STEM教育理念背景下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的支持策略

倪仁英

科學(xué)是對小學(xué)生開展綜合素質(zhì)教育最為重要的學(xué)科之一。小學(xué)科學(xué)課程要求學(xué)生對科學(xué)知識有一定程度的了解和熟悉，并使其學(xué)習(xí)興趣能夠得到穩(wěn)步提升，引導(dǎo)學(xué)生探究發(fā)展，最終實現(xiàn)學(xué)以致用，學(xué)會利用科學(xué)知識解決實際問題，拓展應(yīng)用水平。筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)科學(xué)的過程中，在提高自主學(xué)習(xí)能力和運用方面存在著一些問題

一、學(xué)生自主學(xué)習(xí)分析

葉圣陶先生曾經(jīng)說過：“自主學(xué)習(xí)本領(lǐng)是用之不竭的能，儲能就要儲這樣的能?！比欢?，縱觀現(xiàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的過程，他們在自主學(xué)習(xí)能力方面存在著諸多的困惑。

（一）自主預(yù)習(xí)能力差

很多時候，教師的課堂教學(xué)任務(wù)完成效率低，很大原因在于學(xué)生不會主動預(yù)習(xí)。預(yù)習(xí)一般發(fā)生在課前，所以很多學(xué)生認(rèn)為只有教師布置了，才需要預(yù)習(xí);而對于如何有效地進(jìn)行預(yù)習(xí)，他們也是一知半解，大部分學(xué)生甚至認(rèn)為預(yù)習(xí)就是把學(xué)習(xí)內(nèi)容看一遍。這樣流于形式的預(yù)習(xí)，效果可想而知。

（二）難以確定目標(biāo)

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生認(rèn)為自主學(xué)習(xí)的目標(biāo)基本來自科學(xué)教材，部分學(xué)生把教師布置的任務(wù)作為自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，還有少部分學(xué)生不清楚學(xué)習(xí)科學(xué)的價值是什么。這就對學(xué)生自主學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的影響，導(dǎo)致學(xué)生無法確立自己的自主學(xué)習(xí)目標(biāo)，演變成后來的一味接受。

（三）自主學(xué)習(xí)效果差

學(xué)生自主學(xué)習(xí)科學(xué)的時候，學(xué)習(xí)對象主要來源于科學(xué)教材上的內(nèi)容。教材基本上都會將實驗的過程以文字或者圖片的形式呈現(xiàn)，學(xué)生按照教材上的介紹按部就班地接受，根本沒有自己的思路。這對小組間的合作學(xué)習(xí)也是非常不利的，效果差，長此以往，學(xué)生難以形成自主學(xué)習(xí)的策略和模式。

（四）自主總結(jié)能力弱

學(xué)生的自主總結(jié)能力主要是根據(jù)自己所學(xué)內(nèi)容，分析整理概括，內(nèi)化為自己的知識。然而，通過問卷與訪談得知，很多學(xué)生沒有總結(jié)知識的習(xí)慣，認(rèn)為這需要教師輔導(dǎo)或者提供;部分學(xué)生不善于分析原因，沒有總結(jié)知識的能力，更有甚者認(rèn)為不需要總結(jié)，此現(xiàn)象反映了學(xué)生自主總結(jié)能力的薄弱。

二、STEM教育理念在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中運用的意義

STEM教育理念是一種新科技的產(chǎn)物，?S是Science——科學(xué)，T是Technology——技術(shù)，E是Engineering——工程，?M是Math——數(shù)學(xué)。STEM將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)集合為一體，也融合了這四門課程的核心，形成了新的教育理念。小學(xué)科學(xué)自主學(xué)習(xí)是指學(xué)生主動地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、自主地確定學(xué)習(xí)目標(biāo)完成既定學(xué)習(xí)任務(wù)的一種能力。把STEM教育理念運用到小學(xué)科學(xué)自主學(xué)習(xí)中，以學(xué)科整合的方式去學(xué)習(xí)，能更好地實現(xiàn)這一目標(biāo)。STEM教育理念的不斷發(fā)展與推廣，引導(dǎo)學(xué)生自主探索身邊的事物，發(fā)現(xiàn)周圍世界的不同，以更好地適應(yīng)時代的發(fā)展，不斷更新所學(xué)，提高自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，提升自己的綜合應(yīng)用能力。這對提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與自主學(xué)習(xí)能力有著重要的意義。

