陳翠萍
摘 要:隨著新課改的不斷深入,小學(xué)階段的教學(xué),從傳統(tǒng)的應(yīng)試教育也轉(zhuǎn)向了更加利于學(xué)生發(fā)展的素質(zhì)教育。因此STEM教育理念,也成了現(xiàn)階段小學(xué)教學(xué)的重要教育理念。科學(xué)作為一實(shí)踐性和實(shí)用性較強(qiáng)的學(xué)科而言,STEM教育理念的應(yīng)用,更加有助于學(xué)生的綜合發(fā)展。主要針對STEM中的T技術(shù)(Technology)和E工程(Engineering)進(jìn)行論述。
關(guān)鍵詞:低年級;科學(xué);技術(shù);工程;教學(xué)實(shí)踐
在《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中》明確指出,教師要在教學(xué)的過程中為學(xué)生滲入“技術(shù)與工程”領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容。小學(xué)低年級的學(xué)生剛剛步入校園,對于學(xué)習(xí)的態(tài)度與習(xí)慣也是從幼兒園的散漫向更加規(guī)矩的方向進(jìn)行過渡。并且進(jìn)入學(xué)校之后,學(xué)生從原來幼兒園教師的監(jiān)督,到自己擁有一定的自由時(shí)間,這就使學(xué)生對外界的事物充滿好奇?!犊茖W(xué)》這一課程就是為了滿足學(xué)生的好奇心,帶領(lǐng)學(xué)生探索大自然奧秘的學(xué)科。教師在教學(xué)的過程中,只有對學(xué)生加入技術(shù)與工程方面的教學(xué),才能使學(xué)生更加深入地進(jìn)行科學(xué)知識的學(xué)習(xí),從而促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。以下,是筆者在教學(xué)實(shí)踐過程中,對低年級科學(xué)教學(xué)技術(shù)與工程領(lǐng)域的幾點(diǎn)探索。
一、低年級技術(shù)與工程領(lǐng)域課程教學(xué)實(shí)踐的實(shí)施預(yù)想
(一)任務(wù)驅(qū)動,貼近生活
在科學(xué)學(xué)科中進(jìn)行技術(shù)與工程方面的教學(xué),最好的方式就是建立學(xué)習(xí)任務(wù),開展教學(xué)活動。對于低年級的學(xué)生而言,單一的說教式教學(xué)顯然沒有教學(xué)活動和教學(xué)實(shí)驗(yàn)的吸引力,因此教師在教學(xué)的過程中,需要根據(jù)具體課本中的教學(xué)內(nèi)容,為學(xué)生創(chuàng)建學(xué)習(xí)任務(wù),使學(xué)生能夠通過自己的雙手,進(jìn)行科學(xué)工程的構(gòu)建,從而提高科學(xué)技術(shù)。
例如,在進(jìn)行蘇教版二年級下冊《科學(xué)》第二單元《玩磁鐵》的教學(xué)過程中,教師就可以提前為學(xué)生布置作業(yè),讓學(xué)生在家中尋找?guī)в写祟}的物品,能夠帶到學(xué)校的可以帶來學(xué)校,不能帶來學(xué)校的拍攝照片發(fā)送到教師的微信中,并且可以讓學(xué)生帶來一些自認(rèn)為可以被磁鐵吸引的物品。在教學(xué)的過程中,首先教師讓學(xué)生自行展示自己帶來的物品。有的學(xué)生帶來了磁扣的小包,在打開包和扣上包的過程中,就是在進(jìn)行科學(xué)工程的構(gòu)建,讓學(xué)生通過生活中常見的物品對磁鐵進(jìn)行初步的認(rèn)識。同時(shí)教師可以根據(jù)課本內(nèi)容,讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將磁鐵慢慢靠近回形針,發(fā)現(xiàn)回形針向磁鐵“跑”過來,并且讓學(xué)生自行對發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和總結(jié)的過程,就是在構(gòu)建一次完成的科學(xué)工程。并且通過反復(fù)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生的科學(xué)技術(shù)也在不斷提升。
(二)多元思維,動手探索
