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科学课中以STEM学习模式提高学生的合作学习能力

2019-11-15朱颖泉杨雨伦

小学科学·教师版 2019年10期
关键词:分工桥梁环节

朱颖泉 杨雨伦

合作学习能力对于学生的学习和成长有着重要的作用。一个合作学习能力强的学生,相信其在学习、与他人相处方面肯定也会表现不凡。近两年,STEM教学理念在中国的教育热土上以惊人的力度影响着小学科学课堂教学。在小学科学课堂中以STEM学习模式——基于项目的实践性探究学习,能在设计、实践以及评价等方面大大提高学生的合作学习能力。

一、设计环节,促进交流分享能力发展

STEM学习是基于项目的学习,旨在学生整合科学、技术、工程以及数学等多学科内容知识、技能,解决相关实际性问题。工程实践的关键是设计。项目的突破、问题的解决,首要一步就需要学生在小组共同的努力下,结合每个人的前概念、经验,设计出合理的方案。所以,设计环节在STEM课程中起着重要的作用。面对生活中真实的情景项目,小组成员各抒己见,学生在分享自己经验的同时,聆听他人的观点和建议,大家相互补充、相互促进,最后达成一个统一的观点。

在STEM校本课程“桥梁工程师”一课中,我率先引导学生初步了解本节课的研究项目——制作纸桥模型。制作完成的纸桥模型必须满足以下技术条件:桥面宽15厘米以上、桥面长30厘米、高度在10厘米以上,以及能承受10本科学书的重量。学生在了解相应项目后,就可以开始着手于桥梁的设计。在设计过程中,组员积极开动脑筋,纷纷建言献策,而组长则负责集思广益,将组员们的头脑风暴整合起来,并做好相应的记录。有一个小组在设计桥面时出现了这样的对话情境。“学生甲:纸桥要承受10科学书本的重量,我觉得是很有挑战性的一件事。学生乙:是的,因为纸比较软,容易被压垮。如果不对纸的桥面进行加固,我想后果不理想。学生丙:我们之前学过了瓦楞纸,可以将纸折成瓦楞形状,这样抗弯曲能力就会增强。学生甲:同意,我们可以多折几层,而且纸质可以选用稍厚一些的A4纸或者废卡纸,这样桥面就不容易压垮……”

在设计环节,学生基于自己现有的认知水平积极发表自己的观点,帮助自己小组制订出更好的设计方案。在这个过程中,学生的认知得到重新建构,表达、交流、分享能力得到进一步发展。

二、实践环节,促进协作分工能力发展

实践环节作为STEM课程学习中的核心环节,需要学生在亲自动手、探究后才能使我们的项目得到突破。在美国2013年公布的新一轮科学教育改革新标准《下一代科学标准》(NGSS)和中国2017年最新颁布的《义务教育小学科学课程标准》中均提到了动手实践对于学生科学学习的重要性。而STEM课程中的学习实践环节,更注重小组内的合作分工、协作发展。在老师的引导下,小组学生以项目引领,主动参与、合理分工、动手动脑。

在STEM校本课程《桥梁工程师》一课中,小组成员通过讨论、修改等一系列工作,完成了自己小组的设计方案。接下来,就是小组成员一起完成桥梁的制作。在制作前,我引导学生反思需要注意些什么,学生都能提到“应该分工”“合作”等字眼。对于个人来说,想要完成桥梁的制作需要较长的时间和精力,如果小组成员在动手制作前先安排好分工,那将极大地缩短制作的时间和成本。在材料准备方面,大家也同意各自准备一些,这样可以节约准备材料的时间。在实践环节中,有的小组设计了以下分工图表:

在制作纸桥环节中,小组中每个同学都显示出极大的兴趣,表现得很积极。在准备材料、部件分工以及监督环节,学生的表现远远超过我的预想。小组中的每一个成员,在整个环节中都以负责任的态度,做好自己该做的部分,并且各成员都积极主动提供材料;当遇到技术难题时,大家相互帮助,共同攻克难题。最后,小组成员将完成的部件进行有效的整合,完成整座纸桥的制作。在整个实践环节,学生的动手能力、协作分工能力得到锻炼和提升。

三、评价环节,促进反思调整能力发展

STEM学习,注重对学生学习情况的评价。评价环节主要包括两个方面,一个是过程性的评价,另一个是终结性的评价。过程性评价旨在引导学生反思自己在整个学习过程中的表现,涵盖了合作学习的整个过程,如讨论、设计、材料准备以及制作等方面;终结性评价则更注重对学生成果的评价,基于作品是否满足项目要求、达到预期标准等方面给出针对性评价。从过程和结果两个方面入手,对学生的学习情况、作品进行评价,引导学生在合作学习中反思、改进。

在STEM校本课程《桥梁工程师》一课的评价环节,我先引导学生进行过程性评价,然后再引导学生进行终结性评价。过程性评价,以小组为单位,通过学生自评和互评的方式,引导学生对整个学习过程进行反思。主要涉及的评价重点是:1.对于学习项目是否清晰;2.在合作学习中,是否积极主动,承担自己的责任;3.同学的想法和做法是否值得学习借鉴;等。终结性评价,以班级为单位,通过引导各小组展示作品、相互评估等方式,启发学生对作品进行调整、改进。本课程主要的评价重点是:1.制作的桥梁是否满足相关参数要求;2.所用材料是否符合要求;3.桥梁是否美观;等。

在评价环节,学生是评价的主体和实施者,而教师只是作为引导者,给予一定的辅助。通过过程性评价和终结性评价相结合的方式,帮助各团队明确自己的学习现狀及面临的问题,帮助其找到了努力的方向,极大地提高了学生反思、改进的能力。

基于项目的STEM学习,强调要有明确的结果、模糊的任务,将合作性的小组学习贯穿整个过程。同时,STEM学习从多个维度,如设计、动手实践以及评价等方面,促进了学生合作学习能力的发展,顺应了未来科技教育发展的趋势,值得广大教师进行实践。

【作者单位:苏州工业园区娄葑实验小学  江苏】

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