小學(xué)科學(xué)線上教學(xué)與STEM教育理念的有機(jī)融合

摘 要：在教育部要求各級(jí)各類中小學(xué)學(xué)校延期開學(xué)，并提倡學(xué)校在延期開學(xué)期間積極利用各種網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)開展線上教學(xué)的情況下，我校響應(yīng)“停課不停學(xué)”的指示，結(jié)合線上科學(xué)課，實(shí)施STEM教育實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目——STEM開啟智慧，創(chuàng)新培育未來(lái)人才，將小學(xué)科學(xué)線上教學(xué)與STEM教育理念進(jìn)行有機(jī)融合，使學(xué)生在家進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的過程中，能夠從生活實(shí)際出發(fā)，在實(shí)踐中鍛煉自己的能力。本文以小學(xué)高年級(jí)（五、六年級(jí)）的科學(xué)教學(xué)為研究對(duì)象，分析了小學(xué)科學(xué)線上教學(xué)與STEM教育理念相融合的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué);線上教學(xué);STEM教育理念

中圖分類號(hào)：G42? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：095-624X（2020）06-0035-02

引 言

小學(xué)科學(xué)作為小學(xué)階段的基礎(chǔ)性課程之一，涉及多門學(xué)科的知識(shí)，它致力于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探究興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。STEM教育理念具有綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，它主要從科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)多學(xué)科融合的角度分析問題，能更好地幫助學(xué)生了解和掌握所學(xué)的知識(shí)[1]。因此，這種新型教學(xué)理念有利于小學(xué)科學(xué)教學(xué)工作的開展。在“停課不停學(xué)”的指示下，我校為了讓學(xué)生在家學(xué)習(xí)到更多的知識(shí)，組織開展了STEM線上科學(xué)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)。

一、STEM教育理念

1.STEM教育理念的內(nèi)涵

STEM教育理念對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)是一種新型的教育理念，它源于美國(guó)，最早由美國(guó)的國(guó)家委員會(huì)于20世紀(jì)80年代提出，是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)首字母的組合。但它不僅是這四門學(xué)科的單純整合，還是一種跨學(xué)科的教育理念。STEM教育理念強(qiáng)調(diào)各個(gè)學(xué)科的有機(jī)整合，注重從整體綜合的角度去認(rèn)識(shí)、解決問題。小學(xué)科學(xué)作為一門綜合性學(xué)科，也涉及多學(xué)科的知識(shí)，將STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，是我國(guó)科學(xué)教育模式的一次變革，旨在使小學(xué)生更好地學(xué)習(xí)掌握科學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生樹立創(chuàng)新思維，并提升他們的實(shí)踐能力[2]。

2.STEM教育理念的特征

根據(jù)STEM教育理念的內(nèi)涵我們得出其具有以下四個(gè)特征：一是學(xué)科整合。傳統(tǒng)的教育模式多是進(jìn)行各學(xué)科分門別類的教學(xué)，雖然在這種模式下各學(xué)科的教學(xué)有較強(qiáng)的針對(duì)性和專業(yè)性，但也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容單一、掌握的綜合知識(shí)技能有限。而STEM教育理念強(qiáng)調(diào)各個(gè)學(xué)科的整合，可以很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教育模式的這一不足之處。二是實(shí)踐學(xué)習(xí)。為了使學(xué)生在生活實(shí)踐中體驗(yàn)到所學(xué)科目的知識(shí)原理，STEM教育理念主張?jiān)谡n程設(shè)計(jì)上增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過課程實(shí)踐加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，這體現(xiàn)了它重視學(xué)生切實(shí)體驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)[3]。三是思維發(fā)散。STEM教育理念在設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)的流程時(shí)，首先會(huì)提出一個(gè)目標(biāo)任務(wù)，然后制訂實(shí)施方案和具體的項(xiàng)目實(shí)施過程，最后溝通反饋。與傳統(tǒng)的教育模式不同的是，在這一教學(xué)模式下，學(xué)生既是主要的參與者也是主要的設(shè)計(jì)者。它讓學(xué)生在實(shí)踐中自主探索并解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維。四是團(tuán)隊(duì)協(xié)作。術(shù)業(yè)有專攻，即使綜合能力很強(qiáng)的學(xué)生，也不一定能自己解決綜合性學(xué)科問題，STEM教育理念強(qiáng)調(diào)各個(gè)學(xué)科的整合，也就是提倡學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作，一起解決綜合性問題。在此教育理念的指導(dǎo)下，教師會(huì)注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。

