STEAM在小学科学中促进学生创新能力的培养研究

发表时间:2021/7/30   来源:《中国教师》2021年4月第10期   作者:闫凤巧
[导读] STEAM与STEM教学方法不同,前者可视为后者的进阶版本、改进版本。
        闫凤巧
        深圳大学附属教育集团实验小学  518055
        摘要:STEAM与STEM教学方法不同,前者可视为后者的进阶版本、改进版本。在小学科学课程的教学工作中,学生的动手能力、创新能力与思维逻辑能力等都属于教师需要重点培养的项目。基于STEAM的教学模式与指导思想,教师如何更好进行课堂教学环节的有效打理、构造与学生引导,需要进一步加以研究。本文从现阶段小学科学课程的教学发展情况出发,对STEAM这一教学模式、思想展开不同角度探究,旨在通过相关研究成果改善当前小学科学的教学发展质量。
关键词:小学科学;STEAM;创新能力;教学培养
一、引言
        小学科学课程是在原本的自然课程基础上过渡、转换而开设的一门学科,从自然课到科学课程的转换,标志着我国教育逐渐从简单的经验主义教学到理性主义、科学主义教学理念上的过度,对比科学课与自然课,不论是教学内容本身,还是授课内容的基本方法,都变得更为系统和规范,除了传授给学生一些生物学、物理学、化学以及和实际生活紧密联结着的许多息息相关的知识点以外,小学的科学课程,还比较注重培养学生个体的思维能力,尤其是结构性的思维能力,在这一方面,科学课程的内容设计实所谓是独具匠心。
二、STEAM的相关概述
        STEAM是包含了多个相关的主要领域,分别是数学、工程、技术和科学。它的起源来自于国内对人才竞争和经济发展压力较大的背景下,对人才进行培养的一种反思。在传统的教学中,数学这门课程更看重学生学会通过知识应用问题,并且可以能培养学生的创新意识,开拓学生的思维。STEM教育则是让学生把所有的知识进行综合运用,能够使各个学科架起一道桥梁,运用多种学科的知识来进行问题的解决,找到科学技术工程和数学等学科之间的关联知识点。从多个角度能够看待问题,让学生拥有解决问题的实际能力。
        其次,科学这门学科所学到的知识,在小学生的普遍生活中是随处可见的。所以科学素养也应该是每一个学生必须所具备的素养之一。学生无论是在未来选择学习科学,学习技术还是学习工程,万变不离其宗的都是离不开科学思维、动手能力与创新能力的基础。所以可以这样说,学生如果要具备综合素养,那么创新能力作为其中的一个媒介是要被应用在其中,并且有着非常重要的作用。所以STEAM教育对于学生的综合素养有着积极的影响。[1]
三、开展动手实践的游戏化教学模式
        游戏化教学方式在课堂教学环节的应用中,通常建立在已有的理论内容基础上,通过教学模式的转化以及相关游戏元素的引入,使学习人员能够以游戏体验为途径进行理论内容的学习与实践。国内的小学课程教育工作在近几年的教学方法研究与应用中,对于教育游戏的应用方式进行了多个方面的研究,主要对其教学定位与应用途径进行分析。随着互联网信息技术的发展,教育游戏的实施平台发生转变,线上教育游戏的开展方式逐渐成为新主流。
        小学科学课程在教育目标上,主要在于培养学生新时期、健康的科学观念,教学内容较为贴近实际生活,在教学模式的开展上能够采取多种途径进行理论内容的渗透。教育游戏在该门课程的教学工作应用中,还需根据学生的基本情况、兴趣爱好以及关注热点等方面进行制定,以此确保课程内容教学的有效性。科学课程在小学阶段的内容制定上,涉及基础性的科学知识讲解,其中大部分内容能够在现实生活中“就地取材”,对于教学工作的开展而言,属于一条可优化、可创新的教学工作改善思路。