三、STEM教育理念背景下學(xué)生自主學(xué)習(xí)的支持策略

在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，無論是問題的提出還是問題的解決，創(chuàng)新課堂教學(xué)就是利用STEM教育理念充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極性，把對各種問題的看法和見解置于互動環(huán)節(jié)中，以“用”“玩”“研”“評”來提升構(gòu)建科學(xué)知識體系的思維，從而讓學(xué)生在輕松理解掌握科學(xué)知識的同時，學(xué)習(xí)滿足感和趣味感得到認(rèn)同，為今后自主地學(xué)習(xí)科學(xué)知識打下堅實的基礎(chǔ)。但是，如何利用STEM教育理念提升小學(xué)生自主學(xué)習(xí)科學(xué)的水平和能力，是亟須解決的關(guān)鍵問題，本文就此提出一些建議和解決措施。

（一）以“用”促學(xué)，確定具體的教學(xué)內(nèi)容

首先，教學(xué)內(nèi)容的選定要始終與“用”相融合。鑒于小學(xué)科學(xué)實用性強(qiáng)的特點，在實際教學(xué)環(huán)節(jié)應(yīng)將其充分體現(xiàn)出來，這就離不了STEM教育理念的有效運用。當(dāng)前大多數(shù)小學(xué)生都認(rèn)為學(xué)習(xí)科學(xué)難度較大，無休止地重復(fù)知識的獲取、處理以及利用工作，不斷學(xué)習(xí)晦澀難懂的課程內(nèi)容，總是讓人感到枯燥無味，難以激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與主動性。為此，教師在制定教學(xué)內(nèi)容過程中應(yīng)充分考慮“用”這個重要因素，讓學(xué)生深刻體會到科學(xué)的實用價值及其在日常生活中所發(fā)揮的作用，讓學(xué)生意識到學(xué)習(xí)科學(xué)的好處，從而促使他們自覺地把學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)科學(xué)知識作為將來融入社會的“敲門磚”。比如，平時學(xué)生買食物一般只看包裝袋上的生產(chǎn)日期和保質(zhì)期兩個信息，很少會留意配料表。他們學(xué)習(xí)了四年級科學(xué)《食物包裝上的信息》一課后，就會自覺地留意配料表上的信息，了解這種食物的營養(yǎng)價值，其是否對身體有益，是否值得購買，等等，這充分體現(xiàn)了把所學(xué)知識應(yīng)用到實際生活中，學(xué)以致用。

其次是面向生活，圍繞“用”開展具體教學(xué)。在開展社團(tuán)教學(xué)時，教師應(yīng)當(dāng)融入STEM教育理念，把現(xiàn)實生活作為切入點。就拿機(jī)器人這一科學(xué)知識的教學(xué)來說，教師應(yīng)當(dāng)從機(jī)器人的實際應(yīng)用出發(fā)，讓學(xué)生對機(jī)器人及其應(yīng)用有個具體的認(rèn)識和了解，并適時向?qū)W生展示實物，最好是日常生活中能夠接觸到的諸如掃地機(jī)器人、投籃機(jī)器人、無人機(jī)等等。這樣，學(xué)生實際用起來就不會太陌生，探究起來也會“駕輕就熟”。接著就是實際應(yīng)用問題，比如在怎樣合理有效操縱好投籃機(jī)器人教學(xué)中，就可以將學(xué)生分成若干組，讓各小組學(xué)生輪流操縱投籃機(jī)器人以完成一定范圍的投籃任務(wù)。還可以開展競賽，在規(guī)定的時間內(nèi)，看哪一組學(xué)生完成得又快又好，讓學(xué)生在具體應(yīng)用操作中體驗收獲，從而激發(fā)其認(rèn)識了解小學(xué)科學(xué)的興趣，帶動課堂氣氛。這樣的教學(xué)內(nèi)容安排，無疑是以“用”促學(xué)的典范。

