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基于STEAM教育理念构建深度学习课堂

2021-09-16周学松

小学科学·教师版 2021年8期
关键词:科学知识教学活动理念

周学松

要全面发挥小学科学课程的育人、启智价值,教师必须对传统的科学教学模式进行改革,构建集认知、实践、质疑、结论于一体的现代化深度教学课堂。在小学科学课程教学活动中加入STEAM教育理念,强调科学、技术、工程、美术和数学等要素与科学教育的互相配合,拓展科学课程的授课空间,才能进一步开发学生的思维。本文从小学科学课程教学入手,探究如何围绕STEAM教育理念构建深度学习课堂。

STEAM教育理念集科学、技术、工程、艺术和数学五大要素于一体,是起源于现代教育理念的综合化教育理念。对于小学阶段的教学指导活动来说,STEAM教育理念能够发挥开发思维、训练技能、培养习惯的多元功能,从而调动学生的学习能力,使其形成良好的综合素质。贯彻STEAM教育理念,构建深度教学课堂,才能够进一步挖掘小学科学课程的教育价值。

一、分享科学知识,创设教学情境

科学是STEAM教育理念强调的第一要素,也是贯穿小学科学教学课程的指导材料。为学生营造科学氛围,将科学知识、科学素材带入教学环境,在帮助学生掌握科学知识的同时,能够使其形成主动学习科学知识、深入掌握科学知识的良好意识,调动学生的学习积极性。在STEAM教育理念下,引入科学知识,落实情境互动,才能进一步激发学生了解科学的良好意识。

在青岛版小学科学二年级下册《怎样预测天气》的教学中,教师可围绕STEAM教育理念构建深度学习课堂,提出科学探究问题,引导学生在表达观点的同时分享科学结论。在这一环节,学生针对“如何预知天气”这一话题展开讨论活动。部分学生从民俗谚语中表达观点,如“础润而雨,月晕生风”:当柱子表面出现水气时,会下雨,当月亮周围出现光晕时,会刮风;部分学生则在生活经验中分享结论,如“天上鱼鳞斑,晒谷不用翻”:当天空中出现鱼鳞一样的云彩时,证明会出现持续的大晴天。学生掌握了一定的预测天气的方法,但并不能说明有关方法中所包含的科学原理。教师可针对学生的观点导入气象学的有关知识,对有关观点进行讲解。以“础润而雨”为例:在降水前,空气中的水分含量在短时间内大幅度增加,柱子表面温度较低,与水蒸气相互作用,形成水珠,出现“础润”。借助科学知识,学生能够在民俗中了解科学真理。在随后的教学活动中,教师可要求学生围绕自己所给出的其他观点开展探究活动,构建集互动、交流于一体的教学课堂,激发学生的科学学习兴趣。

二、应用信息技术,落实教学指导

STEAM教育理念强调教学技术在教学活动中的应用。在现代化教学体系下,小学科学教学工作应该与现代信息技术形成稳定对接,教师必须重视信息技术在科学课堂上的应用,挖掘问题,寻找灵感,才能为深度学习课堂的建设提供理论支持。借助信息技术的协助,教师能够有效地节省搜集材料、找寻信息的时间,从而对学生发起技能上、行为上的教育,调动学生的科学探究欲望。

在青岛版小学科学三年级下册《把它们分离》的教学中,教师可结合材料的溶解、分离与学生开展讨论活动,借助信息技术与学生进行互动实验。教师利用电子白板给出实验流程:准备食用盐、水和烧杯,将盐加入水中,可以看到盐完全溶解,如果要将盐和水分离开来,应该采取怎样的办法?根据先前的实验观察经历,学生直接给出答案:对水进行过滤,将盐从水中过滤出来;将水晒干,使盐与水分离。如果针对学生的不同观点发起实验,则教学流程必然是极为复杂的。教师可利用信息技术向学生展示虚拟实验:对水进行过滤,盐分子已经完全溶解在水中,并不能将水与盐分离开来;将水晒干,则融入水中的盐虽然会留下来,但水在蒸发之后却消失了,而且这个过程需要消耗大量的时间。在提出各种假设方案的过程中,学生会结合信息技术对科学实验的漏洞、不足进行填补,从而逐步制定完整的实验计划。在讨论之后,学生确定了利用酒精灯加快液体蒸发速度、利用收集皿收集水蒸气的实验方案,从而确定了初步的实验流程。借由信息技术与科学知识的相互配合,小学生能够在科学课堂上自由表达观点,完成探究、学习、实验的自由过渡,从而深入开发自身的科学思维。

