黃貴生
〔摘? ? 要〕? 基于STEAM視角的小學科學教育,有助于提高學生科學素養,推動科學課程改革。在教學實踐中,小學科學教師應當整合跨學科學習思維,遵循情境化、合作探究的基本原則,優化教學活動設計,貫徹STEAM教育理念,改進科學課教學。
〔關鍵詞〕? 小學科學;STEAM教育理念;改進教學
〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? (2023)? 10-0055-03
2022年版《義務教育科學課程標準》(以下簡稱“新課標”)提出:科學是一門體現科學本質的綜合性基礎課程,實踐性是其本質特點。同時,新課標明確了核心素養在科學課程教學中的統領地位,強調教師應當以探究實踐為主要方式,開展科學教學活動,提出了跨學科教學的建議。由此可見,在新課標指引下,小學科學教師要立足科學課程實踐性與探究性的本質,優化教學課堂,培養學生科學核心素養。
在教育改革浪潮的推動下,近年來,STEAM教育理念在我國得到了廣泛關注和應用。這一起源于美國,融合科學、技術、工程、藝術、數學的創新式教育模式,以情境式、任務式為主要授課方法,不僅有助于激發學生的求知欲,同時也有助于提升學生創造性思維能力。本文中,筆者基于2022年版《義務教育科學課程標準》,探索STEAM視角下小學科學教學的對策建議,以推動小學科學教學改革。
一、STEAM教育理念概述
(一)STEAM教育理念的內涵
作為當下風靡全球的教育理念,STEAM教育模式的構建,對推動基礎教育的改革創新具有重要的意義。為了深入解讀STEAM教育理念的內涵,筆者依托中國知網平臺,搜索并深入解讀了與之相關的研究文獻。從相關研究文獻可以看出,STEAM的前身其實僅包含四個元素,縮寫為STEM,后來,美國學者格雷特提出:將A元素加入STEM中,能夠促使教育模型更加完善。STEAM教育模式應運而生。
從上述分析可以看出:STEAM是一種注重學科融合的創新型教育模式,以實際生活情境為背景,通過科學、技術、工程、藝術、數學的融合,啟迪學生思維和求知欲,注重學生創新思維與綜合應用能力的培養,以更好地發展學生科學素養。
(二)STEAM教育理念應用于小學科學的優勢
將STEAM教育理念應用于小學科學教學中是否具有必要性,是筆者在開展教學研究過程中重點思考的問題。通過梳理學術界有關STEAM教育理念的研究,筆者認為:教育改革背景下,STEAM教育理念在小學科學教學中的應用具有顯著的優勢。
1.提高學生科學素養
小學科學新課標明確了科學課程實踐性的特點,指出“探究”是學生學習科學的重要方式。在新課標指引下,小學科學教師應當以核心素養為統領,不斷提升學生的科學素養,以實現發展其核心素養的基本目標。在此背景下,小學科學教師將STEAM教育理念整合應用于科學教育領域。這一注重學科融合創新的教育模式,要求教師立足學生熟悉的生活,注重情境的創設,促使學生在學科融合創新中理解科學知識,運用科學的方法和知識解決生活問題,并在此過程中獲得認知世界的經驗。由此可見,基于STEAM視角的小學科學教育,有助于促進學生科學素養的提升。
2.推動科學課程改革
雖然科學是學生學習生涯中的一門重要課程,但小學階段,科學是名副其實的“豆芽科”,是一門不被重視的學科。正是因為這種傳統應試教育理念的影響,導致新的教育理念、教育模式等一直難以在小學科學教學中得到全面貫徹落實。基于STEAM視角的小學科學教育,要求教師在教學實踐中,通過學科融合創新,培養學生的跨學科學習思維,不斷優化教學內容和教育模式,有效地改變過去學科邊緣化的現狀,推動小學科學教學改革創新。
二、基于STEAM的小學科學教學現狀分析
從上述分析可以看出:STEAM教育理念在小學科學教學中的應用具有顯著的優勢。而在教學實踐中,STEAM教育理念并沒有得到廣泛推廣與應用。具體原因如下。
(一)教師對STEAM教育缺乏深入的了解
將STEAM教育理念整合應用于小學科學教育領域,需要教師對STEAM思想的內涵、實施方式等有全面、深入的理解。同時,STEAM教育理念的全面貫徹落實,對教師教學組織實施能力也提出了較高的要求。而通過筆者的調查研究發現:小學科學教學實踐中,很多教師表示,關于STEAM教育,僅僅是聽說,缺乏足夠的認知和了解,同時也不知道如何將STEAM教育理念全面貫徹落實到教學實踐中。
(二)基礎設施建設薄弱
與傳統以知識講授為主的教育模式有顯著的不同,STEAM作為一種以“探究”活動為主線的教育,對硬件基礎設施的要求較高。例如,基于STEAM視角,小學科學教師需要開展多元化的科學實驗,但受制于教學條件,很多科學實驗難以有效開展。正是因為硬件基礎設施建設薄弱,導致STEAM教育在小學科學教學中難以得到廣泛推廣與應用。
三、貫徹STEAM教育理念改進科學課教學
(一)明確教學設計實施的基本原則
基于STEAM視角的小學科學教學實施,教師在教學設計的過程中應當遵循如下基本原則。
1.跨學科整合原則
