STEM視野下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課小組合作學(xué)習(xí)的途徑

王建軍

摘 要：隨著科技的興起，創(chuàng)新能力成為各國(guó)人才培養(yǎng)的重點(diǎn)。由此，STEM教育便誕生了，旨在打破學(xué)科壁壘，把握學(xué)科核心素養(yǎng)，綜合運(yùn)用跨學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)符合時(shí)代需求的復(fù)合型創(chuàng)新人才。小學(xué)科學(xué)是小學(xué)階段培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)興趣的主要平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)探索是科學(xué)教育的主要方式。在小學(xué)科實(shí)教學(xué)中建立基于STEM教育的集體合作學(xué)習(xí)活動(dòng)，既要提高科實(shí)教學(xué)質(zhì)量，又要求培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。

關(guān)鍵詞：小學(xué);科學(xué);STEM教學(xué)

“STEM”是科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)英文單詞的首字母，STEM教育的核心是跨學(xué)科整合，在STEM視野下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課團(tuán)隊(duì)合作學(xué)習(xí)活動(dòng)的過(guò)程中，我們?cè)O(shè)計(jì)的教學(xué)任務(wù)是綜合性的。具有導(dǎo)向性，學(xué)生可以自主尋求興趣。那么，在小學(xué)學(xué)科小組的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，怎樣才能達(dá)到這門(mén)課程的構(gòu)建目標(biāo)呢？下面以“蝸牛觀察”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行具體闡述。

1.探索情況，創(chuàng)設(shè)引進(jìn)項(xiàng)目問(wèn)題

STEM集成教學(xué)強(qiáng)調(diào)解決實(shí)際問(wèn)題，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中創(chuàng)造適當(dāng)情況的方法可以創(chuàng)造多維的科學(xué)需求空間，有助于更加符合現(xiàn)實(shí)的生活需求情境，探索學(xué)生自主激情活動(dòng)和課堂綜合性實(shí)驗(yàn)探索任務(wù)設(shè)計(jì)。

因此，在“蝸牛觀察”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，我首先在媒體上展示了蝸牛的相關(guān)視頻。影片拍攝了小孩蹲下觀察蝸牛，懷著好奇心觸摸蝸牛觸角的場(chǎng)面。然后，我對(duì)學(xué)生說(shuō)：“大家都做過(guò)這樣的事嗎？”學(xué)生回答：“做過(guò)?！蔽矣謫?wèn)：“觸角是它的眼睛嗎？蝸牛的身體結(jié)構(gòu)是什么樣的？它們是如何走過(guò)去的？它們有什么樣的生活習(xí)慣呢？這些可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察嗎？怎樣才能更好地觀察蝸牛呢？你能自主設(shè)計(jì)蝸牛的觀察實(shí)驗(yàn)嗎？”我一邊提問(wèn)，一邊展示事先準(zhǔn)備好的蝸牛、玻璃瓶、細(xì)線、白紙、面包、蔬菜、細(xì)沙、水、擴(kuò)大環(huán)境等材料，讓學(xué)生以小組為單位自主探索。

在這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，我以視頻教學(xué)和問(wèn)題引導(dǎo)的方式，引進(jìn)了以科學(xué)探索為主融合工程知識(shí)的項(xiàng)目問(wèn)題，為項(xiàng)目探索活動(dòng)的開(kāi)展提供了目標(biāo)支持。

2.小組合作，開(kāi)展項(xiàng)目探索

項(xiàng)目問(wèn)題探究性教學(xué)以學(xué)生探究活動(dòng)為主，主要由各實(shí)驗(yàn)探究小組以分工合作的形式完成。在該項(xiàng)目的探索過(guò)程中，各小組成員要根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，決定實(shí)驗(yàn)探索方式，合理分配小組任務(wù)。

例如，在“蝸牛觀察”小組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的推進(jìn)過(guò)程中，學(xué)生在更好地觀察蝸牛這一項(xiàng)目任務(wù)的指導(dǎo)下，討論蝸牛觀察方式，制定屬于自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并付諸實(shí)踐。某小組的一個(gè)項(xiàng)目探索如下：

