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STEM教学活动的有效设计

2020-12-01卜玺

小学科学·教师版 2020年11期
关键词:液体理念学科

卜玺

目前素质教育已成为小学教学的重点,小学科学作为培养学生创新与实践能力的重要学科,也受到了更多的重视与关注。以往的教学受制于填鸭式的教学模式,学科间的知识缺少渗透,教学效果并不理想。而将STEM创新化教学理念引入小学科学课的教学,使学科之间交叉渗透,突出科学教育理念,能真正提升学生的创新与实践能力,实现教学实践的优化。

STEM教育理念最初起源于20世纪80年代的美国,是由美国国家科学委员会提出的。其主要内涵指的是,一种以多元化、开放化且立体化的探究实践,观察并研究客观世界的教学理念,强调科学、技术、工程与数学四门学科之间的交叉渗透,重视学生观察与解决问题的整体思维能力与创新实践能力。

一、小组实验,深度探究

STEM教育理念对学生实践能力较为重视,而学生实践能力的培养与提升恰恰是小学科学课程教学的需求与必要环节。小学生抽象思维有限,面对抽象而又复杂烦琐的科学理论往往难以理解并有效吸收。采取小组实验的形式,在实践的同时,让学生进行深度探究,可有效促进教学效果的提升。

例如,在教学《研究土壤》一课时,教师可以将学生划分为不同的小组,小组协作进行实验结果的分析与检验,找出问题的解决办法:“现在大家可以自行分成4人一组,我们开始以小组为单位,尝试研究土壤中含有的物质,最后我们说出自己小组的实验结果并进行评比。”有的小组选择用卫生纸包裹住土壤进行挤压:“教师,我们小组发现土壤中含有水,因为包裹的卫生纸出现了潮湿的现象。”有的小组将土壤进行燃烧:“教师,我们小组燃烧土壤后发现原本的泥土变得干巴了,土壤中一定含有水吧。”有的小组则将土壤放进有水的杯子:“教师,你看,烧杯中有很多小气泡呼呼地冒出来,我们小组觉得土壤中含有空气。”最后教师做出评价与总结:“最后一个小组表现最好,得出的结果最全面。其他小组要继续努力,你们也很棒!土壤是由空气、水、腐殖质等构成的一种混合物哦。”

采用小组实验的方式增加学生的实践环节,让学生在STEM教育理念的倡导之下,一边动脑筋思考问题一边用双手解决问题,实现从心动到行动的良好转换,从而能够在一步步操作中逐渐探索并认知世界,在不断地模仿、重复训练中,一次次深化对理论知识的理解与记忆。

二、學科融合,关联整合

小学科学作为一门综合性学科,它融合了包括科学、技术、工程、数学等在内的不同方面的多元化知识。促进学科融合,将学科知识进行关联整合,不仅符合STEM教育理念中对于学科交叉渗透的要求,更有助于学生对多元化知识的融会贯通。

例如,在教学《奇妙的光》一课时,教师可以引导学生整合学科之间的联系,获取所需要关联的知识:“现在我们要去探究光的特征与作用,大家可以利用不同学科知识进行思考,谁有好的想法呢?”有的学生回答道:“教师,在学习语文汉字的时候,语文教师教给我们‘光在形上是‘人头上有火,光能够带给人光亮。学习组词‘光滑,我们知道裸露的东西容易反光。现在我们学习光的特征与作用,我觉得光是明亮的象征,而且不透明的东西是反光的,所以它也是不透光的。”有的学生说道:“教师,我在课外读物上看到一些物理现象,光透过放大镜可以燃烧地上的小纸屑。我觉得光是可以透过玻璃这种透明的东西的。”

STEM教育理念对学科知识之间的交叉渗透与关联极度倡导。在小学科学中促进学科之间知识的整合,让学生进行知识碰撞,不仅符合教学理念的要求,更有助于学生的思维变得更加多元化、整体化,促进他们在这种充满整合性的教学体验中,深化对学科知识与问题的认知,提高综合素养。

三、联系生活,解决问题

学习知识最终的落脚点在于问题的高效、优质解决,在于学以致用。以STEM教育理念引领小学科学的教学,就要让学生贴近生活,去感悟生活中常见的科学想象,发现科学知识。任何一门学科都是基于生活并服务于生活本身的,小学科学也是如此。

例如,在教学《天空中的星体》一课时,教师让学生联系生活解决问题:“我们已经实地观察过星空了,现在大家观察天花板上手电筒的光,联系生活告诉教师,为什么拉开窗帘,天花板上‘星星的亮度会变弱,甚至看不见呀?”有的同学回答道:“教师,在生活中,我们白天也看不到星星,拉开窗帘就像白天的太阳一样,在白天看不到星星的光,是因为太阳的光很强烈。”“那么,为什么教师挪动‘月亮的位置,‘星星的光也会发生变化呢?”有的学生回答:“在生活中,我们看星空的时候,圆月的时候要比月牙儿的时候看见的星星数量要少,亮度要低,那是因为‘月亮太亮啦,这跟这个原理是一样的!”“那大家如果有一天想去看很多星星的话,要去哪里看呀?”学生思考后回答:“当然要去空旷的地方啦!影响的光很少,这样星星又多又亮!以后出去旅游,我就可以用上这些知识了!”

教师引导学生发现生活中的科学奥秘并学以致用,学生能够充满热情与激情地参与到教学活动中,在观察中实现课内所学知识与课外实践需求的完美整合。这不仅能够带动学生参与生活实践,促进生活中科学奥秘的发现与科学问题的解决,还能够进一步激发学生的创造潜能,达到在娱乐中学习的目的。

四、参与实践,升华意识

实践是检验真理的唯一标准,在教学活动中具有至关重要的意义。实践带给学生的亲身体验与感悟,往往比课堂中枯燥无味的理论知识更加具有教学意义。实践是学生升华意识的关键环节,是促进学生思考与解决问题的重要手段。

例如,在教学《固体与液体》一课时,教师可以组织学生外出实践,获取知识:“现在大家一起来寻找一下生活中的固体和液体吧!最后教师会对大家寻找到的东西进行评价并进一步提出小问题哦。”学生在生活中探寻存在的固体和液体,在寻找中领悟着固体和液体的特征:“教师,我发现固体要比液体更好找。您看,固体一般是有一定的重量、体积,还有形状的,而且不会流动。”“教师,我发现我在水龙头处发现水的时候,用不同的瓶子带走水,水的形状也是不一样的,所以液体的形状应该是根据容器的不同而有所变化吧。”“教师,我发现一些物质,例如,说,这块黏乎乎的泥土,感觉它既像液体又不像液体,但是说它是固体的话,又感觉有些牵强,它到底属于什么呢?”最后教师对学生探寻中出现的问题予以解决并让学生思考牙膏是什么物质:“大家对固体和液体特征的认识变得更加丰富了,值得表扬。像石子、水瓶这种东西都属于固体,而饮料、矿泉水都属于液体,然而像牙膏、黏乎乎的泥土这种则属于混合物哦。”通过这次实践,学生对实践的理解与知识的感悟认知升华了许多。

STEM教育理念对实践教学的关注,引导小学科学教学走向更好的教学方向,也为小学科学本身的实践活动增加了理论指导。让学生参与实践,在各种实践活动中激发自身潜在的探索欲望与探索潜能,从而升华自己的意识,促进问题的主动化、高效化解决。

总而言之,小学科学作为一门融合多样化知识与能力的综合性学科,其教学应该秉承多元化、立体化、开放化的STEM教学理念,实现学生创新水平与创新能力、科学综合素养与科学综合能力的提升。

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