过自己搭建一个正方形框架,由于用绳子固定框架时由于不熟练容易出现散架,这时教师可以教他们正确且牢固的捆绑方法。学生用绳子固定好框架的边角后,由于方形具有不稳定性,但学生往往忽略来这一点,导致完成后的正方体框架会歪斜。这时教师可以带学生复习一遍学科知识,了解三角形和四边形的性质,让学生自己领悟,把所学知识和实验结合起来,完成一个稳定的框架。由于三角形的稳定性,教师可以把知识点延伸到课外,给学生讲解一下“高塔”不容易倒的“秘密”以及桥的形状与结构。
        3.3从传统的知识的传递者变成知识的建构者
        采用STEM教育理念之后,教师不再是单纯的把自己所掌握的知识全部都交予学生,而且在传授知识的过程中,让学生学会自己整合知识点。学生在学习过程中会遇到很多困难,教师不应该只是把答案告诉学生后让学生照搬标准答案,而且引导学生进行思考,自己去寻找答案。在STEM的教学过程中,不仅学生可以得到很好的教学,教师也能得到锻炼。
        例如在《用显微镜观察身边的微小世界》中,教师组织学生们到实验室利用显微镜观察洋葱的精细结构。在实验之前,教师可以告诉学生一些在实验室里还有过程中的注意事项,讲明不可以直接把洋葱表皮放到显微镜下面,要制成玻片标本,之后放手让学生去实验。学生可以根据课本的步骤自己动手去制片,然后自己尝试调节显微镜的目镜和物镜观察洋葱表皮细胞。有的学生在调节显微镜的过程中会比较着急,调不出来就想求助老师,这时老师不应该直接教她怎样调整,而且告诉他不要着急,重新讲解一边如何调物镜和目镜,让学生自己再去重新尝试,通过自己的不断尝试,学生也能彻底掌握知识点了。通过正确操作学生可以很容易的观察到洋葱的细胞。学生可以熟练的掌握实验技巧之后,还可以尝试观察身边其他的生物细胞,学生还可以自己上网去查找关于细胞的用途。在一个单元的学习都结束之后,教师可以引导学生制作一个知识框架,把这个单元所学的制片、怎样调整显微镜、细胞的用途等都整合起来,方便后期的知识回顾。
        
        结语:我国现在还未全面引进STEM教育,在我国少部分地区的STEM教学过程中,由于体系没有得到完善而出现了很多弊端,比如:很多学校的教师的教学素质跟不上教学要求,学科之前的授课学习互不相关等等。很多发达国家都采用了STEM教育从而培养学生的科学探究能力和敢于创新的意识,当前STEM的教学还未引起教育局重视,全国采取大规模的STEM教学也不太实际,但为了能够更好的培育学生,为了国家的发展,需要教师更坚定不移的推广STEM的教育理念。
        参考文献:
        [1]张梦岩.面向STEM教育理念的小学科学课堂的实践与思考——案例:《学做小火箭》[J].科教导刊(中旬刊),2018(29):134-135.
        [2]王然.基于STEM理念的小学科学课程研究与设计[J].科学大众(科学教育),2020(02):52+62.
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