李嘉碧
STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數學(Mathematics)各學科首字母的縮寫。STEM教育的跨學科性質使得其突出的特點建立在綜合性、多樣性、循環性、開放性和趣味性上。STEM教育模式的實施最終是要以課程形式呈現出來的,因此課程開發是實施STEM教育首要解決的重大問題。本文以“紙蜻蜓”課程為案例,詳細地闡述該STEM課程的開發具體流程以及在小學低年級的實施情況,同時闡述我校在項目式學習中踐行STEM教育理念的情況。
一、課堂學習,知識積累
課堂上主要學習尺子的使用,使用常用的毫米刻度尺進行測量和劃線,并且學習長方形的長和寬,為后期的實驗奠定理論基礎。教師課堂上首先展示一個長方形,然后直接拋出問題——這是什么形狀?長的邊叫什么?短的邊叫什么?通過問題引起學生的注意和引發學生的思考。學生能夠直觀地看出形狀,但是他們只能在前概念中清晰地理解“長”,對于較短的“寬”學生會在潛意識上稱之為“短”,教師通過抓住學生前概念的矛盾展開“長”和“寬”的教學。經過“長”和“寬”的學習,為了進一步更加準確和精準地描述“長”和“寬”,學生需要學習使用尺子用標準的量化形容長方形的“長”和“寬”,工具的使用可以鍛煉學生的嚴謹思想,同時增強學生的動手能力。
課堂的學習不僅需要得到輸入,同時還要能夠輸出,因此課堂學習中增加一個實操的環節——使用毫米刻度尺測量自己的橡皮擦和使用毫米刻度尺畫出相對應“長”“寬”的長方形,將所學到的知識和技能外顯于形。
小學低年級的學生,目前知識吸收能力較差、動手能力較低,因此一節課的知識點不適宜太多太復雜,可多增加動手活動,讓學生在動手活動中獲取知識和技能。
二、觀察現象,提出問題
教師通過展示紙蜻蜓,先讓學生預測放手時候的情景;再演示紙蜻蜓,讓學生嘗試從中提出問題,以問題式學習開展教學。紙蜻蜓是學生不常見的紙玩具,能夠很好地吸引學生的注意力,活動以學生的預測的開始,預測中會出現很多不同的答案,例如停在空中、向下飛、向左飛,甚至會有學生認為會向上飛——因為紙玩具的名字是“紙蜻蜓”,“蜻蜓”兩個字會讓學生聯想到向上飛。而教師的演示主要起驗證預測的作用,讓學生明白驗證實驗的重要性和必要性,學生在這個環節中最重要的是能夠根據自己觀察到的現象提出自己想要探究、存在疑問的問題,提出一個有意義的問題往往比解決一個問題要更重要,在這里主要培養學生的問題意識。
三、探究實驗,尋找答案
教師利用提問“哪個紙蜻蜓更快落地?哪個紙蜻蜓旋轉得更快?”為切入口,讓學生觀察每個紙蜻蜓之間的區別——大小不同,從而利用課堂知識明確是紙蜻蜓的長方形紙條的長寬不同,進而確定探究內容“長方形紙條的長度和寬度對紙蜻蜓旋轉速度的影響”,隨后教師組織學生開展探究實驗,通過證據驗證學生的假設。觀察是科學探究中很重要的研究方法之一,小學低年級的學生更是需要利用觀察獲得自己的信息。通過對比觀察,發現不同的紙蜻蜓的區別,能夠讓學生感受到證據的作用以及體會到發現成功證據的喜悅,這會使學生在接下來的探究實驗中更明確探究的問題是什么。
四、歸納總結,得出結論
學生通過探究實驗并整理實驗結果,最后通過實驗表格的呈現和實驗成品的試驗,得出最終結論。小學低年級學生對實驗記錄接觸得不多,甚至有沒做過實驗記錄的學生。紙蜻蜓的實驗現象直觀明顯,便于小學低年級的學生進行實驗記錄,能夠較為容易地開啟學生科學實驗記錄之旅,從小培養學生科學嚴謹、實事求是的科學精神。
五、成果展示,評價反思
學生分享發現的規律,提出自己在探究過程中遇到的問題和新的發現,為大家講解和展示自己隊伍制作完成的紙蜻蜓,同時進行學生自評、組內互評、老師點評、頒獎表揚,通過反思和評價進一步完善自己的探究實驗,利用頒獎表揚激發動力和促進進步。
與展示環節同等重要的是評價反思環節,學生首先對自己和組員在整個活動中的表現進行評價——在此活動中是否在某些方面有所進步,是否已經掌握科學知識和技能,是否能和團隊團結協作,是否能認真傾聽他人的分享,是否能接受別人的意見和建議等。
評價和反思不僅僅是針對最后呈現的結果,而更要注重學生過程性的評價和反思,最后的頒獎表揚同樣也是要兼顧結果和過程,從任務完成情況、過程中的紀律情況、任務完成度、合作情況、表達流暢等方面,評選出最佳團隊、優秀個人、最佳展示獎并進行頒獎,用榜樣的力量驅動學生進步。
責任編輯 錢昭君