◇蔣 偉 周 莉(安徽:臨泉縣韋寨鎮(zhèn)史寨小學(xué)臨泉縣教育局教研室)
科學(xué)課教學(xué)不僅可以提升學(xué)生的知識積累、拓寬學(xué)生的視野,而且有利于培養(yǎng)學(xué)生積極思考、主動探索的能力,進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。隨著信息化時代的到來,更凸顯人才在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的基礎(chǔ)地位,因此,培養(yǎng)具有適應(yīng)社會未來發(fā)展能力的學(xué)生,成為當(dāng)前教育工作的重中之重。STEAM教育理念作為一種前瞻性的教育理念,在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中得到綜合能力的提升,為學(xué)生未來發(fā)展乃至終身發(fā)展提供不竭的動力。
STEAM是由科學(xué)(Science)、技術(shù)(Tech‐nology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Art)、數(shù)學(xué)(Mathematics)五個單詞首字母縮語,綜合了自然科學(xué)、IT技術(shù)、工程學(xué)、藝術(shù)核心概念。小學(xué)科學(xué)拓展性活動是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,以解決某一實際問題為目標(biāo),以引起學(xué)生的邏輯思維為核心的一種新型的活動式教學(xué)。將STEAM教育理念融入小學(xué)科學(xué)拓展性活動,有效結(jié)合了跨學(xué)科教育的精神,注重實踐性的教學(xué),旨在培養(yǎng)擁有革新精神、創(chuàng)新能力和辯證思維的未來型人才,符合新時代中國特色社會主義建設(shè)對人才需求的方向。
小學(xué)階段的學(xué)生正處于認(rèn)知結(jié)構(gòu)形成發(fā)展的重要時期,對周圍事物懷有強(qiáng)烈的好奇心,在開展小學(xué)科學(xué)拓展活動時綜合運(yùn)用STEAM教育方式,可以有效激發(fā)學(xué)生的興趣和參與探究的積極性,提高學(xué)生動手操作能力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。首先,在STEAM教育理念指導(dǎo)下開展科學(xué)拓展活動,能強(qiáng)化學(xué)科知識之間的內(nèi)在聯(lián)系,有利于構(gòu)建多元化的課堂教學(xué)模式。在STEAM理念指導(dǎo)下,可以將科學(xué)、藝術(shù)等學(xué)科知識融入科學(xué)探究活動,教師以科學(xué)研究活動為依托設(shè)計綜合性的實踐活動,打破各學(xué)科之間孤立的狀態(tài),創(chuàng)新性地運(yùn)用學(xué)生感興趣的教學(xué)方式。通過構(gòu)建導(dǎo)向性的學(xué)習(xí)任務(wù),學(xué)生可以進(jìn)一步體會各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián),鍛煉學(xué)生的綜合思維能力。其次,在科學(xué)探究活動中融入STEAM理念,有利于促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。STEAM教育理念融合了多個學(xué)科的教育重點(diǎn),有利于轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的單一性的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生參與拓展活動,有效激發(fā)學(xué)生的科研潛力,培養(yǎng)學(xué)生敏捷的思維、良好的審美能力以及創(chuàng)新性思維能力。在小組合作探究中以落實任務(wù)為方向,可以鍛煉學(xué)生的人際溝通能力和團(tuán)隊協(xié)作能力,促進(jìn)學(xué)生各方面能力的綜合發(fā)展,為學(xué)生未來的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
在素質(zhì)教育背景下,情境式教學(xué)是一項重要的教學(xué)方式。創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境,將學(xué)生引入具體的情境氛圍中思考問題,吸引學(xué)生的注意力,有利于激發(fā)學(xué)生的思維,提高學(xué)生分析問題的能力,鍛煉學(xué)生的綜合能力,為學(xué)生參與實踐活動打好基礎(chǔ)。為了在小學(xué)科學(xué)探究活動中更好地融入STEAM教育理念,教師不可忽視情境教學(xué)的重要作用。首先,基于STEAM理念,教師要依據(jù)科學(xué)教學(xué)內(nèi)容,分析教學(xué)內(nèi)容和其他學(xué)科之間存在的邏輯關(guān)聯(lián),考量學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況,以學(xué)生的實際學(xué)習(xí)需求為出發(fā)點(diǎn),制定科學(xué)的教學(xué)設(shè)計,完善綜合實踐活動的實施流程,確保學(xué)生在拓展活動中能夠取得實際的效果。其次,在具體的教學(xué)中,教師要善于采用多媒體技術(shù),搜集與拓展活動相關(guān)的圖片、視頻動畫等,創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境,烘托趣味性的探究氛圍,激發(fā)學(xué)生的興趣,引導(dǎo)學(xué)生參與實踐探究活動。
