楊小云
STEM作為一種開放融合的教育理念,融合了科學、技術、工程與數學四門學科的專業知識,從各個方面培養學生的思維創造能力和綜合素質,也對傳統的科學教學模式提出了新的挑戰。不可否認,STEM教育理念為小學科學教育注入了新的時代內涵,為科學教育開辟了一條新路徑。
小學科學 STEM教育 教學策略
【中圖分類號】G622.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】1005-8877(2019)06-0133-01
STEM教育最早興起與美國,隨后經過不斷的發展完善,如今已經與教育實現了較為完美的融合,世界很多家都已經在教育中引入STEM教育理念,幫助學生學習科學教育。STEM教育在小學科學教育中很受歡迎,除了其先進的教育理念外,主要還是因為其根據小學生的實際情況開展教學活動,通過教師引導,最終實現培養學生科學素養和學習能力,促進學生綜合素質的發展完善。
1.STEM教育概述
“STEM是科學(Science),技術(Technology),工程(Engineering),數學(Mathematics)四門學科英文首字母的縮寫,其中科學在于認識世界、解釋自然界的客觀規律;技術和工程則是在尊重自然規律的基礎上改造世界、實現對自然界的控制和利用、解決社會發展過程中遇到的難題;數學則作為技術與工程學科的基礎工具”。由此可見,生活中許多問題都牽扯到多門學科的共同解決。利用多門學科解決問題,其實也是在鍛煉學生遷移知識和綜合運用知識的能力,其先進的教育理念值得我們去探索研究。
1986年美國國家科學委員會發表《本科的科學、數學和工程教育》報告。隨后美國開始了STEM教育的慢慢歷程,美國總統布什則將STEM教育上升到國家規劃層面,大力鼓勵學校開展科學、技術、工程以及數學類的課程,培養學生學習熱情,提升美國科技經濟競爭力。STEM教育引入我國之后受到極大關注與重視,教育部出臺相關文件要求在各個學級段開展科學教育,并授予科學與工程專業類的學位,鼓勵學生創新創造。我國教育部已經開始打算將STEM教育納入小學教育“十三五”規劃當中,將其與學生生活密切聯系起來。
2.STEM教育理念下小學科學教學策略
(1)優選項目,融合思想
STEM教育是一種實踐性很強的項目化活動,所以選取合適的項目是至關重要的。關于STEM項目的選擇,項目本身應該要體現出融合思想,體現知識的融合與動手操作融合。但是,并不是所有的科學項目都可以設計成適合小學生教學的教育形式,因為有些科學內容自身的特殊性,比如,顯微鏡下的實驗操作、生物遺傳和天文學研究等,因為它們與STEM教育的融合性較小,超出了小學生理解和學習能力的范圍,所以不便開發為STEM教育項目。設計STEM項目時,一定要考慮其項目的實踐可操作性,不易太難,但不能簡單,恰到好處的教育項目是具有一定的挑戰性,要涉及到工程、技術與數學等學科知識內容。總之,具體問題具體分析,只要結合教學實際情況,采取不同的教學方式,是學生在自主參與探究,從而在實踐操作中確立空間觀念、加深對數學學科意義的認知與理解。
例如,在教學“數的認識”時,可以通過堆積木的形式,讓學生了解大數與小數之間的關系,并在認識數的過程中接觸工程理念。比如,教師要求學生準備10塊積木,利用8塊積木砌一個立體的房間,砌好之后讓學生數數用了幾塊積木,還剩幾塊積木。然后教師再讓學生用11塊積木去砌挑戰稍大的網格墻,當10塊都用完之后老師再問學生還需要幾塊積木,并讓學生談談自己砌網格墻成功或失敗的原因,失敗的學生再重新試幾次。這個過程中,需要幾塊積木、房間和網格墻怎么砌、你用了什么方法,通過實踐,已經將STEM四要素全部體現出來。
(2)分組合作,共同創設
分組合作的教學模式,有利于匯集小組成員的集體智慧,激發學生的創新意識。在合作設計的過程中,對于教師給出的任務不可能一份風順就能輕松解決,在這個過程中教師要積極鼓勵學生不要氣餒,認真組織小組成員深入研究,吸取經驗教訓,通過動手操作激發創設靈感與增強克服困難的毅力。
例如,以《我的“給力”橋》進行教學時,教師要將學生分為5個人或6個人一組,在宣布“建橋”的任務后,明確建橋的要求,建的橋要堅固、美觀、載重量要大且環保,并在后面把設計藍圖交給老師。為了把橋建好,學生就會將自己心儀的橋的造型通過圖紙繪制出來,然后圍著老師的要求盡力做到最好最完美。他們會進行小組內部的討論,選出大家都認為最好的橋的設計圖,然后按照圖紙設計藍圖開始建橋。這種基于小組合作且集體完成的STEM教育項目,使得建設方案更加具有創意,有效地發揮了學生探究合作、創新創造意識。
(3)親歷實踐,提升動手能力
小學生好奇心強,且已經有一定的觀察動手能力,對于光和熱的特點有一定的概念。但他們的認知還比較模糊,需要通過有效地探究實驗,借助準確、有力的實驗證據,發現規律,從而在前概念的基礎上構建科學概念。基于STEM教育進行《怎樣得到更多的光和熱》教學案例
實驗開始前,學生要準備各種顏色的沙(黑色、白色、深藍色、淺藍色、棕色、黃色、紅色、粉色)、帶刻度的試管、橡膠塞、溫度計、白熾燈(涂有護眼涂層)、excel表格。在探究實驗中,學生的動手能力、觀察能力、交流合作能力都得到了鍛煉與提升,并且在教學中,讓學生通過所學的知識設計一個微型保溫杯,將科學知識運用到生活實踐。
3.結語
從傳統的科學教育到ETEM教育,這是教育理念的一次更新轉變,新的教育理念也給教師的教學水平提出了新的要求,學生也需要適應這種教學方式,只要引用合理,充分將STEM教育與各學科融合,結合生活,賦予科學教學新的時代內涵。
參考文獻
[1]薛夢.小學科學STEM教學策略探微[J].江西教育?教海泛舟(小學教學),2019(02):73—74
[2]百度百科[J]引用:2019(03).25