任雯
[摘要] 在校本課程實施中,以STEAM教育為手段,通過組織學生發現現象、提出問題、發表觀點、研究設計,不斷架設學生的知識結構,有效解決真實性問題,為培養學生的跨學科綜合素養奠定堅實的基礎。為此,筆者以南京師范大學附屬邗江實驗小學“幸福田園”實踐基地為依托,通過實施“溫室大棚的自主建設”校本課程,探尋解決校本課程真實性問題的科學策略。
[關鍵詞] STEAM教育;知識建構;校本課程;跨學科素養
STEAM教育是整合科學、技術、工程、數學和人文藝術等多個學科的綜合性教育,校本課程蘊含著不同學科、不同領域的知識,將STEAM教育融入校本課程已然成為一個熱點。教師通過引導學生觀察現象、提出問題、發表觀點、研究設計,不斷架設學生的知識結構,助力學生解決真實性問題。
校本課程是對國家課程、地方課程的有力補充,是學校根據自身辦學實際,利用校內一切教育教學資源優勢,結合具體學情,自主研發的課程。筆者以本?!靶腋L飯@”實踐基地為依托,以“溫室大棚的自主建設”校本課程案例為素材,運用STEAM教育手段展開探索。
一、發現真實性問題:冬季種植遇到的現實問題
在“幸福田園”實踐基地中,教師會引導學生主動發現一些真實性問題。比如,經過學生的悉心種植,一些蔬菜的生長速度不僅沒有加快,反而變慢了。于是,學生進行現場討論。根據不同的討論情況,教師一邊組織學生展開下一步操作,一邊引導學生發現接下來的真實性問題。學生分成若干個小組,澆水組為蔬菜澆水;施肥組結合蔬菜現狀,為蔬菜施肥一次;增溫組將部分蔬菜移到室內,給部分蔬菜更大的生長空間。這樣的目的是繼續深入觀察,及時做出比對。
學生在后續觀察中發現,這些蔬菜的生長速度反而變得更慢了。此時,教師應當引導學生通過查閱農業資料的方式,探尋其中原因,而不應當把原因直接告訴學生,因為這樣不利于架設學生的知識結構。學生通過自主探究發現,由于溫度較低,所以這些蔬菜的生長速度反而變得更慢了。學生由此意識到,如果溫度問題不能得到有效解決,這些蔬菜將會枯萎。于是,學生開始思考應該如何解決這些蔬菜生長中的溫度問題。最后,學生一致決定:搭建溫室大棚。
由此,新的現實問題出現了——如何搭建溫室大棚。學生在教師的引導下,通過查閱權威資料與觀察生活現象的方式得知,搭建簡易溫室大棚需要拱桿、棚膜,有些復雜的溫室大棚則需要更多材料。學生先嘗試繪制溫室大棚設計圖紙,再將所需材料準備齊全,然后分組搭建。經過學生的集體努力,堅固耐用的溫室大棚得以成功投入使用。又過了一個月,學生對這些蔬菜進行了重新觀察,發現長勢極好。學生在感受自主探究、合作分工帶來喜悅之情的同時,學會如何發現、探索、解決真實的問題。
二、梳理真實性問題:建構空間遇到的實際問題
通過“溫室大棚的自主建設”校本課程的實施,筆者發現學生能夠在真實情境中,根據所發現的現象,提出問題,并主動解決問題。這充分說明,教師為學生提供的知識建構環境與空間,是能夠讓學生進行自主探究的。知識建構理論主張學生提出真實觀點與現實問題。例如,怎樣幫助蔬菜提高溫度?溫室大棚都有門嗎?3米長、2米寬的地需要多大的棚膜?建造溫室大棚需要哪些工具?
在提出以上現實問題后,學生一邊積極思考,一邊向教師尋求幫助。教師則組織大家對這些問題進行篩選,對于能通過實驗、觀察、調查等方式予以解決的問題,繼續展開探究。在面對需要進一步探究的問題時,必然會涉及查閱權威資料環節。對于通過查閱權威資料獲得的信息,既可以通過思維導圖的方式展示,也可以通過設計圖紙的方式展示。對于溫室大棚樣式和所需的材料品種、數量,就可以通過思維導圖的方式展示;對于溫室大棚是否需要留一個或多個大棚的門,就可以通過設計圖紙的方式展示;對于在此基礎上需要進一步探究的問題,學生可以采用分組形式,發表各自觀點,再次進行探究。
每個小組在確定好探究路徑后,還會設計一份原創探究圖紙,以便在探究過程中,隨時記錄小組的最新發現。例如,學校溫室大棚只能搭建簡易的嗎?學生根據這個問題,還會聯想到:是否可以加入自動澆水系統、是否可以加入溫度計等新問題。
在真實情境中,圍繞上述新問題,學生可以自由發表觀點,討論其中原因,親自設計并安裝溫室大棚,實現“快樂種植、輕松學習”的理想樣態。學生能夠結合查閱到的相關信息,通過觀察、丈量、記錄等手段,初步了解溫室大棚結構,以此提高科學研究能力;利用平板電腦等現代化設備進行信息檢索,找到所需的信息,以此提高信息篩選能力;在設計過程中利用工程思維進行構思,以此提高分析能力;學會一些基礎的測量、大棚連接、傳感器測試操作,以此提高動手實踐能力。
三、拓展真實性問題:建構知識遇到的研究問題
在“溫室大棚的自主建設”校本課程的實施過程中,教師不斷架設學生的知識結構,讓傳統上相互分離、各成體系的學科中間建立起一座溝通的橋梁,從而促進跨學科素養的培養。學生按照教師的引導,通過發現現象、提出問題、發表觀點、研究設計,真實了解冬季蔬菜生長現象,順利改善冬季蔬菜種植環境,讓蔬菜順利越冬,從而讓知識與實踐無縫對接,將自主探究、分工合作落實在校本課程學習中。
通過“溫室大棚的自主建設”的典型案例,學生學會舉一反三,不僅可以解決蔬菜冬季生長問題,還可以解決種植大豆、種植土豆、飼養小動物、觀察鳥類等其他校本課程學習中的真實性問題。誠然,在校本課程學習中,無論面對什么樣的探究對象都會涉及科學、數學、勞動技術、信息技術等多學科知識。為此,學生仍然要在教師指導下,充分運用STEAM教育手段,通過自主探究、分工合作的方式,積極發現現象、提出問題、發表觀點、研究設計,不斷架設自身的知識結構,解決校本課程真實性問題,避免學科分離所帶來的知識斷裂現象,以此打破學科之間的壁壘,真正實現跨學科學習。
總之,我們以本校“幸福田園”實踐基地為依托,啟動和實施校本課程,不僅彌補了傳統課堂教學在時間和空間上的不足,還對校本課程內容領域進行了全面拓展,并將STEAM教育手段運用其中。學生在教師的指導下,通過知識建構訓練,以此來解決校本課程真實性問題,為培養自身的跨學科綜合素養打下堅實的基礎。
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