學(xué)生構(gòu)建完整的科學(xué)工程是一個(gè)十分復(fù)雜的過程,學(xué)生在整體的構(gòu)建過程中,需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),材料的選取,具體的組合,整體的總結(jié)等多個(gè)模塊。因此想要達(dá)到最終的目標(biāo),很有可能需要經(jīng)過多次的反復(fù)實(shí)驗(yàn),并且在實(shí)驗(yàn)過程中會伴隨著失敗,并不斷產(chǎn)生問題。因此在工程課的教學(xué)過程中,教師就要培養(yǎng)學(xué)生的多元思維,使學(xué)生能夠通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多方面的思考與多角度的操作,從而提高學(xué)生的科學(xué)技術(shù)。
例如,在進(jìn)行蘇教版二年級上冊《科學(xué)》中《制作晴雨花》這一部分的教學(xué)過程中,教師就可以首先讓學(xué)生來了解食鹽的特點(diǎn),從而使學(xué)生掌握食鹽返潮的技術(shù)。讓學(xué)生自行進(jìn)行晴雨花的設(shè)計(jì),并且自行選擇其他材料進(jìn)行晴雨花的設(shè)計(jì)。在晴雨花的設(shè)計(jì)過程中,學(xué)生首先需要考慮“晴雨花”的花是怎么制作的。教師需要對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)花朵的制作并不是重點(diǎn),動手能力好的學(xué)生可以折疊成百合花、玫瑰花等形狀,動手能力不好的學(xué)生可以借助絲線來進(jìn)行花朵的制作。在實(shí)驗(yàn)過程中,受到天氣的制約很多學(xué)生不能很好地看到實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)過程,這時(shí)教師就要引導(dǎo)學(xué)生來幫忙“改變”天氣:將晴雨花放到加濕器的旁邊,或者將晴雨花放到火上烤,方便學(xué)生對時(shí)間進(jìn)行觀察。通過多元化的思維,可以使學(xué)生更好地進(jìn)行科學(xué)工程的構(gòu)建。
(三)明確問題,指導(dǎo)過程
一個(gè)好的工程活動需要符合學(xué)生的最終學(xué)習(xí)目標(biāo)。因此在教學(xué)的過程中,教師需要根據(jù)教學(xué)的重點(diǎn),為學(xué)生明確本次科學(xué)工程搭建主要解決的問題,進(jìn)行技術(shù)、工程與科學(xué)知識的融合,從而滿足學(xué)生的實(shí)際需要。
例如,在進(jìn)行蘇教版《科學(xué)》二年級下冊《自制指南針》的教學(xué)過程中,教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)有趣的情境,在情境之中為學(xué)生建立問題,讓學(xué)生通過自身的科學(xué)技術(shù)來進(jìn)行問題的解決。教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)“逃離冒險(xiǎn)島”的情境,在學(xué)生了解游戲規(guī)則后,發(fā)現(xiàn)只有制作指南針才能玩這個(gè)游戲,就自然而然地產(chǎn)生了制作指南針的教學(xué)目標(biāo),本課的技術(shù)與工程活動也會隨之開展。制作指南針的流程也會被學(xué)生設(shè)計(jì)出來。制造指南針?biāo)璧牟牧蠈W(xué)生可能準(zhǔn)備出來,教師只需要在學(xué)生進(jìn)行制作的過程中進(jìn)行巡堂,隨時(shí)為學(xué)生解決出現(xiàn)的問題。
二、低年級技術(shù)與工程領(lǐng)域課程教學(xué)實(shí)踐的策略探索
(一)自選材料,力求創(chuàng)新
