陸健紅
STEM教育是把科學、技術、工程、數(shù)學四大學科融合起來的課程,旨在培養(yǎng)學生的STEM素養(yǎng),學科融合是其顯著特征,創(chuàng)新素質(zhì)是其核心素養(yǎng),STEM屬于一種大融合教育理念。STEM教育起源于美國,而今在國內(nèi)中小學課堂頗為流行,許多教師嘗試在課堂教學中滲透STEM教育理念,變革課堂教學模式,讓學科教學綻放異彩。筆者利用科學課程的優(yōu)勢,將STEM教育引入科學教學,把科學課堂作為STEM教育的平臺,讓小學科學散發(fā)STEM教育的味道。
一、整合多方資源,精選適宜的活動項目
從廣義上講,STEM教育是一種綜合實踐活動課程,將多門學科融合到一起。科學活動課程是開展STEM教育的最佳平臺,無論科學探究還是STEM教育,都離不開活動項目,但是并非每一個科學活動項目都適宜STEM教育。富有STEM教育色彩的科學探究活動,是一種項目化研究,需要以合適的項目為載體,該項目具有跨界性,可以兼顧到科學、工程、技術、數(shù)學知識,能夠融科學活動、工程活動、技術活動和數(shù)學活動于一體。因此,教師要精心選擇和設計科學活動項目,方能彰顯STEM教育的理念,實現(xiàn)科學素養(yǎng)與STEM素養(yǎng)的共育。
教師在小學科學教學中要做有心人,善于發(fā)現(xiàn)和利用各種素材,結合現(xiàn)有小學科學教材內(nèi)容整合多方教學資源,建構STEM特色的科學活動課程資源,讓科學探究活動成為STEM教育的有效路徑。教師可以從歷史故事、童話故事中提取素材,將其開發(fā)為富有STEM教育味道的科學活動項目。譬如,筆者在教學五年級下冊的《形狀與結構》一單元后,結合《魯濱遜漂流記》故事開發(fā)設計《魯濱遜的小木屋》活動項目,融STEM教育于科學探究活動之中。在《神奇的機械》單元教學結束后,筆者又結合學生實際,利用身邊的資源開發(fā)設計了“多功能修正帶”研究項目,組織學生開展工程、技術、數(shù)學等多維度的科學探究活動,將科學教學披上STEM教育的外衣。
二、引領親歷實踐,散發(fā)靈動的工程味道
蕭伯納說過:“一個人只有經(jīng)過東倒西歪的、讓自己像個笨蛋那樣的階段才能學會滑冰?!贝搜缘莱隽藢嵺`之于學習的重要性,實踐能力與創(chuàng)造能力是人發(fā)展的關鍵性能力,而這些能力的培養(yǎng)必須依靠實踐,只有讓學生在做中學,通過實踐活動的洗禮,在親手操作中磨煉,才能有效形成。
實踐體驗既是科學探究的途徑,也是STEM教育的重要路徑,實踐是科學教學與STEM教育的契合點,學生借助靈動的雙手去探究體驗,獲得科學知識的自主建構和能力的有效發(fā)展。教師要給學生搭建實踐的舞臺,引領學生親歷實踐制作過程,讓學生在動手操作中學習。筆者通過組織一些工程類活動,帶領學生開展工程設計與工程制造,親手制作完成作品。例如,在教學《造房子》一課時,筆者為學生創(chuàng)設了“魯濱遜漂流記”的故事情境,在有趣的情境中提出“小木屋”主題活動任務,接著讓學生在小組合作中開展工程設計,畫出小木屋的圖稿,在畫出初稿后,組織各小組展示交流,相互評議碰撞,借助集體的智慧進行工程技術優(yōu)化,對圖紙進一步修改完善,設計活動培養(yǎng)了學生的技術優(yōu)化意識,讓課堂彌漫濃郁的技術芳香。在前期準備活動結束之后,筆者給各組提供了木板、鋼尺、美工刀、膠水等材料,讓學生親手建造小木屋,他們先搭建框架,后進行屋面施工,井然有序地動手制作,整個課堂散發(fā)著靈動的工程味道,一座座精致的小木屋在心靈手巧的學生手中誕生了。
三、開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計,洋溢嚴謹?shù)臄?shù)學芬芳
“數(shù)支配著宇宙,數(shù)學是無窮的科學?!笨茖W與數(shù)學之間有著千絲萬縷的聯(lián)系,小學科學離不開數(shù)學,數(shù)學也是STEM教育的要素,數(shù)學是聯(lián)通科學教學與STEM教育的橋梁,科學探究以及工程技術都以數(shù)學為支撐。STEM教育理念輝映下的科學課堂需要體現(xiàn)數(shù)學的味道。因此,教師在教學中要設計相應數(shù)學活動,應用數(shù)學知識去解決實際問題,助力科學探究活動。
基于STEM教育理念的科學教學,應當通過測量、計算等數(shù)學活動讓科學課堂散發(fā)濃濃的STEM味道。教師可以組織學生開展數(shù)學觀察、測量,引導學生從數(shù)學的角度對工程設計和制作進行優(yōu)化,讓作品更加科學嚴謹。在教學《造房子》一課時,筆者設計了一系列數(shù)學活動,為學生創(chuàng)造數(shù)學思維的機會,將數(shù)學與科學有機對接,組織學生開展數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,讓設計更加精準嚴密,讓課堂洋溢著嚴謹?shù)臄?shù)學味道。例如,在繪制小木屋樣稿時,指導學生根據(jù)圖紙的大小考慮合適的比例,以使圖稿設計美觀精準,在制作小木屋過程中,讓學生用鋼尺仔細測量木板的長度、寬度,在計算屋面的坡度時,力求使屋面在牢固、美觀的前提下,還利于雨水的流瀉。
STEM教育理念燭照下的科學教學如同一首大協(xié)奏曲,由科學探究、工程制造、數(shù)學活動、等樂器協(xié)同演奏出美妙的樂曲。讓我們精選科學活動項目,精設科學探究流程,引領學生親歷實踐過程,巧妙運用數(shù)學知識和工程技術解決科學問題,將STEM教育有機地融入科學教學,讓科學課堂彌漫STEM教育的芳香。
(作者單位:江蘇省啟東實驗小學)
責任編輯:潘中原