STEM視域下學(xué)生科學(xué)思維培養(yǎng)的策略

金 鑫

(江蘇省昆山市柏廬實(shí)驗(yàn)小學(xué) 江蘇 昆山 215300)

處于基礎(chǔ)教育時(shí)期的學(xué)生，正處于生長發(fā)育的關(guān)鍵階段，教師加強(qiáng)對學(xué)生的思維訓(xùn)練，對學(xué)生是否能夠形成科學(xué)思維、提高自身的綜合素養(yǎng)中具有重要影響。而隨著時(shí)代的不斷發(fā)展變化，我國越來越注重對學(xué)生進(jìn)行綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，為此對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維的培養(yǎng)就顯得尤為重要了。而小學(xué)科學(xué)學(xué)科中融合了技術(shù)、數(shù)學(xué)、工程等多種學(xué)科元素，與STEM的教育理念不謀而合，因此，基于STEM教育理念下開展小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)工作，教師能夠有效實(shí)現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

1.融合學(xué)生興趣，培養(yǎng)質(zhì)疑思維

對事物具有極強(qiáng)的好奇心是促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行知識自主探究的動力，當(dāng)學(xué)生對某種課堂教學(xué)的形式感興趣時(shí)，學(xué)生也會以積極的心態(tài)投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中，從而發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容中存在的問題，積極探索解決問題的方法。而以往科學(xué)課堂中，教師忽略了學(xué)生在課堂中的主體地位和價(jià)值，以至于降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，以及學(xué)生主動思考科學(xué)知識的能力。而STEM的教育理念的提出，則能有效改善這一問題，遵循學(xué)生認(rèn)知知識的天性，讓學(xué)生在興趣的驅(qū)使下，自主進(jìn)行科學(xué)知識的探索，發(fā)展自身的質(zhì)疑精神。

例如，在《放大鏡下的昆蟲世界》這一課中，教師就可以基于學(xué)生的興趣，促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑思維。在課堂中，教師先向?qū)W生展示蝴蝶的圖片，并向?qū)W生提出“為什么通過圖片你就可以知道這個(gè)動物是蝴蝶呢？”的問題，調(diào)動學(xué)生進(jìn)行思索的興趣。隨后，教師讓學(xué)生各抒己見，并對學(xué)生的回答進(jìn)行整理。之后，教師再次向?qū)W生詢問“我們之前進(jìn)行蝴蝶判斷的方式，到底是不是蝴蝶的特征呢？”的問題，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用放大鏡的形式進(jìn)行蝴蝶外觀的觀察，從而記錄蝴蝶的外部特征，讓學(xué)生質(zhì)疑之前提出的檢驗(yàn)方法是否正確。在這一過程中，學(xué)生不僅基于自身的好奇心，對蝴蝶的外部特征進(jìn)行觀察和認(rèn)知，同時(shí)能夠在質(zhì)疑和驗(yàn)證中，發(fā)展自身的質(zhì)疑思維，提高學(xué)習(xí)的效果。

顯而易見，基于STEM教育理念下進(jìn)行科學(xué)課程的教學(xué)，教師可以利用學(xué)生的興趣進(jìn)行教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生在興趣的牽引下，自主進(jìn)行科學(xué)知識的探索和分析，在探究和驗(yàn)證中，實(shí)現(xiàn)質(zhì)疑思維的發(fā)展。

2.強(qiáng)化思維訓(xùn)練，培養(yǎng)應(yīng)用思維

STEM的教育理念中認(rèn)為學(xué)生透徹地掌握知識，體現(xiàn)在學(xué)生對知識的運(yùn)用能力上，而有效地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力，教師應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用思維為前提。因此，在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合科學(xué)課程的學(xué)科特征，利用探究性問題的提出等形式，強(qiáng)化對學(xué)生的思維訓(xùn)練，讓學(xué)生在應(yīng)用科學(xué)知識進(jìn)行問題的解答中，實(shí)現(xiàn)科學(xué)應(yīng)用思維的發(fā)展，從而提高學(xué)生的科學(xué)知識應(yīng)用能力。