技術(shù)與工程領(lǐng)域的教學(xué)內(nèi)容立足于科學(xué)知識以及相關(guān)的重要概念,這樣便為學(xué)生在科學(xué)知識的學(xué)習(xí)中提供了拓展機(jī)遇,以供學(xué)生將所學(xué)習(xí)的科學(xué)知識加以實(shí)踐運(yùn)用以及不斷驗(yàn)證,在實(shí)踐探索中深化自身的學(xué)科素養(yǎng),并提升應(yīng)用型技能。根據(jù)這樣的教學(xué)期望,教師需關(guān)注學(xué)生在實(shí)踐活動中的材料使用情況,唯有充分應(yīng)用與技術(shù)設(shè)計(jì)以及技術(shù)制作相關(guān)的各種材料,才能協(xié)助學(xué)生進(jìn)行更好的實(shí)踐探索,提高其學(xué)科素養(yǎng),發(fā)展其創(chuàng)新思維與技能。材料是技術(shù)與工程課程教學(xué)中必不可少的一項(xiàng)關(guān)鍵要素,教師需提供具有結(jié)構(gòu)層次的典型材料來讓學(xué)生進(jìn)行充分應(yīng)用與實(shí)踐探索,而這些典型材料的類別須具有多元性,這樣才能在教學(xué)引導(dǎo)中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,讓其充分考量不同材料的使用性能,通過合理搭配與組建來鍛煉自身創(chuàng)新能力。
例如,在進(jìn)行蘇教版二年級下冊《科學(xué)》中《神奇的新材料》教學(xué)中,教師就可立足本課教學(xué)目標(biāo)來為學(xué)生在技術(shù)與工程領(lǐng)域課程內(nèi)容的探索中提供多元新型材料,以供其靈活思考與拓展運(yùn)用來驗(yàn)證一些科學(xué)概念并深化自身的創(chuàng)新意識。比如,教師可以提供給學(xué)生紙杯、蠟燭、粉筆灰、打火機(jī)以及水等材料,讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生經(jīng)由教師指導(dǎo)能明確荷葉不沾水以及不粘灰的特性,并且通過具體的操作探知蠟燭黑也不沾水以及不粘灰特性。獲悉這些神奇的科學(xué)事物特點(diǎn)之后,教師還要通過媒體課件的展示讓學(xué)生了解人類根據(jù)荷葉特點(diǎn)所汲取的靈感,從而創(chuàng)建多種新型材料,比如納米布料、納米玻璃涂料等,而為求更加直觀,教師還可通過影像向?qū)W生展現(xiàn)由這些新型材料所組建出的產(chǎn)品類型,包括納米布料、鋼化玻璃、復(fù)合木頭以及隱形飛機(jī)等材料組建過程。借此讓學(xué)生所學(xué)習(xí)的科學(xué)概念與知識更為具體化與形象化,有助于加深其理解,幫助其他人就各種新型材料的不同性能來獲取對科學(xué)知識的領(lǐng)悟。
(二)設(shè)立問題,梳理思路
低年級技術(shù)與工程領(lǐng)域課程教學(xué)中,教師一定要提升課堂互動性來營造良好的教學(xué)氛圍,緩解高難度科學(xué)知識帶給學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力與緊張情緒,使之在愉悅的氛圍中能與教師展開互動,經(jīng)由教師指導(dǎo)與點(diǎn)撥來拓展思路,展開更具方向的科學(xué)探索。對此,教師可通過設(shè)立問題來幫助學(xué)生梳理在技術(shù)與工程領(lǐng)域內(nèi)容中的探究思路,讓其在相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品制作中能有跡可循,從制作產(chǎn)品的材料方案、具體操作流程或者驗(yàn)證方式等方面進(jìn)行全方位把控,確??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性來提升自身對技術(shù)與工程領(lǐng)域課程內(nèi)容的深度理解。
例如,在進(jìn)行蘇教版二年級下冊《科學(xué)》中的《做個(gè)小溫室》教學(xué)內(nèi)容時(shí),學(xué)生立足于此項(xiàng)實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行有關(guān)技術(shù)與工程領(lǐng)域方面的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì),并且思考相關(guān)的流程與方案,這時(shí)教師必須通過問題給予學(xué)生一定的引導(dǎo),幫助其探知在技術(shù)實(shí)驗(yàn)中所需要把握的幾項(xiàng)關(guān)鍵要素,以便保證技術(shù)實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性來提升對科學(xué)概念的了解,并發(fā)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與探究能力。