从教育游戏的内涵、原理以及实施方式上看,在进行教训内容与游戏化内容相结合的过程中,可从资源应用的角度进行创新,使学生能够从现实生活中进行科学现象的研究,同时采取游戏化的方式,引导学生参与至课程内容的学习过程中。比如在有关植物知识的课程理论内容教学过程中,教师可引导学生结合自身对自然环境的观察,在采取自身感兴趣的植物的基础上,参与至课堂的教学游戏中。如在向日葵的科学知识讲解中,可在学生采集植物样品的基础上示范向日葵所具备的特点,其他学生根据自身采集的植物种类进行相应的扮演,通过猜谜的形式进行学生之间的互动,以此达到较好的课堂游戏环境营造。最后,在教师的讲解下,使学生在游戏的基础上理解植物所具备的可形成科学性质。[2]
四、开展自主探究与合作的课堂教学模式
        探究式学习的方式主要分为两种,分别是自主探究以及合作探究的方式。对于小学科学的探究教学而言,两种模式都可以使用。就自主探究的教学方式而言,教师则应当以设问的形式,激发学生的思维能力,从而促进学生的有效探究;同时,教师还可结合多媒体的形式激发学生的思考,从而提升探究的质量效果。例如,在《光》这一章节中,在学习《感光使怎样传播的》时,教师则可以将光线、光源体现在幻灯片中,进而由学生在观察中发散思维,同时结合教师的设问展开探究思考学习。另一方面,在合作探究学习的模式上,不论是利用实验活动还是交流探讨的形式,都能够应用这一方式进行教学。通过合作以促使学生的思想得以在分享思考的过程中,同时构思,从而提高探究学习的效率,并在此基础上得以有效的创新,使得探究的质量进一步得以提升。
五、开展问题式引导教学
        创新能力的培养较为注重学生的反思与经验总结,从而使原有的学习思维得到进一步完善。“思则创”主要强调反思,使学生在反思过程中设想全新的学习方法、科学探究形式。教师在该方面的教学工作中,需要重视学生思维的引导。课外实践是除了课堂教学以外另一重要教育场合,该场合较为注重学生的动手实践能力,基于核心素养的教育要求与当前教学目标的需要,教师在课外实践的内容设计与实施上,需要结合课程理论内容、实践内容以及学生的基本情况,由此确保课外实践的形式能够较好引导学生投入与项目研究与学习中。核心素养在内容上不仅包含内在思想、价值观念与品格等方面,还涉及实践能力与科学思维等方面的素质。课外实践作为教学活动中的重要环节,在该环节的教学工作实施上,首先,教师需要基于课程有效性与和针对性,比如在《光与热》这一课程的教学过程中,该章节由于探讨了科学技术与社会发展、环境之间的关系,教师可从现实生活的角度上,使学生联系生活中的具体案例展开相关的科学实验研究,从而在思维上启发学生科学技术与现实生活的联系,以及通过实践探究的形式,使学生能够在动手实验的过程中通过反思、总结进行创新能力的培养。[3]
六、加大生活化教学模式的应用比例
        生活化教学模式是一举多得的教学策略,在小学科学程中如果能够在现有的应用基础上,继续增加使用比例,那么由其产生的对小学生个体的结构性思维的培养,将会有事半功倍的效果。生活化模式的自身即为结构性思维下的一部分内容,结构性思维强调了将分散的知识构建在一个规范有序的网络体系中,在这一体系中,复杂、琐屑的知识实现了一种良性统一,使理论知识生活化,也使生活中的常识知识科学化,是一种规范、高效的教学模式。比如教科版五年级上册科学教材中,有光源一节知识,其中涵盖了较多的物理学观念,理解比较抽象,倘若教师在授课中巧妙结合生活化模式,以生活化实例作为调节点,以此加大学生个体的主观参与度,那么,结构能力的培养也就并不困难了。
        结语:综上,在当前的小学科学课程的教学工作中,教师需要注重学生创新能力与动手能力上的培养工作,确保学生能够在学习课程理论内容的基础上,通过动手实践的方式进行更加深入的学习。此外,教师还需要重视课堂教学环节的趣味性营造,避免出现学生学习兴致低下等情况,进而影响课堂教学环节与学生的创新能力培养。
参考文献:
[1]殷秀霞.在小学科学教学中培养学生的探究能力[J].华夏教师,2017
[2]金荣鑫.如何在小学科学课中培养学生的创新能力[J].教育现代化(电子版),2017:7.
[3]傅桦.科技活动中培养小学生创新能力的研究[J].新课程,2017:155.
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