例如,教師在帶領(lǐng)學(xué)生制作小賽車時,可以運(yùn)用多媒體技術(shù)向?qū)W生展示各種真實賽車的圖片及相關(guān)視頻,引導(dǎo)學(xué)生觀察這些賽車的特點(diǎn),以賽車奇特的造型吸引學(xué)生的注意力,以具體的教學(xué)情境激發(fā)學(xué)生參與賽車制作的熱情。由于賽車制作涉及科學(xué)以及工程學(xué)等相關(guān)知識,教師要善于總結(jié)本次拓展活動所隱含的跨學(xué)科知識,在組織學(xué)生實際動手操作的過程中體會STEAM理念的魅力。這樣,有助于激發(fā)學(xué)生關(guān)心科技新產(chǎn)品、新事物的意識,認(rèn)識科學(xué)技術(shù)給人類社會發(fā)展帶來的變化,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。
在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,拓展性實驗教學(xué)為滲透STEAM教育理念提供了有力的載體。它利用數(shù)學(xué)、科學(xué)、工程等知識有效延伸科學(xué)教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生以解決現(xiàn)實問題為依托,帶領(lǐng)學(xué)生體驗綜合性的信息為主要內(nèi)容,讓學(xué)生參與具體的實踐探究,鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考和自主探究的意識和能力??茖W(xué)探究包括提出問題、猜想結(jié)果、制訂計劃、觀察、實驗等環(huán)節(jié)。新課程目標(biāo)指出,科學(xué)探究是義務(wù)教育階段科學(xué)教學(xué)的中心環(huán)節(jié),引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)探究,不僅可以使學(xué)生體驗探究的樂趣,獲得自信,形成正確的思維方式,而且還可以教會學(xué)生認(rèn)識什么是科學(xué)。學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng),依賴于引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合科學(xué)知識,通過實際動手與主動思考,在實踐的基礎(chǔ)上實現(xiàn),不能簡單依靠教師口授??茖W(xué)探究一般包括提出問題、搜集證據(jù)、進(jìn)行解釋、表達(dá)與交流等環(huán)節(jié),教師在依據(jù)STEAM教育理念設(shè)計實驗活動時,應(yīng)該結(jié)合小學(xué)生的身心發(fā)展特點(diǎn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu),選擇某一個或者幾個環(huán)節(jié)進(jìn)行探究,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律、驗證規(guī)律,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探究的興趣,提高學(xué)生解決實際問題的能力。
例如,教師可以設(shè)計制作一分鐘計時器的拓展實驗,制定詳細(xì)、科學(xué)的實驗操作流程以及注意事項,保障學(xué)生在操作中能夠順利完成實驗任務(wù)。首先,教師可以讓學(xué)生回顧所學(xué)知識,向?qū)W生講解機(jī)械鐘擺的運(yùn)行原理,讓學(xué)生初步了解這項實驗中所涉及的科學(xué)、物理、工程以及藝術(shù)等知識,引起學(xué)生的探究熱情。其次,教師要帶領(lǐng)學(xué)生制作計時器齒輪的模型,讓學(xué)生在實際操作中體會“技術(shù)”知識與技能的重要性。引導(dǎo)學(xué)生積極與老師同學(xué)開展交流,設(shè)計出制作方案以及過程,進(jìn)一步加深學(xué)生的理解,提高學(xué)生分析問題的能力。最后,在實驗操作環(huán)節(jié),教師在組織學(xué)生構(gòu)建鐘擺的過程中,要求學(xué)生結(jié)合工程與藝術(shù)的相關(guān)知識來調(diào)整鐘擺的組建結(jié)構(gòu),激發(fā)學(xué)生的審美意識,鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新性思維能力。
