立足STEM教育 培养小学生科学素养

发表时间:2021/9/6   来源:《教学与研究》2021年4月12期   作者:吴善明
[导读] STEM教育作为一种教育的新趋势,对小学生在科学素养方面的培养有很大的帮助。
        吴善明
        广东省东莞市麻涌镇大步实验小学    523130
        摘要: STEM教育作为一种教育的新趋势,对小学生在科学素养方面的培养有很大的帮助。小学科学教学融入STEM教育,对培养学生创新意识和提升动手操作、团队合作能力、创新学习等能力具有深远的影响。本文根据小学科学教学特点,结合案例,立足STEM教育与小学科学教学融合的角度,探究如何培养小学生科学素养。
        关键词:小学科学; STEM教育;教学; 科学素养
        STEM教育以综合的视角坚持探究实际问题,主张整合科学、技术、工程和数学等多学科知识,推进跨学科领域交融的教育方式,强调有效把学生创新意识和实践能力培养起来,这与小学科学教学目标不谋而合,有着天然的一致性。
        对小学科学教学进行优化,积极将STEM教育理念融入课堂,创新设计教学方法,对建立相对新奇、灵活、有效的科学课堂是大有帮助的[1]。笔者通过以下四个方面: “贴近生活、精设主题;指引体验、模仿制造;强化协作、互动交流;激励独创、生成创意”,引导学生把科学学习开展起来,让STEM能力和素质得到很好的提高。
        一、联系生活实际,精设活动主题,激发学生的科学学习兴趣
        兴趣是最好的老师,是小学生对科学进行主动探索的原动力。教师一定要联系学生的生活实际,融合工程、数学、技术、艺术等跨学科领域,把生动、有趣、新颖的科学活动主题给设计出来,将学生对科学学习的兴趣给激发出来,引导他们经由活动,把科学知识和技能掌握的同时,让他们对STEM教育的理解得到进一步的升华。
        在探索科学知识过程中,小学生经常会表现出强烈的兴趣。例如:在教学六年级《家乡的自然水域》导入时,教师利用PPT课件,展示给学生看,他们在课前开展的“家乡的自然水域”调查活动和调查成果,通过多媒体情境,让他们切身体验到家乡的水域情况,把他们参与的兴趣给激发了。尤其是,调查成果中蕴含着各个小组学生与教师共同参与调查探究的成果,他们互相协作,搜查资料,深入调查了解家乡水资源实际情况,一些可行的、有价值的对减少污染、保护水域的探究建议被提出来。具有鲜明的生活特色的像这种STEM活动主题,有效地把学生探究水资源的兴趣激发了,奠定了为后续深入学习“环境问题和我们的行动”的基础。因此,联系学生日常生活,引领和指导他们在日常生活中开展科学探究,不仅是小学科学教学的必由之路,同时也是开展STEM教育的必然选择。
        二、指引体验,实施模仿制造,提升学生的科学实践能力
        把学生学习灵感和思维火花燃点起的重要方法就是亲身体验,而引导学生进行模仿、创造的重要源泉是科学课堂动手实验、实践。小学生的绝大部分创意都是从勇于主动模仿中产生的。学生体验科学课应被教师积极引导,鼓励他们积极模仿制造,让动手实操技能得到锻炼,提高学生科学实践能力。
        小学科学教学和STEM教育都拥有鲜明的体验性特点,都倡导以活动项目为基础的体验式学习。例如:在教学五年级《设计制作小赛车》一课时,首先,教师让小学生主动去把玩小赛车,使他们对赛车外形和结构有个初步的认识,在玩中把模仿制作小赛车的欲望激起;紧接着,教师继续引导他们把小赛车每部分的特点认真观察一遍,把在制作中的特别要关注的事项了解清楚。在此过程中,学生们自由开怀地进行师生或生生交流,交流的内容囊括诸如车的结构与组成、车身材料和车轮材料等。通过这样的体验活动,把学生的模仿制造技能有效训练了,他们进行科学实践能力也得到了很好的增强。


        三、强化协作,开展互动交流,增进学生的团队协作能力
