周曉秋
【摘 要】新課標提倡跨學科的學習方式,開展STEM拓展教學活動需要將科學與技術、工程等相關內容進行整合,從而更好地培養學生的創新、實踐能力。有效開展課外STEM拓展活動,有利于學生充分發揮自己的創造能力。本文將從具體的教學案例中研究如何在小學科學課外STEM拓展教學中滲透創造教育思想。
【關鍵詞】創造教育 小學科學 課外STEM拓展
隨著課程改革的發展,以及新課標的頒布、實施,陶行知先生的創造教育思想,對我們開展科學教學的實踐以及改革有了重要的指導意義。他曾說:“教育不能創造什么,但它能啟發解放兒童創造力以從事于創造之工作。”兒童與生俱來就有一定的創造能力,但由于被后天環境影響,往往被埋沒。因此,作為小學科學教師,發展和培養學生的創造能力很重要。
小學科學課程要面向全體學生倡導探究式學習,保護學生的好奇心和求知欲,突出學生的主體地位。我國雖然對STEM研究處于起步階段,但已得到外界關注和重視,很多學校及教師已逐步在嘗試設計STEM拓展課程,以此來提高學生的科學素養,讓學生有更好的學習體驗和生活體驗,并最終提高創新、實踐能力。
一、聯系生活實際,創設教學情境
陶行知先生指出:“生活教育是生活所原有、生活所自營、生活所必需的教育。”科學教學源于生活,要注重與生活實際的聯系,從生活中發現問題、提出問題,創設有意義的教學情境,激發學生學習興趣,從而開拓學生的創造性思維,進一步激發學生開展課外STEM拓展研究。
相比傳統教學內容,課外STEM拓展研究難度適當增加,在教學中引導學生尋找身邊物體作為實驗材料,并思考實驗方案,他們會發現科學就在身邊,只要善于捕捉生活中的現象,你就能提出問題并開展研究。
例如,在教學《沉浮與什么因素有關》時,學生需運用科學研究中的控制變量法,探究物體在水中沉浮情況不同的原因,感受科學知識與生活緊密相連。在教材基礎上,以浮沉子實驗作為《沉浮與什么因素有關》課程資源的補充,在STEM教育理念下合理開發和利用,設計制作浮沉子并進行浮沉子實驗。這個課外STEM拓展活動中,學生將經歷以下步驟:
(1)提出問題:沉浮與什么因素有關?
(2)明確任務:制作一個能自由沉浮的浮沉子。
(3)設計方案:小組討論,畫設計圖。
(4)選擇材料:透明的塑料大瓶子、開口的玻璃小瓶(瓶蓋、筆套……)
(5)制作步驟:在透明的塑料大瓶子中裝水至將滿而未滿的程度,在開口的玻璃小瓶內裝入適量的水,并迅速倒扣入大瓶子內,使小瓶剛好豎直浮在水中且底部剛好浮出水面,最后擰緊大瓶子的瓶蓋。
(6)演示步驟:用力擠壓大瓶子,觀察小瓶在水中自由沉浮的現象。
(7)交流設計:全班交流,尋找浮沉子存在的問題,并再次完善制作的浮沉子,用示意圖表示浮沉子在水中自由沉浮的原理。
(8)拓展延伸:制作一個能在水中螺旋上升或下降的浮沉子。
開展“制作浮沉子”的拓展活動,把已經掌握的沉浮概念延伸,將科學知識靈活運用。學生畫設計圖表示浮沉子的工作原理體現了數學素養,運用簡圖分析、解釋相關問題。選擇合適的材料制作浮沉子,并控制它在水中的沉浮,體現了工程素養,將科學原理運用于實踐之中。全班交流分析,完善改進制作的浮沉子,了解其工作原理,體現了技術素養。整個教學,將STEM教育理念融入其中,學生的創造、實踐能力得到培養。最后的延伸環節,學生設計其他形式的浮沉子,一方面檢驗能否將科學知識靈活運用到生活中,另一方面也在培養創新思維,觀察學生能否利用其他材料制作出新穎的浮沉子。