STEAM作為一種強化學科融合創新的教育模式,與2022年版《義務教育科學課程標準》提出的“跨學科”思想不謀而合。因此,基于STEAM視角的小學科學教育,在教學設計的過程中應當遵循跨學科整合的教育原則,通過多學科知識和內容的整合,有效地規避過去知識內容單一化的現象。當然,跨學科整合,并非學科知識之間的簡單羅列,而是強化融合創新,方能取得理想的教學效果。
2.情境式教學原則
上述筆者提到:新課程背景下的小學科學教育應當以探究活動為主線。而基于教學內容、教學活動創設教學情境,強化知識與情境的融合創新,是教師構建STEAM教育的有效途徑。因此,基于STEAM教育視角的小學科學教育,在教學設計的過程中,應當遵循情境式的基本原則,以“情境”為主線強化學生的認知體驗,培養學生探究精神,以全面提高科學教學的質量。
3.合作探究原則
與傳統以講授為主的教育模式有顯著的不同,STEAM教育更強調學生在教學活動中的合作與探究。因此,基于STEAM視角的小學科學教學設計,在整合教學內容、開展教學活動的過程中,應當遵循合作探究的基本原則,通過“探究”主線的教學模式構建,助推小學科學教學高質量發展。
(二)構建STEAM小學科學教學模式
在構建STEAM教學模式的過程中,小學科學教師要立足學科探究性與實踐性特點,不斷優化教學內容和教學過程,提高教學質量。筆者以四年級科學《制作我心愛的小樂器》一課為例,通過具體教學過程的呈現,為一線教師構建STEAM教育模式提供參考。
1.創設教學情境
基于上述分析可知:STEAM教育與傳統的以知識講授為主的教育模式有顯著的不同。在STEAM教育理念的指引之下,小學科學教師要遵循情境化的教育原則,更好地激發學生的情境、情感體驗,以提高教學質量。因此,在《制作我心愛的小樂器》一課教學中,在進行充分的教學準備、教學目標設計之后,教師設計了如下情境化的教學設計。
首先,以問題為主線進行情境化導入。“生活中,你們見過哪些樂器呢?”在教師的引導之下,學生七嘴八舌地說出了自己見過的、會演奏的樂器。在學生討論結束之后,教師繼續引導:如果現在讓你們制作一個心愛的小樂器,你們會做什么呢?大部分學生搖頭,表示不會制作樂器。其次,借助視頻創設情境,切入教學主題。在學生都搖頭表示自己不會制作樂器之后,教師繼續引導:其實呀,制作小樂器并沒有你們想象的那么困難。現在給你們播放一個樂器制作的小視頻,請大家認真觀看,學習方法。視頻播放結束之后,教師繼續進行教學情境的創設:現在,學校要舉行一個“小樂器交流會”,每名學生都要參加。你會制作一個什么樣的樂器參加交流會呢?
2.設計探究任務
基于STEAM視角的小學科學教學,教師要巧妙地通過合作探究性學習任務的設計,以任務為驅動促使學生積極主動探究。
在《制作我心愛的小樂器》教學中,情境創設之后,教學進入極其關鍵的環節:合作探究。
首先,學生分組。本次樂器制作活動,以分組的方式完成。在合作探究任務開始之前,教師采取自由組合的方式,由學生自主選定隊友,每個小組由4名學生組成,共同完成樂器的制作。學生自由組合完成之后,每一個小組自主推選一名組長,帶領組內學生共同完成樂器的制作。其次,問題引領,指導樂器制作技巧。為了使每一個合作探究小組都能夠設計制作出心愛的小樂器,教師以問題為驅動,就樂器制作材料的準備、聲音如何產生和傳播進行了科學的講解。尤其是在聲音傳播的講解環節,教師以“土電話”實驗為載體,促使學生通過科學實驗探究,對聲音傳播的途徑有更加全面、客觀的了解,為幫助學生把握樂器制作的辦法奠定基礎。
3.制作與展示
通過前期的探究性學習,學生已經基本掌握了樂器制作的方法,了解了聲音產生與傳播的途徑,教學進入實踐操作環節。在這個環節,學生小組結合前期的設計思路、材料準備開始本小組“小樂器”的制作。在制作的過程中,教師需要對每個小組樂器制作的主題、制作過程等進行跟蹤記錄,為構建過程性與結果性相結合的活動評價模式奠定基礎。
學生小組完成樂器制作之后,教學進入展示與交流環節。在這個環節,每個小組需要上臺展示自己制作的樂器。學生小組展示的要點,在于小組設計的思路、制作方式,并對制作的樂器進行測試。展示環節的設計,不僅有助于培養學生的科學思維,同時也有助于提高學生的交流展示能力,有效地規避了過去科學教育“應試化”的問題,全面提高了小學科學教學質量。
4.教學反思與評價
在《制作我心愛的小樂器》教學中,教師嚴格按照新課標的要求,基于STEAM教育理念,以實踐、探究為教學實施的主要方式。從學生作品展示的結果來看,幾乎每一個小組都完成了小樂器的制作,并能夠講解制作的過程以及原理。整體而言,教學取得了理想的效果。但由于部分小組材料準備不充分、操作過程不嚴謹,導致小樂器不能發出理想的聲音。在今后教學實踐中,筆者將強化操作指導,以提高學生的實踐操作能力,助推STEAM教育理念在小學科學教學中的全面貫徹落實。
與傳統被邊緣化的科學教育模式相比,STEAM教育理念在小學科學教學中的應用具有顯著的優勢。基于STEAM視角的小學科學教育,要遵循跨學科整合、情境化、合作探究的基本原則,不斷優化教學內容和教學過程設計,培養學生探究實踐能力,助推小學科學教學改革。
參考文獻
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