要让小学科学教学与STEM教育融合达到进一步的深入,教师务必将小组合作教学进行优化,切实启发和引导学生开展协作学习,把师生、生生之间的交流互动不断加强,让小组合作团队的协作研究能力不断得到增强。目前,在小学科学课上,小学生很多时候都面临一些具有一定难度的数学、技术、工程等问题,他们的经验、逻辑推理能力、学习能力等方面参差不齐,在利用各种技术条件和方法存在诸多困难,如收集数据、实验测试、优化方案等方面。因此,让师生之间的密切配合得到强化、生生之间的交流讨论成为当务之急。
        例如:在三年级上册《我们周围的材料》教学中,教师设计了“新课导入、协作探究、保存记录”教学三环节。
        首先,在导入新课环节,针对“要了解身边的材料,如何利用有效方法来调查?”这一问题,教师先运用多媒体课件,把生活中各种各样的材料展示给学生,使学生对物体都是由一种或多种材料构成的,有个初步的了解,对材料的科学概念有个大概的认识,进而诱导他们一起把生活周围常见的材料归纳出来,主要包括:金属、木头、塑料、纸、玻璃等。
        其次,在协作探究环节,教师要先把实验主题提出来,然后引导学生分组把交流讨论进行开来、把实验探究开展开来、把实验结果验证出来、将实验成果展示出来等。
        最后,在记录保存环节,要让学生务必把保存实验记录的方法掌握,并初步把整理、保存记录学会。教师要敦促学生实时记录下各种探索研究活动状况、测量数据信息、实验结果等,让他们知道把实验记录做好的必要性。与此同时,还要让学生把科学课中已了解过的整理实验数据的正确方法掌握。
        四、激励独创,力促生成创意,培育学生的科学创新精神
科学创意即叫科创,是学生科学创新精神的集中体现。科创不但从师生、生生之间的良性交流互动和分享而来,而且从学生本人的独自创新体验和探究创造而来。
        为了有效推进小学科学教学与STEM教育相互融合,教师应当注重小学生科创精神的有效培养。例如:在五年级下册《昼夜交替现象》的教学中,教师积极采用多种多样的教学方式,不断把学生的探索眼界拓宽,以促进其形成科创精神[2]。在上课之前,依据小学生对昼夜更替天文现象欠缺科学认知的现实状况,教师把预习任务布置给学生,即“在家长指导帮助下,把有关昼夜更替现象的小视频下载下来观看,试着用自己的话描述如何产生昼夜交替现象”。在上新课的时候,教师鼓励学生大胆地将各自的预习收获展示给其他学生看。有的学生运用多媒体设备,把下载的“昼夜交替的科学讲解”经由Flash动画播放,让大家形象地对昼夜交替的现象有较深的认识。有的小组成员进行了角色扮演,邀请一位成员站在中间,扮演“太阳”,同时让四位成员分别站在0点、3点、6点和9点的位置上,通过穿戴“地球”道具、身体移动和俏皮的肢体动作,活灵活现地向同学们把太阳光线在地球表面的变化展示出来,使大家更加直观地了解了昼夜交替的科学原理,把科学思维激活了,并为后续的学习打下了坚实的基础[3]。这些创新的教学活动有助于激励学生理解科学原理和规律。对培养创新思维和科创精神具有重要的作用。
        总之,小学科学课程重视对学生开展科学启蒙教育活动,与STEM教育内涵具有统一性。教师积极地将STEM教育融入小学科学课程教学中,可以极大地激励学生自主开展科学学习活动,能更好地把科学视域拓宽,促进学生学科学、用科学、做科学,并形成良好的科学素养,培养起应有的科学创新精神和科学实践能力。
参考文献
[1]崔红霞.基于科学核心素养的小学科学教育实践活动研究[J].小学科学(教师版),2018 (2) :165.
[2] 张春艳.STEM教育视角下小学生科学素养的培育路径[J].开封教育学院学报,2019,39(07):226-227
[3]林彬.小学科学核心素养培养的实验教学路径探析[J].当代教研论丛,2019 (1) :29-30.
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