摘 要:STEAM教學理念的引入,讓科學課有了新的發展方向,同時也間接指出了培養全才的必要性。在科學課中合理引入STEAM理念,讓學生站在不同的角度和視域去觀察科學、思考科學,可以讓知識更具代入感,更有靈動性和趣味性。在本文中,筆者將圍繞STEAM理念下的科學課展開初步研究。
關鍵詞:STEAM課堂;小學科學;教學研究;教學方法
STEAM即科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、藝術(Arts)、數學(Mathematics)這五門學科的英文首字母的縮寫。STEAM教育就是集科學、技術、工程、藝術、數學等多學科融合的綜合教育,它強調的是超學科理念。STEAM理念的引入讓科學課擺脫了傳統教學模式的桎梏,讓課堂變得更加多樣、更加生動。在這期間,學生可以體驗到不同知識點與科學知識的碰撞,能夠有效促進學生科學思維的形成,迅速調動學生的學習欲望。并且,通過長期的指導,可以讓學生在操作和體驗中增強自身的科學思維、發散性思維能力和知識遷移能力等素養。
在具體實踐中,筆者將重點描述三個方向:
第一,圍繞STEAM理念展現交叉式科學課,以此提供給學生多種多樣的科學體驗形式,讓科學概念更加通俗易懂。
第二,設計有效的主題活動,引領學生調動已有的知識庫,增強學生對科學知識的理解和運用能力,從而確保學生形成良好的科學思維方式。
第三,結合STEAM理念打造班級文化,豐富學生的生活體驗和學習體驗,讓學生感受到科學與生活緊密相連,以此為高效科學課的實現作鋪墊。
一、 規劃交叉式的課堂,豐富學生學習體驗
STEAM理念的核心在于:學科與學科之間互動。換言之,即是在科學課中融入數學、英語、語文,甚至是藝術等范疇的知識。在這個交叉的過程里,一方面可以喚醒學生的知識遷移能力,另一方面可以讓學生站在不同的視角去觀察科學,長此以往,可以有效加深學生對科學知識的掌握能力。
(一) 知識互融,讓學習更有趣
STEAM的動機是幫助學生學會利用不同的知識去反映科學、理解科學,這說明教師需要改變傳統教學思路,劍走偏鋒,從“另類”的方向出發,引導學生體驗知識。
比如蘇教版二年級上冊的《曬太陽》:這節課的教學重點是幫助學生了解太陽能夠發光發熱,能夠利用太陽的位置辨認方向;讓學生學會觀察并能描述一天中太陽位置的變化過程。教學期間,教師根據STEAM理念的指引進行知識遷移,讓學生更直觀地了解太陽,并間接引入太陽能的知識。首先,將日常使用的太陽能熱水器展示給學生,由簡易型到先進性。
其中重點展示簡易型太陽能熱水器,然后要求學生思考并談論“明明沒有通電,為什么它可以將水加熱呢”;其次,將目前的太陽能電池板展示給學生,告訴學生借助太陽能供電的方式不但可以自己用,剩余下來的電還可以送回電網賺錢;最后,趁熱打鐵將制作太陽能熱水器的方法交給學生,然后鼓勵學生思考:如何利用有限的材料,如廢棄礦泉水瓶、黑色垃圾袋等制作出簡易的太陽能熱水器?在思考這個問題的時候,教師將本課知識點“太陽能夠發光發熱”出示在黑板中,引導學生聯系生活感受。
由此,一方面可以增強知識的代入感,另一方面可以增強學生對知識的理解。新課結束環節,教師可以延伸到“太陽能”的問題,隨后再鼓勵學生實踐自己的創作是否可以達到加熱的效果,若出現了問題,則要及時分析問題,找到解決方案。這種延展性的小任務讓學生間接了解到更多的知識,也為他們創造意識的形成打下了基礎。
(二) 問題互動,讓課堂更懸疑
在規劃交叉式科學課程期間,教師可以將科學課與更多的學科交叉在一起來設計問題情境,以此讓課堂更懸疑,從而進一步增強學生的好奇心。比如,在蘇教版二年級上冊《看月亮》一課中,教師由古詩《古朗月行》“小時不識月,呼作白玉盤。又疑瑤臺鏡,飛在青云端。”和兒童詩“彎彎的月兒小小的船,小小的船兒兩頭尖。”導入設疑問。教師給學生提出問題“從許多耳熟能詳的詩歌中,我們得知,月亮時而圓時而彎,變幻莫測。可是為什么作者筆下的這些月亮的形狀都是不一樣的呢?從而讓學生站在全新的視角去思考這個老問題,感受月亮的變化,懂得月亮有著不同的形狀。
而在此基礎上,教師還可以追問:“月亮形狀的變化與什么有關?如果在臨近中秋節的時候還可以要求學生寫一首與月亮有關的小詩,或者動手制作一份與月亮相關的工藝品,大家會如何描述或者設計月亮的形狀呢?為什么?”如此一來,學生在思考和回答中了解到肉眼中月亮形狀的變化是與時間有關的。