（二）以“玩”助學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的催化劑”，興趣能使人的主觀狀態(tài)迸發(fā)出無窮的活力。在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，應(yīng)把增強(qiáng)小學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣作為切入點，完善教學(xué)活動的新穎性和拓展性，創(chuàng)設(shè)真切的教學(xué)情境，讓他們對學(xué)知識產(chǎn)生濃烈的興趣，從而利用這種興趣培養(yǎng)不可多得的學(xué)習(xí)自主性，豐富自我思維能力。對于小學(xué)科學(xué)知識的掌握而言，如果一味地填鴨式灌輸，一方面學(xué)生很難透徹地理解教學(xué)內(nèi)容，另一方面會不由自主地產(chǎn)生某種厭煩排斥心理，這種影響往往是潛移默化的。在開展教學(xué)活動中，教師應(yīng)充分地把STEM教育理念融入其中，讓學(xué)生在興趣中體驗科學(xué)知識的魅力。

對于學(xué)生而言，如果只是簡單地告知他們科學(xué)知識如何如何關(guān)鍵重要，要求大家如何如何認(rèn)真學(xué)好這門課，通常所達(dá)到的效果并不明顯。這時就需要反其道而行之，有針對性地提升科學(xué)知識的趣味性，找一些有吸引力的事例開展教學(xué)，這門課自然而然地就會成為香餑餑。比如在一年級科學(xué)《觀察葉》的教學(xué)過程中，在讓學(xué)生了解和認(rèn)識葉的過程中，書本上的介紹已經(jīng)不能完全滿足學(xué)生實踐辨識的客觀需要，還涉及更多相關(guān)知識的拓展，包括植物葉子生長的條件和過程、季節(jié)的變化對植物葉子的影響以及對植物葉子的大小、形狀以及顏色的全面掌握和理解，等等。這就需要教師利用STEM教育理念，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)大自然，把豐富多彩的各種植物葉子作為拓展知識的著眼點，讓學(xué)生在玩中學(xué)、在學(xué)中玩，在對秋天的植物葉子為什么會落、植物葉子的色彩為什么多種多樣等肉眼可見場景的了解中，進(jìn)一步深入拓寬知識面的探究。這樣，學(xué)生追求科學(xué)知識的熱情自然會隨之而來，越發(fā)高漲，探究思維的目光也會越發(fā)開闊，小學(xué)科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)自然就會順利實現(xiàn)。總而言之，在“玩”中對學(xué)生進(jìn)行枯燥知識的傳輸，真正地讓學(xué)生在“玩”中有所收獲，以“玩”助學(xué)，可使得學(xué)生對小學(xué)科學(xué)課程的興趣有增無減。