該組決定用白紙折成各種圖案，融合玻璃瓶、細(xì)線、干濕兩種細(xì)砂等材料建立蝸牛研究基地，通過(guò)觀察蝸牛的行為，探討蝸牛的身體特征和生活習(xí)慣。小組長(zhǎng)根據(jù)蝸牛的特點(diǎn)將折紙橋、記錄觀察、蝸牛爬行、繪畫(huà)誘導(dǎo)等任務(wù)分給了同伴。

3.小組分析討論并編寫(xiě)項(xiàng)目報(bào)告

項(xiàng)目搜索實(shí)驗(yàn)過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，在項(xiàng)目搜索過(guò)程中，學(xué)生可能遇到各種各樣的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。例如，一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察中發(fā)現(xiàn)自己的蝸牛一直躲在殼里，觀察不到蝸牛的變化。能否準(zhǔn)確、及時(shí)、快速地處理這些問(wèn)題，將考慮各小組成員的對(duì)應(yīng)能力和成員之間的合作能力。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)觀察得到的材料是表現(xiàn)性材料，為了使這些材料得出符合項(xiàng)目任務(wù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，學(xué)生們有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察得到的信息進(jìn)行小組討論分析。因此，在“觀察蝸?！笨茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的探索過(guò)程中，我為了確保學(xué)生之間的合作探索和實(shí)驗(yàn)過(guò)程的完整性，給學(xué)生分配了實(shí)驗(yàn)報(bào)告的編寫(xiě)任務(wù)。這項(xiàng)任務(wù)的參與，幫助觀察不是課堂探索的重點(diǎn)，而是讓學(xué)生自覺(jué)、自主地進(jìn)一步優(yōu)化個(gè)人科學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察結(jié)論，為其奠定基礎(chǔ)，發(fā)展學(xué)生的思維嚴(yán)密性，使學(xué)生掌握最基本的科學(xué)探索成果表達(dá)方式。

4.組織項(xiàng)目評(píng)價(jià)，優(yōu)化研究成果

項(xiàng)目評(píng)價(jià)是項(xiàng)目式學(xué)習(xí)過(guò)程的最后一環(huán)，也是學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索經(jīng)驗(yàn)的硬化過(guò)程和學(xué)生實(shí)驗(yàn)探索成果的完善過(guò)程。沒(méi)有項(xiàng)目評(píng)價(jià)的項(xiàng)目探索學(xué)習(xí)活動(dòng)不完善。

在“觀察蝸?！毙〗M實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，我謹(jǐn)以學(xué)生群體代表性發(fā)言方式，通過(guò)多媒體手段簡(jiǎn)要論述各群體的探索過(guò)程和探索結(jié)論，對(duì)我與班級(jí)學(xué)生群體間的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程、合作情境、結(jié)論完整性等進(jìn)行深入分析與評(píng)價(jià)，幫助學(xué)生明確各自的優(yōu)勢(shì)和不足，根據(jù)教育評(píng)價(jià)調(diào)整各自的探索問(wèn)題，優(yōu)化各自的探索成果。

這個(gè)教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程不僅是學(xué)生項(xiàng)目式學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn)過(guò)程，也是教師教育狀況的反思過(guò)程。通過(guò)學(xué)生的自我解釋和學(xué)生的表現(xiàn)狀態(tài)，我們可以清楚地理解教室指導(dǎo)措施的實(shí)效性，并獲得第一手教學(xué)反思素材。這為我們今后改善以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的教育過(guò)程，提高我們以項(xiàng)目為基礎(chǔ)的教育能力奠定了基礎(chǔ)。

綜上所述，STEM視野下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教室應(yīng)具有綜合性、真實(shí)性、合作性和探索性特點(diǎn)，充分激發(fā)小學(xué)生的自主探索和自主思維欲望。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中要想引入STEM教學(xué)理念，就必須根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活狀況，推進(jìn)小組實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)，向?qū)W生提供整個(gè)實(shí)驗(yàn)。

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浙江省磐安縣文溪小學(xué)? 322300