三、寻找科学问题,确定互动话题

STEAM教育理念构建了集多种要素于一体的教学模式。在小学科学教学活动中,要借助STEAM教育理念开发深度学习课堂,教师可尝试围绕有关科学问题导入相应的互动话题,为学生创造学习、互动与表达的机会,激发学生的语言学习热情。将科学问题带入教学环境,在问题中开展互动,互相交流,在帮助学生掌握科学知识的同时,能够激发其对科学理论的热情,形成良好的求知欲。

在青岛版小学科学四年级下册《多样的动物》的教学中,教师可尝试配合STEAM教育理念改变以“说”为主的教学模式。教师可结合STEAM教育理念中的“美术(art)”要素落实教学工作,要求学生绘画不同的动物,在美术创作活动中对动物的形态特点、生活习性进行整理分析,从而掌握初步的科学知识。在这一环节,学生从生活经验、所见所闻入手,将猫、狗、麻雀、大象、猴子、蛇等动物带入教学环境,对不同动物的形态特点进行分析,并对其进行分类:根据生活环境的不同,动物可以分为陆生动物和水生动物;根据用途的不同,可分为宠物、野生动物与食用动物;根据生长方式的不同,可以分为哺乳动物与卵生动物。在中高年级的教学活动中,学生已经掌握了一定的科学知识,具备了与教师进行互动的基本条件。在学生给出各种各样的答案之后,教师可向学生提出新的问题:既然同学们遵循不同的动物分类原则,如果在发现一种动物时对其进行分类,不同的分类依据必然会引发矛盾,又该如何确定合理的分类方法呢?学生无法回答这一问题,教师可导入专业的动物分类知识,借由界、门、纲、目、科、属、种的原则对动物进行划分,并对学生所绘制的美术作品進行归纳。在提出问题之后解答问题,鼓励学生主动提问、思考,能够进一步调动学生的科学探究热情。

四、学生独立探究,培养科学思维

在小学科学教学活动中,教师的关注点不应该全都放在“帮助学生掌握科学知识”上,更要使学生形成独立学习、主动探究的良好意识,进一步开发学生的科学探究能力。对于一些具有争论性、迷惑性的话题,教师可围绕STEAM教育理念将其下发给学生,借助话题开展互动,促使学生形成良好的科学意识。

在教学青岛版小学科学四年级下册《土壤里有什么》时,在探究的过程中,教师可向学生提出探究任务,要求学生在不同的地理环境下检查土壤,观察土壤中有什么。学生所选择的观察对象不同,得出的结论也不同:观察沙地的学生能够发现一些昆虫、耐旱植物;观察草原黑土地、平原黄土地的学生能够发现土壤中的种子、植物与动物,了解生态链的基本结构。在学生进行探究的过程中,教师可向学生讲解食物链、生态圈等概念,要求学生利用文字、表格等素材对“土壤里有什么”这一问题作答,将不同的生物记录下来。在科学课堂上,学生借由独立探究分析掌握有关科学知识,然后将探究过程转化为科学学习经验,对学习过程进行整理、记录,获得参与科学教学活动的新能力。

总之,STEAM教育理念带动了现代教学活动的发展,在科学、技术、美术等要素的支持下,小学科学教学活动也迎来了新的春天。作为学生的引导者,教师应积极创造STEAM教育理念与小学科学教学活动相融合的机会,借助STEAM教育理念构建深度学习课堂,要求学生提问、讨论、质疑,构建互动式、开放式的教学环境,以此来为学生的未来学习活动提供新的选择。

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