（三）以“研”探學(xué)，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

探究的開展是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行“以研促學(xué)”的中心。也就是說，將小學(xué)科學(xué)理論知識與實踐操作技能以“探究”的形式呈現(xiàn)，通過課堂教學(xué)的創(chuàng)新，使得教與學(xué)都能夠圍繞探究來開展，從而在探究中不斷地強(qiáng)化和提升學(xué)生的自我綜合素質(zhì)，對于有效培育他們的自我創(chuàng)新思維能力是十分有益的。所以，教師在日常教學(xué)中，應(yīng)積極利用SETM教育理念，融探索與學(xué)習(xí)為一體，讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和水平在探究中逐步得到提高。以三年級科學(xué)《它們吸水嗎》一課的教學(xué)為例。很多學(xué)生都知道不同材料在吸水方面的變化肯定會有所不同，但對其原理仍然一知半解，這就需要以具體的肉眼可見的實驗操作作為支撐，因而深入的研究和探索此時就顯得異常重要。在具體的實驗探究中，我們可以在四種不同的材料——金屬、紙、木頭、塑料上分別滴上幾滴水，仔細(xì)觀察就會發(fā)現(xiàn)四種材料上水的變化迥然不同，紙和木頭吸水會更快些，吸水會更充分，而金屬和塑料的吸水效果則不佳。而這種具體的動手實踐操作環(huán)節(jié)，必然引起學(xué)生思維的拓展，對包括各種材料的吸水程度、吸水時間快慢以及水到哪里去了等等開展不斷探索。這時，如果把探索性的STEM教育理念融入其中，讓學(xué)生自己選擇需要測試的材料，制定判斷的依據(jù)、明確實驗的標(biāo)準(zhǔn)等，不但有利于進(jìn)一步擴(kuò)大學(xué)生對知識儲備的追求，還可對其創(chuàng)新思維的推動和提升起到“立竿見影”的效果。

（四）以“評”推學(xué)，促進(jìn)學(xué)生完善自我

傳統(tǒng)的教學(xué)評價大多重視結(jié)果，忽視過程，同時評價標(biāo)準(zhǔn)相對過于單一，知識構(gòu)成也比較單一。對興趣與特長各不相同的學(xué)生來說，不但公平性無法實現(xiàn)，其真實的能力也難以得到充分體現(xiàn)。特別是課改后，素質(zhì)教育已經(jīng)提上了議事日程，小學(xué)科學(xué)課程作為提升學(xué)生素質(zhì)的主要構(gòu)成部分，因其綜合性、實踐性以及專業(yè)性的特點限制，其教學(xué)評價更需呈現(xiàn)多樣化，才能夠達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。比如在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)把學(xué)生的評價和自我評價擺在首位，融入STEM教育理念，真正讓學(xué)生參與其中，并通過合理有效的評價，讓學(xué)生在綜合知識的拓展中得到融會貫通，取長補(bǔ)短，找出自身的短板和不足，并就其缺點展開反思，真正地讓其自我科學(xué)核心素養(yǎng)有所提升和發(fā)展。在課堂教學(xué)評價環(huán)節(jié)，尤其要注重對學(xué)生的多種知識融合學(xué)習(xí)進(jìn)程與結(jié)果的評價，教師應(yīng)依據(jù)具體情況和具體問題具體對待，使得教學(xué)評價更具針對性，更有目的性。

如在課堂教學(xué)中我們經(jīng)常采用一些鼓勵性的方法，從簡單的“你真聰明”“你真了不起”，到激勵學(xué)生思考的“你的想法真獨特，連老師都很佩服”“你可真是一個了不起的思考家”等，以引發(fā)學(xué)生探究的欲望，充分發(fā)揮評價的鼓勵作用。實際上，教學(xué)評價過程就是STEM教育理念融入的過程，利用評價能夠讓學(xué)生對自身掌握知識的情況和不足之處有個準(zhǔn)確客觀的了解，同時也有助于教師及時結(jié)合實際評價情況，發(fā)現(xiàn)問題解決問題，適時改進(jìn)有關(guān)教學(xué)設(shè)計，促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量穩(wěn)步提升，真正地讓學(xué)生在“評”中不斷改進(jìn)和自我完善。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)課程要求學(xué)生在對科學(xué)知識有一定了解和熟悉的基礎(chǔ)上，合理融合運用各種知識處理和解決一些日常生活中的現(xiàn)實問題。在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，需充分運用“用、玩、研、評”等創(chuàng)新教學(xué)方法展開課堂教學(xué)，并將STEM教育理念及時全面應(yīng)用于教學(xué)活動，充分地把綜合學(xué)科理論知識與實踐操作活動有機(jī)融合，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與主動性得到充分發(fā)掘，使得小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的效率和效果獲得質(zhì)的飛躍，有效地實現(xiàn)課堂教學(xué)的最終目標(biāo)。