林雅梅
STEM是一種以項目學習、問題解決為導向的課堂組織方式,以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力及實際問題解決能力為重點。而小學科學課程主要以探究活動為主要學習形式。它以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨。STEM教育理念下的小學科學課堂教學,不僅能激發(fā)學生學習科學的興趣,更能在探究活動中培養(yǎng)他們的跨學科思維和創(chuàng)新能力,讓他們認識到日常生活隱藏的科學道理,并學會用科學知識和科學方法指導生活實踐,解決實際問題。
一、理論背景和探討意義
STEM是一種以項目學習、問題解決為導向的課堂組織方式,它將科學(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、數(shù)學(Mathematics)有機融為一體。STEM教育以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力及實際問題解決能力為重點。而小學科學課程是一門基礎(chǔ)性課程,它具有實踐性和綜合性的特點,課程實施的主要形式是探究活動。它以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨,讓每一個學生知道基本的科學方法,認識科學本質(zhì),并具備運用它們處理實際問題的能力??梢奡TEM教育理念和小學科學教育都是為了培養(yǎng)學生解決實際問題的能力。在STEM教育理念下小學科學課堂的教學中,我們將更好地幫助學生尋找學習的動機和興趣,有助于培養(yǎng)學生跨學科思維的形成與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。學生也樂于將所學知識應用和指導生活實踐、解決實際問題,為他們終身學習和繼續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
二、STEM教育理念下的小學科學課堂教學
STEM教育是建構(gòu)主義學習理論的產(chǎn)物,它認為知識不是通過教師傳授得到的,而是通過教師提出問題對學生進行引導,學生動腦思考,動手探究,最后完成知識的自我建構(gòu)。而小學科學課程倡導以探究式學習為主的多樣化學習方式,促進學生主動探究。探究式學習是指在教師的指導、組織和支持下,讓學生主動參與、動手動腦、積極體驗、經(jīng)歷科學探究的過程。以獲取科學知識、領(lǐng)悟科學思想、學習科學方法為目的的學習方式。突出創(chuàng)設(shè)學習環(huán)境,為學生提供更多自主選擇的學習空間和充分的探究式學習機會,強調(diào)做中學和學中思。通過合作與探究,逐步培養(yǎng)學生提出科學問題的能力、分析問題和解決問題的能力。本文以蘇教版三年級上冊第一單元第2課中《做一名小科學家》為案例進行探討。
(一)尋找學習動機,激發(fā)學習興趣
教師先出示“有秘密”的紙鸚鵡,它能站立在老師的指尖,怎么搖晃也掉不下來。這樣的創(chuàng)設(shè)情境,容易激發(fā)了學生的好奇心,讓他們迅速產(chǎn)生提問題的愿望,而且會使學生的問題指向比較單一、集中,易于在課堂上解決問題。學生會一致提出問題:“紙鸚鵡為什么會站起來?”這也適合中低年段對學生進行提問題、解決問題的訓練,同時讓他們體驗到做小科學家的開始就是要積極地去發(fā)現(xiàn)問題和提出問題,很多科學家的科學探究都是從提出問題開始的。學生有了學習動機,教師很輕松便能帶領(lǐng)學生在課堂上一起“探秘”:想弄清楚其中的道理嗎?一起來當一回小小科學家吧!
(二)形成跨學科思維,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
教師發(fā)放材料,讓學生嘗試解決問題,先讓紙鸚鵡站起來,再讓更多的物體也能站起來。在解決問題的過程中,涉及工程、物理和數(shù)學領(lǐng)域的內(nèi)容:紙鸚鵡的形狀、回形針增加的位置和數(shù)量……學生在動手反復嘗試時,他們也會反復思考鍛煉思維,從失敗中總結(jié)經(jīng)驗,終獲成功。只有達到平衡,紙鸚鵡才會站起來,其他物體也是一樣的道理,且要讓一個物體保持平衡就要找到重心,重心越低,支持面越大、越穩(wěn)定。這堂課主要讓學生在具體的探究活動中體會科學的外延,以實現(xiàn)科學學習的主要目的:“讓孩子們親身經(jīng)歷問題的產(chǎn)生,尋求解決問題的方法,直至解決問題。”本課重在指導學生“行”,借助探究“使物體重心低而不倒”的一系列實踐活動,讓學生經(jīng)歷探究的主要過程,踐行探究活動,學做一位小科學。在這里,指導學生想辦法讓各種小物品站立不倒的過程與琴納發(fā)明接種牛痘的技術(shù)進行過程性比對,使學生在找兩者相似之處的過程中,感受到自己也能像科學家那樣進行科學研究,做一名小科學家,從而進一步感悟科學,樹立“我們也能做科學”的信心。
(三)指導生活實踐,解決實際問題
我國2017年新修訂的《小學科學課程標準》明確提出“技術(shù)與工程”領(lǐng)域內(nèi)容,該領(lǐng)域內(nèi)容的學習可以使學生有機會綜合所學的各方面知識,體驗科學技術(shù)對個人生活和社會發(fā)展的影響。STEM教育理念下的小學科學課堂教學,使學生在體會到實驗探究樂趣的同時,養(yǎng)成動手解決問題的習慣。在課的最后,我讓學生運用這節(jié)課學習的科學知識,解釋平衡鳥、玩具小丑等物體平衡的道理,并讓學生課后自己動手制作一個這樣的玩具。讓學生不僅能感受到科學的魅力,感覺到好玩的玩具中蘊含的科學道理,同時還能讓學生學以致用。利用所學科學知識解釋原理并制作玩具,有利于培養(yǎng)學生運用科學知識指導生活實踐,解決實際問題的能力。
三、結(jié)語
總之,STEM教育理念下的小學科學課堂教學,不僅能激發(fā)學生學習科學的興趣,更能在探究活動中培養(yǎng)他們的跨學科思維和創(chuàng)新能力,讓他們認識到日常生活隱藏的科學道理,并學會用科學知識和科學方法指導生活實踐,解決實際問題。
【作者單位:漳州市實驗小學 福建】