比如，在《生活中的靜電現(xiàn)象》的教學(xué)中，教師就可以基于教學(xué)的內(nèi)容，向?qū)W生提出多元探究問題，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生知識應(yīng)用思維的培養(yǎng)。從教材中的內(nèi)容分析來看，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知生活中存在的靜電現(xiàn)象，讓學(xué)生探究靜電現(xiàn)象產(chǎn)生的原因是本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容，基于上述內(nèi)容，教師向?qū)W生提出“為什么用塑料梳子梳頭后，可以將散落在桌上的碎紙屑粘起來？”“在冬天脫毛衣的時(shí)候，為什么會有‘小火花’的產(chǎn)生呢？”等問題，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合本節(jié)課學(xué)習(xí)的靜電現(xiàn)象等知識，進(jìn)行上述問題的思考和解答。在學(xué)生應(yīng)用靜電現(xiàn)象產(chǎn)生的原因等知識解答中，學(xué)生的科學(xué)知識應(yīng)用能力也能夠得到發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用思維的培養(yǎng)。

不難看出，在科學(xué)課堂教學(xué)中，教師能夠利用探究性問題為媒介，促進(jìn)學(xué)生應(yīng)用能力得到發(fā)展，從而讓學(xué)生在解答問題中，逐步深化對基礎(chǔ)科學(xué)知識的認(rèn)知效果，在實(shí)際應(yīng)用中，強(qiáng)化自身的應(yīng)用思維。

3.注重實(shí)踐探究，培養(yǎng)實(shí)踐思維

在STEM的教育理念中強(qiáng)調(diào)教師在開展課堂活動和教學(xué)設(shè)計(jì)中，引導(dǎo)學(xué)生以實(shí)踐的形式完成對知識的認(rèn)知，同時(shí)，實(shí)踐性也是小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)特點(diǎn)，學(xué)生只有通過不斷的實(shí)踐探究過程才能夠明白科學(xué)現(xiàn)象背后的實(shí)質(zhì)，從而掌握科學(xué)內(nèi)涵。因此，基于STEM的教育理念開展科學(xué)課程的教學(xué)活動，教師也應(yīng)當(dāng)結(jié)合科學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)知識的探索，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐思維。

以《液體之間的溶解現(xiàn)象》這一課的教學(xué)來說，教師就可以利用實(shí)踐探究活動的開展，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐思維的形成。本節(jié)課的教學(xué)目的是讓學(xué)生意識到不同液體在水中的溶解性是不同的，有的物體能夠均勻地溶解在水中，而有的物體則不可以等知識。如果在課堂中，教師單純地向?qū)W生介紹本節(jié)課的科學(xué)知識，那么學(xué)生勢必因?yàn)檫^于抽象的講解形式，而降低對本節(jié)課科學(xué)知識的認(rèn)知效果，也不能發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐思維。而教師將食用油、膠水、醋、洗發(fā)液等物品帶入課堂之中，讓學(xué)生取等量的溶液溶于水中，觀察溶解的現(xiàn)象，能夠讓學(xué)生在實(shí)踐觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過程中，主動探尋背后的科學(xué)依據(jù)，從而明確不同溶液在水中的溶解性差異，提高對本節(jié)課科學(xué)知識的認(rèn)知效果。同時(shí)，在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作中，學(xué)生的實(shí)踐思維也能夠得到有效的發(fā)展，從而滿足對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。

從上述案例中可以看出，在小學(xué)科學(xué)課程的教學(xué)中，教師能夠利用實(shí)踐活動的開展，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐思維的發(fā)展，從而STEM教育理念中對學(xué)生科學(xué)思維的要求，促進(jìn)學(xué)生的綜合成長。

總而言之，在當(dāng)前STEM教育理念下培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，并不是在簡單的幾次活動開展中就可以落實(shí)的，而是一個(gè)長久積累的過程。因此，在以后的小學(xué)科學(xué)課堂中，教師應(yīng)當(dāng)繼續(xù)探索STEM教育理念的要求，分析科學(xué)思維的結(jié)構(gòu)，從而找準(zhǔn)二者之間的結(jié)合點(diǎn)，在不斷的教學(xué)實(shí)踐中，促進(jìn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累，逐步滿足對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)。