根據(jù)此實(shí)驗(yàn),教師可提問:“你打算用哪些材料來做小溫室?”“這些材料的性能以及在溫室實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的作用是什么?”“通過對材料的使用,你打算做成怎樣的小溫室外觀?”“為了保證小溫室的安全性,你想通過怎樣的制作流程和方案讓所設(shè)計(jì)出的溫室既結(jié)實(shí)又獨(dú)特呢?”等。根據(jù)這些問題,學(xué)生能從溫室實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的材料把控、外觀構(gòu)成與組建以及使用性能等方面做出思考,充分考慮到制作一個(gè)溫室的多元影響要素,借此拓展思路來設(shè)定更為完善的技術(shù)實(shí)驗(yàn)方案,提升實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性,以確保最終的科學(xué)探究成果。
(三)互動探索,構(gòu)建模型
低年級技術(shù)與工程領(lǐng)域課程教學(xué)內(nèi)容最重要的便是激活學(xué)生的科學(xué)概念,讓學(xué)生根據(jù)教師的指引完成對相關(guān)科學(xué)知識的探索,以獲取高強(qiáng)度的理解,同時(shí)將所理解的知識加以實(shí)踐使用,在實(shí)驗(yàn)探索中驗(yàn)證某些科學(xué)知識以及概念,深化學(xué)科素養(yǎng)并提升實(shí)踐創(chuàng)新能力。對此,教師要為學(xué)生的知識遷移與應(yīng)用提供具體的途徑以及指導(dǎo)策略,比如可讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中通過彼此互動來構(gòu)建有關(guān)教學(xué)概念的具體模型,而教師要在學(xué)生對模型的構(gòu)建中優(yōu)化指導(dǎo)策略,幫助學(xué)生通過模型組建、模型驗(yàn)證與修改以及模型評價(jià)來完全化踐行技術(shù)與工程領(lǐng)域的具體教學(xué)要求,提升學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中的創(chuàng)新與實(shí)踐探索能力水平。
還是以《做個(gè)小溫室》這一節(jié)課程教學(xué)為例,在本課實(shí)驗(yàn)探索環(huán)節(jié)中,教師將班級學(xué)生設(shè)置成不同的學(xué)習(xí)小組,讓學(xué)生在組內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)探索。接下來第一步指導(dǎo)策略便是激活學(xué)生的科學(xué)概念,讓其在小組內(nèi)部進(jìn)行模型的初步組建,這其中,教師要讓學(xué)生明確把握“溫室的制作材料”“溫室的外觀與形狀”“溫室的作用”與“溫室的實(shí)用性以及外觀美學(xué)”等因素來畫出設(shè)計(jì)草圖,并以此來合理選用各種材料初步組建溫室模型。這項(xiàng)過程由學(xué)生在小組內(nèi)部進(jìn)行互動探討,經(jīng)由意見交流選定最合理的方案來執(zhí)行。接下來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模型的驗(yàn)證,主要驗(yàn)證材料使用的合理性,以確保達(dá)到想要的溫室外觀,并且同時(shí)考量到溫室模式的實(shí)用性以及安全性能。在小組內(nèi)部通過具體操作對這些外觀及性能進(jìn)行驗(yàn)證后,成員再參考其他小組的溫室模型,由此進(jìn)行充分的對比以發(fā)現(xiàn)自身存在的問題,而后修改草圖來刪減、補(bǔ)充或調(diào)整材料來進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
總之,隨著社會的不斷發(fā)展,針對小學(xué)階段的教學(xué),也有了更多更加新潮的教學(xué)方法與教學(xué)理念,教師要立足于學(xué)生的綜合發(fā)展,為學(xué)生展開有效的科學(xué)的教學(xué)。
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編輯 馮志強(qiáng)