張議丹
在小學科學教學過程中充分融合并合理運用STEM教育思想,不僅可以顯著增強小學生的綜合素養,還可以提高小學生的創新能力與團結協作精神。將STEM教育思想與科學教學有效融合,是教學模式改革的新思路與創新策略,并可以從科學、技術、工程以及數學等角度為小學生開展融合性教學,以跨學科教學培養小學生的思維能力。
隨著時代與社會的快速發展,科技水平逐漸成為衡量一個國家實力的標準。進入21世紀,人們越發注重對小學生的綜合素養與思維水平的培養。美國首先提出了要培養STEM人才,重視各個學科之間的融合。我國也不例外。因此,在小學科學教學過程中必須積極融合STEM教育思想。
一、在STEM教育思想背景下,將科學課教學與課后實踐有效融合
小學科學教學課程的主要教學目標是培養小學生對科學課程的濃厚興趣,且其具有極強的知識面與綜合性,蘊含了如變異遺傳、簡單機械以及建筑工程等知識。這些教學內容的講解,可以為小學生日后對理科知識的學習打下良好基礎。因此,教師必須在小學科學教學課堂中有效融合STEM教育思想。
例如,當小學教師講解“齒輪”知識點時,教材中可能僅僅提及了齒輪最基本的原理與應用,并不能使小學生對齒輪產生深刻的認知,無法了解其功效。但如果小學教師將課后實踐與教學內容進行有效融合,對教材知識點進行課外拓展,就不但有利于小學生理解掌握知識點,還可以充分鍛煉小學生的邏輯思維能力。教師可以告訴小學生變速自行車、鐘表等物品都是運用齒輪的機械原理制作而成的。雖然小學科學教材內容都是較為淺顯的知識點,但如果教師利用STEM教育思想開展小學科學課程教學,則可以顯著提高學生的綜合素養。
二、在STEM教育思想背景下,將科學課教學與信息技術有效融合
我們已經進入智能化、信息化的時代,信息技術的出現為教育行業帶來了極為深遠的影響。在小學科學教學課堂中,往往會出現很多無法準備的教學材料,如想要學生牢牢掌握這部分知識點,利用多媒體技術開展教學,就是一個極好的選擇。與此同時,對于小學生來說,科學教材知識具備一定的抽象性與分散性,學生無法順利進行學習,如宏觀或微觀等部分科學教學工作,必須運用信息技術才能順利進行。
例如,當小學教師講解“斜面摩擦力”或“凸透鏡”等知識點時,由于很多實驗器材都是人們在日常生活中較難涉及的領域,教師無法有效完成實驗內容,將實驗結果呈現在小學生眼前,因此,教師必須結合信息技術開展教學。在各個教學平臺中的教學練習題與科學實驗,都是教師可以有效利用的輔助工具。
再如,當小學科學教材中涉及天體運動、熱脹冷縮過程之中微粒的變化、火山爆發以及地震產生等無法開展實際實驗的知識點時,教師就可以運用信息技術進行實驗教學。在此過程中運用STEM教育思想,可以將科學、技術、工程以及數學等相關學科的知識點全部融入其中,使小學生深刻理解如今信息技術的飛速發展為科學教學課堂帶來的優勢,從而激發其對科技的主動探索欲望,提高小學科學課堂教學的效率與質量。
三、在STEM教育思想背景下,將科學課教學與生活實際有效融合
在小學科學教學過程中,可以發現科學教學內容大部分都源自人們的日常生活,而對小學生開展科學教學的最終目的也是期望學生在牢牢掌握知識點的基礎上,妥善解決生活中的實際問題。在對小學科學知識進行探究時,教師應引導小學生積極從身邊各類生活現象中尋找存在的知識點。像牛頓科學家從樹上掉落的蘋果等自然現象發現了萬有引力知識點,布什內爾對水中的魚進行仔細觀察從而成功發明了潛水艇。由此可見,科學教學與人們實際生活有著緊密的聯系,學生在學習過程中需要不斷地進行探索。
例如,當教師講解“生物多樣化”等知識點時,在教學課堂中,教師可以有針對性地培養小學生的環保意識,讓其對環境保護具有明確的認知。教師在教學過程中,要讓學生清晰地認識到,保護環境就是在保護人類自己,也是在為人類的子孫后代提供可生存的外部環境與條件。如果當今人類再毫無節制地濫用資源、破壞環境,將導致人們的生活被嚴重破壞。教師運用STEM的教育思想并從科學發展的層次上講解環境保護知識,將其與人們的日常生活緊密結合,能保證小學生更好地發展。
在STEM教育思想下開展小學科學教學,可以將不同課程的教學模式與知識點進行有效融合,從而提高學生的綜合素養。這種教學模式可以打破傳統教學觀點的限制,保證小學生獲得全方位的發展。教師可以建立多元化、多角度的評價機制,激發學生對科學知識的探究欲望與學習熱情,由此提高學生思維水平。將實踐活動與課堂教學有效融合,是小學科學教學改革發展的主要方向。在STEM教育理念的背景下,小學科學教師可以將科學、技術、工程、數學等課程進行融合,培養學生構建科學思想,為學生綜合素養的提升及其后續的學習發展打下堅實基礎。
【甘肅教育科學“十三五”規劃2020年度課題——“農村小學科學課程教學設計融入STEM教育理念研究”(課題立項號:GS[2020]GHB2565)研究成果】