STEM融合培養(yǎng)學生創(chuàng)造力的科學課堂實踐研究

唐小杭

摘要：結合2017年教育部頒發(fā)的義務教育課程標準，指導我們在教學的過程中應具有跨學科的理念，培養(yǎng)學生的跨學科學習方式，在教學實踐中充分實現(xiàn)STEM理念教育。STEM理念是一種以項目學習、問題解決為導向的課程組織方式，在應用的過程中將科學、技術、工程、數(shù)學、藝術等不同學科角度的元素融為一體，引導學生具有跨學科的思想，從而培養(yǎng)出符合素質(zhì)教育改革和新時代需求的綜合性人才。而培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力是科學課教學過程中的重要任務，因此我們在科學課教學時基于STEM理念組織課堂，以促進學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力得到提升。

關鍵詞：科學科教學;STEM理念;創(chuàng)造力

中圖分類號：G623.6?文獻標識碼：B?文章編號：1672-1578（2020）19-0295-01

引言

雖然素質(zhì)教育改革和新課改教學標準已經(jīng)實施多年，但是在不斷改革與進步的過程中，課程與目標之間，教學目標與社會需求之間表現(xiàn)出的不平衡問題仍然嚴重，究其原因進行分析，課程體系方面的不足對于上述現(xiàn)象的產(chǎn)生有重要的影響作用。在開展各項課程教學的過程中學科本位學科科目過多以及各學科之間缺乏有效的融合是導致這一現(xiàn)象的重要因素。而結合科學課的教學現(xiàn)狀進行研究科學課知識的碎片化獨立化現(xiàn)狀，導致培養(yǎng)出的學生出現(xiàn)了實踐能力不足，知識片面綜合能力不強的現(xiàn)象。因此基于科學課教學融入STEM理念，使學生在進行科學課學習時能夠跨學科進行思考，培養(yǎng)學生的跨學科知識應用能力，進一步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新實踐能力，最終使學生在科學課教學的過程中其綜合能力得到全面的提升。本研究基于STEM理念在科學課教學的過程中研究學生創(chuàng)新能力的實踐策略，以揚谷扇車項目活動設計作為教學內(nèi)容進行實踐探索，對于指導科學課基于STEM理念進行教學有非常重要的現(xiàn)實意義，對于培養(yǎng)符合時代發(fā)展與進步的綜合性人才也有重要的現(xiàn)實作用。

1.教學活動分析

揚谷扇車是一種農(nóng)用工具，通過一種物質(zhì)結構，實現(xiàn)谷物中碎屑和雜草等雜質(zhì)的分離，在農(nóng)用工具中主要起到去雜求精的作用。通過該項目的設計主要是引導學生能夠充分理解物質(zhì)之間能夠分離的特性，進一步使學生理解風能產(chǎn)生力的作用，使學生通過該項目的設計能夠開發(fā)思維，能夠結合日常生活中的物質(zhì)分離現(xiàn)象和力的運用現(xiàn)象進行探索，從而使學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力得以提升。同時引導學生對于揚谷扇車對工具進行了解，使學生能夠認識到農(nóng)民的智慧，激發(fā)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造積極性，認識到科技的發(fā)展與我們的日常生活密切相關，進一步培養(yǎng)學生的科學能力和品質(zhì)。

2.教學活動設計與實施

2.1?各階段的教學內(nèi)容和目標。

在進行教學活動設計的過程中我們主要分為三個階段，同時在各階段中充分的進行STEM理念，在第一階段通過引導學生對揚谷扇車簡易模型觸摸了解，基于STEM理念展現(xiàn)出工程、人文、技術、藝術等多方面學科的知識。第二階段在設計活動開展的過程中，將全班學生進行分組以小組為單位開展設計活動，進一步基于STEM理念展現(xiàn)出技術、科學、工程、數(shù)學等方面知識在創(chuàng)新創(chuàng)造領域的應用，激發(fā)學生的團隊合作和創(chuàng)新能力。第三步借助于學生設計的揚谷扇車模型進行演示，進一步將科學工程、技術、數(shù)學、人文等多方面學科的知識融為一體，使學生能夠感受到創(chuàng)新的力量培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神，同時也使學生認識到科學技術是第一生產(chǎn)力，激發(fā)學生將所學科學知識應用于實踐應用于生活的積極性。

2.2?教學活動的實施。

（1）在揚谷扇車簡易操作模型制作的過程中引導學生以電吹風機、礦泉水瓶、硬紙板、各種不同型號的漏斗、鉛筆、直尺、三角板、水稻、糠稗草作為設計材料，幫助農(nóng)民伯伯設計出一種機器來將水稻中的碎屑和稗草分離出來。在該設計活動中學生充分的觀察稻谷下落的過程，同時了解稻谷下落的力量來源，改變吹風機的方向，觀察稻谷下落和稻谷中碎屑以及灰塵的分離情況。

（2）研究揚谷扇車簡易模型設計的重要影響因素，通過對設計的模型以及模擬效果進行觀察，研究分析出影響揚谷扇車對稻谷分離效果的因素，對于可能改變稻谷分離效果的影響因素進行記錄探索其原因。結合分析結果，通過對影響揚谷扇車對稻谷分離效果的影響因素，通過改變風速、改變吹風的距離、改變風向、改變稻谷下落流量等相關因素研究揚谷扇車的應用效果。

（3）揚谷扇車的實物模型組裝，先引導學生對揚谷扇車組裝好的實物模型進行觀察，然后通過視頻的方式將揚谷扇車的組裝記錄展示給學生，引導學生在學習的過程中進入揚谷扇車組裝過程中的注意事項。最后讓學生以小組為單位通過組員合作組裝揚谷扇車實物模型，各組間進行實物模型的展示，比較實物模型的科學性實用性以及美觀性，并進行評分。

3.教學活動評價

在該節(jié)科學課堂中以揚谷扇車項目的設計活動為例，引導學生進行設計與創(chuàng)新，在課程開展的過程中先基于STEM理念引導學生針對揚谷扇車實物進行觀察，充分了解揚谷扇車的實際作用，使學生能夠從人文、工程、技術等多學科了解揚谷扇車的應用原理和方法，培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新創(chuàng)造與科學精神。在課程開展的過程中通過小組合作的方式，培養(yǎng)了學生的團隊合作能力，通過對揚谷扇車的模型設計，積極開發(fā)學生的大腦，培養(yǎng)學生的動手能力使學生的科學素養(yǎng)得到提升。最終通過對模型的評價，以小組為單位激發(fā)學生的競爭與創(chuàng)造精神。綜合分析在該節(jié)科學課實踐活動中，基于STEM理念的融入，使學生的創(chuàng)新能力得以培養(yǎng)，使學生的科學素養(yǎng)得以提高。

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