二、STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)課堂的意義

1.提升科學(xué)課程的教學(xué)效果

小學(xué)生的思維方式相對(duì)來(lái)說(shuō)比較直觀，他們的記憶曲線也十分短暫，很容易遺忘學(xué)過的知識(shí)，因此教師僅僅靠課程理論的講解很難使他們理解深刻的科學(xué)知識(shí)。而將STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，可以使學(xué)生參與到實(shí)踐中，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)，多思考、多動(dòng)手。這有利于促進(jìn)他們的手腦協(xié)調(diào)發(fā)展，能加深其對(duì)理論知識(shí)的理解，從而有效提升其科學(xué)課程的學(xué)習(xí)效率。

2.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

學(xué)科整合是STEM教育理念的特征之一，因此，在教學(xué)過程中，教師融入多學(xué)科的知識(shí)，結(jié)合生活實(shí)際提出一些問題，更能激發(fā)學(xué)生的興趣。在這種模式下，學(xué)生更愿意參與到課程中，也更愿意和其他學(xué)生分享自己在學(xué)習(xí)中的收獲和樂趣。將STEM教育理念融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)過程中，教師可以將教學(xué)項(xiàng)目與學(xué)生的生活實(shí)際結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生的探索欲望，進(jìn)而取得較好的教學(xué)效果。

3.提高學(xué)生處理問題的能力

在STEM教育理念下的整個(gè)教學(xué)過程中，學(xué)生既是主要的參與者又是主要的設(shè)計(jì)者，STEM教育理念要求學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用綜合知識(shí)設(shè)計(jì)、分析、發(fā)現(xiàn)和解決問題。在此過程中，學(xué)生有較強(qiáng)的參與感，能學(xué)到更多的知識(shí)。在解決問題的過程中，學(xué)生可以增強(qiáng)對(duì)科學(xué)的認(rèn)知能力，培養(yǎng)自身發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維，樹立正確的科學(xué)意識(shí)，從而不斷提升自身解決問題的能力。

4.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神

我國(guó)傳統(tǒng)的科學(xué)教育并不強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的合作。而在STEM教育理念的指導(dǎo)下，小學(xué)科學(xué)教師在教學(xué)過程中會(huì)將學(xué)生分成不同的小組，讓小組成員之間相互溝通交流，并根據(jù)教師提出的問題，分工收集資料，進(jìn)行分析和論證。這種分工協(xié)作的小組學(xué)習(xí)模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神，使他們意識(shí)到團(tuán)隊(duì)的重要性。

三、STEM融入線上小學(xué)科學(xué)課堂的教育實(shí)踐

1.教育理念與教學(xué)設(shè)計(jì)

我校始終堅(jiān)持立德樹人的宗旨。為了在線上教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提升他們處理問題的能力，在STEM教育理念的指導(dǎo)下，我校決定開展“STEM，讓居家科學(xué)創(chuàng)意無(wú)限”活動(dòng)，讓學(xué)生在活動(dòng)過程中學(xué)會(huì)探究生活中的問題，將理論和實(shí)踐教學(xué)結(jié)合起來(lái)，加深對(duì)科學(xué)問題的認(rèn)識(shí)。

在教學(xué)設(shè)計(jì)上，我校將線上的科學(xué)課和STEM教育理念相結(jié)合，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際生活情況來(lái)選擇合適的教學(xué)主題，如以“水鐘”“放大鏡”等為主題來(lái)設(shè)計(jì)線上科學(xué)課堂。教學(xué)任務(wù)根據(jù)不同的年級(jí)階段（低、中、高年級(jí)）來(lái)設(shè)計(jì)，嚴(yán)格遵循課程標(biāo)準(zhǔn)的要求;教學(xué)課程需要用到的材料則使用家里的閑置物品即可。教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生從生活實(shí)際出發(fā)，通過設(shè)計(jì)、分析、發(fā)現(xiàn)和解決問題，掌握所學(xué)知識(shí)，在實(shí)踐中提升自己的創(chuàng)新能力，并將創(chuàng)意物化。

2.教學(xué)過程與模式

根據(jù)STEM教育理念，我校開展的線上STEM科學(xué)教學(xué)，會(huì)結(jié)合不同年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、學(xué)習(xí)特點(diǎn)設(shè)計(jì)相應(yīng)的教學(xué)項(xiàng)目。根據(jù)線上教學(xué)活動(dòng)的特點(diǎn)，我們將STEM科學(xué)教學(xué)活動(dòng)分為活動(dòng)型和生成型兩種，以創(chuàng)造真實(shí)和解決問題為情境，保證問題設(shè)計(jì)的開放性。下面是“云科學(xué)STEM”主題活動(dòng)的教學(xué)過程和模式。

（1）微課學(xué)習(xí)