從上述案例中我們發現:基于生活中的現象,結合教材內容,引導學生開展課外STEM拓展研究,巧妙地將生活問題與科學學習聯系起來,在思考問題、設計制作方案的過程中,培養了學生的創造能力。
二、在實踐中教育,在制作中創造
陶行知先生教育理論中又一重要主張即“教學做合一”,“做”在科學教學中即自主探究,學生親歷“提出問題—做出猜想—設計方案—實驗探究—分析論證”的過程。在開展科學課外STEM拓展研究時,學生是創造的主體,要積極開發學生的創造能力,讓學生親自實踐。
例如在教學《做一頂帽子》時,學生思考帽子為什么具有不同功能,觀察并交流帽子的制作材料及特點,了解帽子結構:有帽頂和帽檐。給學生設定場景,便于學生設計出一頂符合需求的帽子,讓學生知道生活中一些廢棄材料可以重新利用,制造新物品。
學生設計制作帽子的活動分三步完成:(1)設計、選材料、畫草圖;(2)制作帽子;(3)帽子展示會。根據選擇的場景設計帽子圖,運用數學中的簡圖表示設計方案,體現了STEM教育理念中的“M”。選取部分材料制作一頂具有特殊功能的帽子,將科學知識與動手實踐相結合,體現了STEM教育理念中的“S”和“E”。開帽子展示會,交流制作帽子的材料、功能、優點等,并評價改進制作,體現了STEM教育理念中的“T”。整個教學以“開帽子展示會”為目的,學生是小設計師,根據自身需求對產品進行設計、選材、制作、展示。通過問題的探討,引導學生關注帽子功能這個特點,學生在親自實踐的過程中體驗到成功的樂趣。
本案例,學生親自實踐,最后進行展示,整節課生動又有趣,不僅加深了學生對本課內容的理解,還培養了動手操作能力,學生在設計方案的過程中,創造能力也得到了發揮。教師在科學教學中滲透創造教育,為學生后天提高創造能力營造了良好環境。
三、開展小組合作,培養創造意識
陶行知先生曾說:“培養具有創造力的學生集體,以集體的力量培養出有創造能力的學生。”在開展小學科學課外STEM拓展研究時,學生是學習的主體,在小組合作探究的過程中,一方面培養學生的小組合作精神,另一方面拓寬學生思維,從而培養創造意識和能力。
例如在教學《觀察葉》時,開展課外STEM拓展活動“做樹葉貼畫”,學生課后尋找、收集不同的樹葉,觀察葉子的組成部分葉片(葉脈)、葉柄的特征,通過小組討論,確定樹葉貼畫主題,在交流中集思廣益,發揮創造力。根據小組設計的方案,組內學生開展分工合作,共同完成一幅樹葉貼畫,最后進行展示交流。
小組合作及交流在課外STEM拓展研究中起著十分重要的作用。由于學生年齡層次不同,原有生活經驗,知識水平、前概念等存在差異,應鼓勵學生深入思考,提出新問題并思考其中傳遞的科學知識,通過小組交流或全班交流,集思廣益、取長補短。在交流中,學生的創造性思維、意識得到一定提升。
小學科學課外STEM拓展研究的目的在于讓學生有更好的學習體驗和生活體驗,并最終提高創造、實踐能力。從上述案例中,我們能夠發現,創造教育思想對開展小學科學課外STEM拓展有著深遠影響,在新課程改革的指引下,如何更好地培養學生的科學探究能力、創造能力,有很多需要我們進行學習、研究、探索的地方。
在倡導培養學生“科學素養”的今天,教師需要不斷滲透、踐行陶行知先生的創造教育思想,在研究課外STEM拓展活動中,不斷更新自己的教育理念,提高自身的創造能力,從而提高學生的創造能力,讓學生的創造能力在科學學習中得到綻放。
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