遵循STEAM理念 建構(gòu)探究型科學(xué)課堂

劉書婷

STEAM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）和數(shù)學(xué)（Maths）的英文首字母縮寫。遵循STEAM理念，需要老師在教學(xué)的過程中帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用多種思維，進(jìn)行探究型課堂的構(gòu)建。在實(shí)踐中，這種探究型課堂主要由觀察、猜想、驗(yàn)證三種方式構(gòu)建而成。

一、細(xì)心觀察，提出疑問

在觀察這一階段，老師需要引導(dǎo)學(xué)生說出自己對(duì)課本相關(guān)內(nèi)容的理解，提出自己的疑問。通過仔細(xì)觀察，學(xué)生能夠根據(jù)自己的適應(yīng)能力和知識(shí)水平漸進(jìn)地學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容，而通過學(xué)生提出的疑問，老師也能夠更加深入地了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的問題。

如，在《根和莖》這一節(jié)課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)與植物根莖有關(guān)的科學(xué)知識(shí)，老師此時(shí)就可以讓學(xué)生自己觀察課本和老師的PPT中給出的植物根莖的圖片，提出自己的疑惑。老師首先給出一棵大樹的圖片，告訴學(xué)生：“大家認(rèn)為哪個(gè)是大樹的根，哪個(gè)是大樹的莖？”學(xué)生會(huì)指出，圖片中大樹的樹干就是莖，而底部的樹干插入泥土的部分就是根，老師此時(shí)就可以給學(xué)生矯正：“大家看到的只是大樹在地表以上的部分，這一部分嚴(yán)格來說是看不到大樹的根部的?！比缓笄袚Q圖片，讓學(xué)生看到大樹下面的部分：“大家看到，這部分深埋在地底下的、有許多分支的，才是樹的根部。”老師此時(shí)再給學(xué)生觀看較小植株的圖片，讓學(xué)生進(jìn)行觀察后提出疑問。學(xué)生看到小植株的根莖如此小，就會(huì)產(chǎn)生疑問：“這么小也可以叫作根和莖嗎？”老師解答：“由于不同種類植物的特性，每種植物的大小是不同的，因此根莖的大小、粗細(xì)也不同，就像我們同學(xué)當(dāng)中也有高矮胖瘦之分一樣。”此時(shí)學(xué)生就會(huì)理解不同植物之間存在根莖大小差別的原因，所提出的疑惑也得到了解答。

通過這種觀察，學(xué)生能夠根據(jù)自己的認(rèn)知水平主動(dòng)去了解科學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)點(diǎn)中的空缺和漏洞，并通過提出疑問的方式，將這種漏洞告知老師，老師就可以有針對(duì)性地提出解決方法，彌補(bǔ)漏洞。

二、聯(lián)想猜測(cè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

猜想是構(gòu)建探究課堂的第二步，通過猜想這一環(huán)節(jié)，能夠有效鍛煉學(xué)生的想象力和思維能力。老師在課堂中要根據(jù)學(xué)生的猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，來驗(yàn)證學(xué)生猜想的正確性，使學(xué)生心中的好奇心得到解答。

如，在《固體和液體》這一節(jié)課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)與固體、液體有關(guān)的基本知識(shí)，老師可以讓學(xué)生猜想某種固體、液體和水的密度大小關(guān)系。老師首先帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)課本基礎(chǔ)知識(shí)，讓學(xué)生了解固體和液體的基本性質(zhì)，然后，在課堂上準(zhǔn)備一個(gè)長方體水缸，將自己事先準(zhǔn)備好的木塊、花生油拿出。老師首先提問：“大家看一下這個(gè)木塊，如果將這個(gè)木塊放入水中，它會(huì)浮起來還是沉下去呢？”學(xué)生說出了自己的猜想。老師緊接著將木塊放入水中進(jìn)行驗(yàn)證，然后對(duì)猜想正確的學(xué)生提出表揚(yáng)。老師在進(jìn)行固體的測(cè)試后再進(jìn)行液體的測(cè)試，拿出另外一個(gè)口徑較小的容器，先倒入水，然后問學(xué)生：“我將這瓶花生油倒入其中，水會(huì)在上面還是在下面呢？”此時(shí)學(xué)生繼續(xù)說出自己的猜想，老師根據(jù)學(xué)生的猜想進(jìn)行結(jié)果的驗(yàn)證。經(jīng)過多次這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就理解了固體液體之間不同的密度關(guān)系，對(duì)這一知識(shí)領(lǐng)域有了深層次的認(rèn)知。

通過這種猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方式，利用學(xué)生的好奇心，能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探索欲和求知欲。在這種求知欲的驅(qū)使下，學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的動(dòng)力會(huì)大大提高，參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性也會(huì)顯著增強(qiáng)。

三、探究驗(yàn)證，得出結(jié)論

在驗(yàn)證這一階段中，老師要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行結(jié)果的收集和比對(duì)，檢視理論結(jié)果和實(shí)際結(jié)果的區(qū)別，從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的失誤，并加以改正，而通過驗(yàn)證得出的結(jié)論，則需要學(xué)生牢記。

如，在《氣溫有多高》這一節(jié)課中，學(xué)生要學(xué)習(xí)天氣中基本的氣溫知識(shí)，老師可以通過實(shí)際驗(yàn)證得出結(jié)論。老師首先在課堂上準(zhǔn)備三杯不同溫度的水，在水中放入溫度計(jì)以保證水溫的準(zhǔn)確測(cè)量，然后讓學(xué)生依次上臺(tái)觸摸不同溫度的水杯，讓大家得到一個(gè)不同溫度觸感的基本印象。老師向?qū)W生提問：“大家剛剛已經(jīng)基本了解了不同溫度感覺是什么樣的，那么大家可以猜測(cè)一下現(xiàn)在的氣溫是多高嗎？”學(xué)生會(huì)紛紛給出自己的猜想。老師首先排除其中的錯(cuò)誤選項(xiàng)：“現(xiàn)在是夏天，大家穿著半袖，而一般氣溫低于200C大家就會(huì)感到有一點(diǎn)寒冷了，因此回答在200C以下的答案是不正確的;氣溫一旦接近人體表面溫度，人就會(huì)大量出汗，從現(xiàn)在的情況來看，300C以上也是不正確的。那么現(xiàn)在的氣溫到底是多少呢？”老師拿出事先在班級(jí)內(nèi)放置好的溫度計(jì)，進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，來驗(yàn)證學(xué)生的猜想。

通過這種驗(yàn)證，可以矯正學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解誤區(qū)，讓學(xué)生的生活常識(shí)更加完備，同時(shí)，這種驗(yàn)證讓全班學(xué)生都全身心地投入其中，培養(yǎng)了學(xué)生的專注度，有效促進(jìn)了科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

STEAM理念下的探究型科學(xué)課堂能夠有效地促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。未來期待有更多學(xué)者針對(duì)這一理念展開更加深入的研究，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升，讓學(xué)生在生活中更具科學(xué)視野，更有科學(xué)精神。