STEM融合培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的科學(xué)課堂實(shí)踐研究

唐小杭

(貴州省遵義市匯川區(qū)第一小學(xué) 貴州 遵義 563000)

引言

雖然素質(zhì)教育改革和新課改教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)實(shí)施多年，但是在不斷改革與進(jìn)步的過(guò)程中，課程與目標(biāo)之間，教學(xué)目標(biāo)與社會(huì)需求之間表現(xiàn)出的不平衡問(wèn)題仍然嚴(yán)重，究其原因進(jìn)行分析，課程體系方面的不足對(duì)于上述現(xiàn)象的產(chǎn)生有重要的影響作用。在開(kāi)展各項(xiàng)課程教學(xué)的過(guò)程中學(xué)科本位學(xué)科科目過(guò)多以及各學(xué)科之間缺乏有效的融合是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的重要因素。而結(jié)合科學(xué)課的教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行研究科學(xué)課知識(shí)的碎片化獨(dú)立化現(xiàn)狀，導(dǎo)致培養(yǎng)出的學(xué)生出現(xiàn)了實(shí)踐能力不足，知識(shí)片面綜合能力不強(qiáng)的現(xiàn)象。因此基于科學(xué)課教學(xué)融入STEM理念，使學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)課學(xué)習(xí)時(shí)能夠跨學(xué)科進(jìn)行思考，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科知識(shí)應(yīng)用能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，最終使學(xué)生在科學(xué)課教學(xué)的過(guò)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(xué)課教學(xué)的過(guò)程中研究學(xué)生創(chuàng)新能力的實(shí)踐策略，以揚(yáng)谷扇車(chē)項(xiàng)目活動(dòng)設(shè)計(jì)作為教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐探索，對(duì)于指導(dǎo)科學(xué)課基于STEM理念進(jìn)行教學(xué)有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，對(duì)于培養(yǎng)符合時(shí)代發(fā)展與進(jìn)步的綜合性人才也有重要的現(xiàn)實(shí)作用。

1.教學(xué)活動(dòng)分析

揚(yáng)谷扇車(chē)是一種農(nóng)用工具，通過(guò)一種物質(zhì)結(jié)構(gòu)，實(shí)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(guò)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)主要是引導(dǎo)學(xué)生能夠充分理解物質(zhì)之間能夠分離的特性，進(jìn)一步使學(xué)生理解風(fēng)能產(chǎn)生力的作用，使學(xué)生通過(guò)該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)能夠開(kāi)發(fā)思維，能夠結(jié)合日常生活中的物質(zhì)分離現(xiàn)象和力的運(yùn)用現(xiàn)象進(jìn)行探索，從而使學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力得以提升。同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于揚(yáng)谷扇車(chē)對(duì)工具進(jìn)行了解，使學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到農(nóng)民的智慧，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造積極性，認(rèn)識(shí)到科技的發(fā)展與我們的日常生活密切相關(guān)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)能力和品質(zhì)。

2.教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1 各階段的教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)。在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們主要分為三個(gè)階段，同時(shí)在各階段中充分的進(jìn)行STEM理念，在第一階段通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)揚(yáng)谷扇車(chē)簡(jiǎn)易模型觸摸了解，基于STEM理念展現(xiàn)出工程、人文、技術(shù)、藝術(shù)等多方面學(xué)科的知識(shí)。第二階段在設(shè)計(jì)活動(dòng)開(kāi)展的過(guò)程中，將全班學(xué)生進(jìn)行分組以小組為單位開(kāi)展設(shè)計(jì)活動(dòng)，進(jìn)一步基于STEM理念展現(xiàn)出技術(shù)、科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)等方面知識(shí)在創(chuàng)新創(chuàng)造領(lǐng)域的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新能力。第三步借助于學(xué)生設(shè)計(jì)的揚(yáng)谷扇車(chē)模型進(jìn)行演示，進(jìn)一步將科學(xué)工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)、人文等多方面學(xué)科的知識(shí)融為一體，使學(xué)生能夠感受到創(chuàng)新的力量培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，同時(shí)也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，激發(fā)學(xué)生將所學(xué)科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐應(yīng)用于生活的積極性。

2.2 教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施。

(1)在揚(yáng)谷扇車(chē)簡(jiǎn)易操作模型制作的過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生以電吹風(fēng)機(jī)、礦泉水瓶、硬紙板、各種不同型號(hào)的漏斗、鉛筆、直尺、三角板、水稻、糠稗草作為設(shè)計(jì)材料，幫助農(nóng)民伯伯設(shè)計(jì)出一種機(jī)器來(lái)將水稻中的碎屑和稗草分離出來(lái)。在該設(shè)計(jì)活動(dòng)中學(xué)生充分的觀察稻谷下落的過(guò)程，同時(shí)了解稻谷下落的力量來(lái)源，改變吹風(fēng)機(jī)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(yáng)谷扇車(chē)簡(jiǎn)易模型設(shè)計(jì)的重要影響因素，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的模型以及模擬效果進(jìn)行觀察，研究分析出影響揚(yáng)谷扇車(chē)對(duì)稻谷分離效果的因素，對(duì)于可能改變稻谷分離效果的影響因素進(jìn)行記錄探索其原因。結(jié)合分析結(jié)果，通過(guò)對(duì)影響揚(yáng)谷扇車(chē)對(duì)稻谷分離效果的影響因素，通過(guò)改變風(fēng)速、改變吹風(fēng)的距離、改變風(fēng)向、改變稻谷下落流量等相關(guān)因素研究揚(yáng)谷扇車(chē)的應(yīng)用效果。

(3)揚(yáng)谷扇車(chē)的實(shí)物模型組裝，先引導(dǎo)學(xué)生對(duì)揚(yáng)谷扇車(chē)組裝好的實(shí)物模型進(jìn)行觀察，然后通過(guò)視頻的方式將揚(yáng)谷扇車(chē)的組裝記錄展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中進(jìn)入揚(yáng)谷扇車(chē)組裝過(guò)程中的注意事項(xiàng)。最后讓學(xué)生以小組為單位通過(guò)組員合作組裝揚(yáng)谷扇車(chē)實(shí)物模型，各組間進(jìn)行實(shí)物模型的展示，比較實(shí)物模型的科學(xué)性實(shí)用性以及美觀性，并進(jìn)行評(píng)分。

3.教學(xué)活動(dòng)評(píng)價(jià)

在該節(jié)科學(xué)課堂中以揚(yáng)谷扇車(chē)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)活動(dòng)為例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)與創(chuàng)新，在課程開(kāi)展的過(guò)程中先基于STEM理念引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)揚(yáng)谷扇車(chē)實(shí)物進(jìn)行觀察，充分了解揚(yáng)谷扇車(chē)的實(shí)際作用，使學(xué)生能夠從人文、工程、技術(shù)等多學(xué)科了解揚(yáng)谷扇車(chē)的應(yīng)用原理和方法，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造與科學(xué)精神。在課程開(kāi)展的過(guò)程中通過(guò)小組合作的方式，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，通過(guò)對(duì)揚(yáng)谷扇車(chē)的模型設(shè)計(jì)，積極開(kāi)發(fā)學(xué)生的大腦，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到提升。最終通過(guò)對(duì)模型的評(píng)價(jià)，以小組為單位激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)與創(chuàng)造精神。綜合分析在該節(jié)科學(xué)課實(shí)踐活動(dòng)中，基于STEM理念的融入，使學(xué)生的創(chuàng)新能力得以培養(yǎng)，使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得以提高。