首先，我校教師組織學(xué)生進(jìn)行微課學(xué)習(xí)。其次，我校教師通過融合現(xiàn)代教育技術(shù)，開展小學(xué)科學(xué)線上教學(xué)，并將一些開展STEM科學(xué)教學(xué)需要的資源提前共享到線上平臺(tái)上，如一些活動(dòng)指南、自學(xué)材料等，以方便學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)并熟悉基本的操作過程，在此過程中逐漸使學(xué)生養(yǎng)成自主探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（2）明確任務(wù)

線上STEM科學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)任務(wù)都是從學(xué)生的真實(shí)生活情境出發(fā)的，目的在于讓學(xué)生學(xué)會(huì)從生活情境中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們的發(fā)散性思維。例如，教師給五年級(jí)學(xué)生布置的一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)是利用身邊物體設(shè)計(jì)一個(gè)水鐘，創(chuàng)造另類的計(jì)時(shí)方式;給六年級(jí)學(xué)生布置的一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)是利用身邊材料制作一個(gè)簡(jiǎn)易的放大鏡，旨在通過探索、設(shè)計(jì)、制作水鐘和簡(jiǎn)易的放大鏡使學(xué)生學(xué)會(huì)靈活地將理性的認(rèn)識(shí)、科學(xué)的方法、專業(yè)的技術(shù)設(shè)計(jì)和工程化的思維向科學(xué)學(xué)科和其他學(xué)科遷移和拓展。

（3）學(xué)生制作

在明確了任務(wù)后，教師要求學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)、完成任務(wù)，這一過程主要是讓學(xué)生在實(shí)踐中將各學(xué)科的知識(shí)有機(jī)結(jié)合，學(xué)會(huì)利用所學(xué)知識(shí)處理基于情境的真實(shí)問題，并創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)和制作物品，在創(chuàng)作過程中培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，提高STEM素養(yǎng)。

（4）作品點(diǎn)評(píng)

在這一過程中，教師會(huì)對(duì)學(xué)生提交的作品進(jìn)行綜合點(diǎn)評(píng)，主要從作品的實(shí)際用途、創(chuàng)新程度等多方面進(jìn)行指導(dǎo)點(diǎn)評(píng)。例如，教師在對(duì)五年級(jí)和六年級(jí)的“簡(jiǎn)易水鐘”和“簡(jiǎn)易放大鏡”作品點(diǎn)評(píng)中說(shuō)道：“許多同學(xué)在制作過程中積極主動(dòng)地思考，從科學(xué)性、實(shí)用性、誤差和美觀的角度進(jìn)行了考慮，最終呈現(xiàn)了很好的科學(xué)作品。”教師對(duì)學(xué)生作品科學(xué)、客觀的點(diǎn)評(píng)，可以讓學(xué)生清晰地認(rèn)識(shí)到如何利用STEM思維認(rèn)識(shí)問題，也能無(wú)形中培養(yǎng)學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)的科學(xué)態(tài)度。

（5）展示分享

在對(duì)作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)后，教師應(yīng)綜合多方因素，展示分享學(xué)生的優(yōu)秀作品，這樣一方面是對(duì)有創(chuàng)新思維的學(xué)生的一種贊賞和鼓勵(lì)，可以激勵(lì)學(xué)生積極進(jìn)行科學(xué)探究;另一方面也有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生間的資源共享，以達(dá)到互相學(xué)習(xí)、共同進(jìn)步的效果。在這一環(huán)節(jié)中，我校將“云科學(xué)STEM”主題活動(dòng)中的優(yōu)秀作品，都共享到了線上的課程群中，并在學(xué)校的公眾號(hào)上進(jìn)行展示。

3.教學(xué)實(shí)踐效果

隨著“云科學(xué)STEM”主題活動(dòng)的不斷進(jìn)行，我校從學(xué)生提交的作品中，明顯看到了學(xué)生的變化，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力有了很大提升，作品也很好地體現(xiàn)了創(chuàng)新思維。可以說(shuō)，STEM融入線上小學(xué)科學(xué)課堂教育實(shí)踐取得了較好的成效。

結(jié) 語(yǔ)

采用線上教學(xué)與STEM教育理念相結(jié)合的方式來(lái)開展小學(xué)科學(xué)教學(xué)，是對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的一次創(chuàng)新。我校開展的“STEM，讓居家科學(xué)創(chuàng)意無(wú)限”活動(dòng)，在教學(xué)設(shè)計(jì)上和STEM教育理念緊密結(jié)合，在一定程度上擴(kuò)大了STEM教育理念的影響力。根據(jù)生活和學(xué)生的實(shí)際情況制訂的“云科學(xué)STEM”主題教學(xué)活動(dòng)，將小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)和實(shí)際的生活經(jīng)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。最后，教師通過對(duì)學(xué)生作品的總結(jié)分析，在檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的同時(shí)，對(duì)STEM教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行了進(jìn)一步的完善。

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作者簡(jiǎn)介：李小紅（1975.5—），女，廣東梅州人。