當然,類似的案例還有許多。比如,在以后的教學中引導學生探究電機的問題時,教師可以引導學生設計簡單的電動玩具車。這期間,學生可以更確切地了解到電機是如何做功幫助玩具車自己運行的。在教學《饅頭發霉了》一課時,可以結合有關食物防腐的問題,讓學生聯系生活中的具體情況,合理運用課堂中學到的真空包裝、放干燥劑、低溫保存、太陽暴曬等方法保存相應的生活用品。
二、 設計主題探究活動,增強學生實踐能力
科學的核心素養是指科學精神。它是一個人在行事中所具有的一種精神氣質,是一種執著的探究精神。這種科學精神只有在具體的科學實踐中才能夠真正養成。因此,我們應該盡可能多地給學生提供活動的平臺。而STEAM理念的運用是一個長期的過程,如果教師善于開發出它的更多功能與更多亮點并圍繞該理念設計有效的主題探究活動,就相當于給了學生更多的活動方式和活動機會。這能讓學生對科學知識活學活用,一方面符合了科學核心素養的教育需求,另一方面可以為學生提供與眾不同的練習體驗平臺。久而久之,這種科學平臺能夠讓學生逐漸感受到運用科學知識的樂趣和善用科學知識的魅力所在。
例如,組織學生開展“放飛夢想,體驗科技”的科學活動,教師鼓勵學生隨意選擇素材,大膽創作。期間,有的學生使用防腐技術,發現了更為有效的食物保存方法,設計出了有意思的保鮮盒;有的學生利用《曬太陽》一課中學到的知識制作了簡單的熱水器,還能課間洗洗手呢;有的學生利用家里的天文望遠鏡,觀察每晚月亮的變化情況,還畫下了月亮的變化圖;另外,還有一些學生利用“光”的知識設計了簡易的VR眼鏡,雖然還存在一定的缺陷,跟市面上售賣的VR眼鏡是不能比的,也存在家長幫忙的現象。但是活動的過程中孩子們的想象力和動手能力都得到了提高。這類活動不但自由度高,而且可以充分點燃學生的創造性思維和想象力。這樣一來,不但有效改變了傳統科學課活動枯燥乏味的尷尬局面,并且可以間接增進學生的藝術素養,繼而讓主題活動一舉多得,更有效、更高效。
為了增添主題活動的難度,教師還可以適當地給學生提出一些難題,讓他們在思考中升華智慧。比如,引導學生思考“如何解決生活區域噪音嚴重的問題?”“如果自己的鑰匙掉進了一個池子里,明明池子看上去很淺,但實則很深。所以,最佳的打撈方式應該是什么樣的?”由此,讓學生在延伸性探索中更進一步積累各方面的知識,形成趨近完整的知識框架。需要注意:學生在實踐期間難免要遇到一些問題,這時教師應該及時介入,具體分析問題的形成因素,并制定合理的解決方案。
三、 打造另類班級文化,彰顯科學知識魅力
班級文化是班級群體文化的簡稱。它作為社會群體的班級所有或大部分成員的共同信念、價值觀、態度風氣的結合體,將影響班級大部分成員的言行傾向。
圍繞STEAM理念打造另類班級文化,融入科學思想,這是帶領學生領略科學殿堂的有效途徑。在這期間,教師可以適當引導然后將班級文化的設計權力交給學生,充分開發他們的創造能力,以此提升他們的主人翁意識。而在學生設計的過程里,他們可以獲得更加豐富的科學學習體驗。
以科學主題的板報設計為例。首先,學生可以開辟一塊科技角,將自己喜歡的科學類游戲、實驗的情境圖繪制下來,貼在板報上。由專人負責或是全體同學輪流每周更新一次,便于學生觀察;其次,在設計的過程中需要思考區域面積、內容統籌等細節問題,確保有限的板報內可以增添足夠多的科學知識點、科學小文獻;最后,利用藝術的知識對板報進行美化,提高其藝術性,確保畫面布局的工整和嚴謹。
這樣一來,在整個設計過程中,學生不單單需要運用科學課的知識點,同時還要將語文、數學、美術等知識納入到其中,從而更進一步地實現各學科知識之間的串聯。
另外,教師還可以在班級的閱讀區內安置一些經典科學類的書籍。此類書籍與傳統的科學教材、科學參考書的差別是:其中的許多問題具有游戲性,而且還間接涉及地理、物理、化學等知識,比如,有關“球的反彈高度統計”小游戲,既需要學生運用力相關的計算公式,同時也需要學生利用數學課中“距離”的知識。
由此,可以進一步調動學生的知識遷移能力,幫助他們了解到如何實現知識的交叉運用。這些有趣的發現能夠改變他們對科學的看法,增強其繼續深入學習科學動力。
總而言之,STEAM作為一種功能豐富、技術先進的教學理念,它是增強學生科學核心素養,強化課堂教學質量的重中之重。在體驗期間,學生可以更全面地感受科學知識的運行規律,可以更清晰地捕捉科學概念思路,這對于他們日后的科學學習有著至關重要的意義。所以,突出STEAM課程的價值和意義,深度挖掘它的可行性,全面提升課堂質量,無疑是當前教育教學的必然趨勢。
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作者簡介:林銘孜,福建省福州市,福州教育學院附屬第三小學。