小學(xué)科學(xué)具有綜合實踐性的特征,科學(xué)課堂的教學(xué)需要學(xué)生廣泛地參與課堂活動。小學(xué)階段的學(xué)生身心發(fā)展尚不成熟,教師要深刻把握這一現(xiàn)狀,通過營造輕松活躍又不失科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)環(huán)境,充分發(fā)揮良好的環(huán)境影響人、培養(yǎng)人的作用,讓學(xué)生在具體的課堂環(huán)境中體會STEAM教育理念的積極作用。在STEAM教育理念指導(dǎo)下開展小學(xué)科學(xué)教學(xué),教師要重視開發(fā)校園以及學(xué)生生活中的科學(xué)拓展內(nèi)容。小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)的過程本質(zhì)上是一個探究與創(chuàng)新的過程,教師要善于運(yùn)用教室以及校園環(huán)境,通過實踐教學(xué)和合作探究式的實驗探究方式,讓學(xué)生在自己熟悉的生活情境中進(jìn)行知識的學(xué)習(xí),這樣不僅可以超越學(xué)科的界限,落實STEAM教育理念,在解決實際問題中,促進(jìn)學(xué)生對知識的鞏固復(fù)習(xí),又能鼓勵和促進(jìn)學(xué)生在拓展實驗中充分發(fā)揮自己的個性與創(chuàng)造力,在知識獲得與解決實際生活問題雙向互動中,不斷推進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知和非認(rèn)知能力的發(fā)展。
例如,教師在日常的教學(xué)活動中,可以有計劃地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,結(jié)合教室中的物品,校園中的花草樹木、房屋建筑等,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從多個角度進(jìn)行觀察。教師可以組織學(xué)生依據(jù)數(shù)學(xué)中學(xué)過的測量物體長度大小的方法、美術(shù)課上學(xué)到的關(guān)于物體色彩形狀的描述等相關(guān)知識,來全面分析事物的特征,并嘗試組織學(xué)生運(yùn)用排序的方式來記錄觀察結(jié)果,與學(xué)生進(jìn)行交流討論。用觀察周圍事物的方法,培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考的好習(xí)慣,幫助學(xué)生養(yǎng)成綜合思維的意識和能力,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。
此外,STEAM教育理念強(qiáng)調(diào)教師要有計劃地組織學(xué)生解決實際生活問題。因此,教師要善于挖掘科學(xué)教學(xué)內(nèi)容和生活的聯(lián)系,創(chuàng)設(shè)生活化的探究情境。根據(jù)小學(xué)生的實際學(xué)習(xí)狀況,采用生活化的實驗方式,在學(xué)生熟悉的生活場景中進(jìn)行科學(xué)實驗,有利于增強(qiáng)學(xué)生對于實驗內(nèi)容、流程以及目的的理解,培養(yǎng)學(xué)生的實踐和動手能力。小學(xué)階段學(xué)生尚處于身心狀況發(fā)展形成的時期,且部分科學(xué)課程具有邏輯性強(qiáng)的特點(diǎn),學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到較難的問題時,往往會出現(xiàn)退縮的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響學(xué)生對知識的把握,限制其科學(xué)能力的發(fā)展。因此,教師在STEAM教理念下開展拓展活動時,要基于學(xué)生理解能力,圍繞相關(guān)科學(xué)理論知識,利用拓展活動帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)科學(xué)世界,在生活化的教學(xué)情境中將抽象的理論知識具象化,有效化解知識的難度。教師要引導(dǎo)學(xué)生在腦海中形成自己的思考,豐富學(xué)習(xí)形式,讓學(xué)生享受整個學(xué)習(xí)過程,進(jìn)一步體會科學(xué)這門課的趣味性。科學(xué)知識和人類生活密切相關(guān),教師可以探索運(yùn)用生活中的實際案例,結(jié)合其他學(xué)科知識加以優(yōu)化改進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和實驗。這種教學(xué)方法,不僅能讓課本上的抽象知識變得具象化,加深學(xué)生對科學(xué)理論的掌握,還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和自主探究能力,實現(xiàn)“教學(xué)相長”。
綜上所述,教師要順應(yīng)教育發(fā)展規(guī)律,科學(xué)認(rèn)識STEAM教育模式的優(yōu)勢,積極運(yùn)用新型教育模式,創(chuàng)新教學(xué)策略,不斷強(qiáng)化自身教學(xué)專業(yè)素養(yǎng),掌握STEAM教育理念的精髓,為開展科學(xué)拓展活動提供科學(xué)的理論指導(dǎo)。教師要將學(xué)生置于拓展活動的主體位置,組織學(xué)生參與實踐,通過完成相應(yīng)的探究任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生跨學(xué)科學(xué)習(xí)的意識,提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和實踐能力。