◇韓晟杰(江蘇:蘇州市楓橋中心小學(xué))
在新課程標(biāo)準(zhǔn)頒布與實(shí)施的背景下,小學(xué)階段的科學(xué)教師正致力于打造新型的課堂教學(xué)模式,推動(dòng)了科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量與效果不斷優(yōu)化。需要注意的是,由于科學(xué)知識(shí)覆蓋面較為廣泛,為高效開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,教師應(yīng)關(guān)注STEAM 教育理念,基于學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解,促進(jìn)學(xué)生不斷提高自主探究能力。
STEAM 教育理念的重要特征是跨學(xué)科、綜合性、實(shí)踐性,涉及多門學(xué)科的多類知識(shí)點(diǎn)。STEAM 教育是集科學(xué)、技術(shù)、工程、藝術(shù)及數(shù)學(xué)知識(shí)于一體的綜合教育,以上五類知識(shí)點(diǎn)相互融合,最終形成了STEAM 教育理念。應(yīng)用STEAM 教育理念,能為學(xué)生展開綜合性教學(xué),幫助學(xué)生吸收更多先進(jìn)的教育資源,不斷增強(qiáng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力。
在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下,學(xué)生所能接受的科學(xué)知識(shí)點(diǎn)十分單一,無法在現(xiàn)實(shí)生活中進(jìn)行應(yīng)用。為了引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活開展科學(xué)學(xué)習(xí),教師可將STEAM 教育理念引入教學(xué)課堂,根據(jù)學(xué)科知識(shí)點(diǎn)所具有的實(shí)用性特征,引導(dǎo)學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)問題,激發(fā)學(xué)生的參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的興趣。
在促進(jìn)STEAM 教育理念與小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合的過程中,對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的培養(yǎng),是教學(xué)改革的重要方向。通過滲透STEAM教育理念,學(xué)生的課堂主體地位更加凸顯,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的參與度也會(huì)不斷提高,在對(duì)于問題進(jìn)行分析和論證的過程中,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)解決現(xiàn)實(shí)問題的方法。
依托STEAM 教育理念創(chuàng)新教學(xué)模式,教師可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)狀況與學(xué)情特征,合理設(shè)定科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng),豐富實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)形式。如此,既能充分激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的興趣與求知欲望,又能讓學(xué)生在動(dòng)手操作的過程中獲得成就感,增強(qiáng)自信心。此外,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,學(xué)生可以了解事物內(nèi)在特征與發(fā)展規(guī)律,還可以為他人提供幫助,進(jìn)而加深對(duì)于所學(xué)知識(shí)的認(rèn)知程度。
小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性特征,在教學(xué)過程中融入STEAM 教育理念,學(xué)生既可以掌握基礎(chǔ)性的科學(xué)知識(shí),又可以將所學(xué)知識(shí)靈活運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活中,不斷提高實(shí)踐能力。這就要求教師應(yīng)合理安排好課堂教學(xué)時(shí)間,精心設(shè)計(jì)課程方案,并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行深入研究,依托信息技術(shù)設(shè)備,促進(jìn)教學(xué)改革與實(shí)踐探究活動(dòng)取得最優(yōu)化的整體效果。
在組織開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作以前,教師應(yīng)深入解讀教材內(nèi)容,立足教材為學(xué)生設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),幫助學(xué)生加深對(duì)教材所涉知識(shí)的理解程度,實(shí)現(xiàn)自主探究能力以及創(chuàng)新性思維能力的提高。在對(duì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí),教師應(yīng)從學(xué)生年齡特征、性格特征與興趣愛好出發(fā),引領(lǐng)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng),凸顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)性作用。此外,教師應(yīng)著力打造趣味性實(shí)驗(yàn)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生的參與興趣,引導(dǎo)學(xué)生逐漸形成科學(xué)思維,學(xué)會(huì)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)問題。在參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的過程中,學(xué)生的多項(xiàng)能力均能得到鍛煉和提升,這正是將STEAM 教育理念應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
例如,在《點(diǎn)亮小燈泡》一課教學(xué)時(shí),教師可以組織學(xué)生參與“制作簡單開關(guān)”這一實(shí)驗(yàn)活動(dòng),依照預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)—確定實(shí)驗(yàn)方案—確定實(shí)驗(yàn)開展方案—進(jìn)行成果展示—交流與優(yōu)化等流程完成實(shí)驗(yàn)。其一,教師應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),即制作一個(gè)簡單開關(guān),并對(duì)于小燈泡的照明情況進(jìn)行控制;其二,教師應(yīng)對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),預(yù)先了解學(xué)生對(duì)于家用燈泡照明控制開關(guān)的印象與興趣,之后引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合個(gè)人興趣展開思考:要設(shè)計(jì)一個(gè)照明開關(guān)需要應(yīng)用哪些材料?應(yīng)如何設(shè)計(jì)與制作?在此過程中,學(xué)生的獨(dú)立思考能力以及創(chuàng)新創(chuàng)造能力都能有所增強(qiáng);其三,教師可指導(dǎo)學(xué)生繪制開關(guān)裝置草圖,在激發(fā)學(xué)生動(dòng)手興趣的同時(shí),幫助他們順利地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)過程中;其四,教師指導(dǎo)學(xué)生依照草圖展開制作,由于制作過程與最初的想象出入較大,學(xué)生在動(dòng)手制作的過程中會(huì)面臨一些問題,在此過程中,學(xué)生會(huì)不斷克服困難,從而增強(qiáng)自主探究能力;其五,待學(xué)生制作完成后,教師可邀請(qǐng)班內(nèi)學(xué)生逐一上臺(tái)演示個(gè)人的制作結(jié)果;其六,結(jié)合演示過程中發(fā)現(xiàn)的問題,組織學(xué)生相互交流,協(xié)商改進(jìn)策略,促進(jìn)生生間思維碰撞,從而不斷提高他們的獨(dú)立思考能力及解決問題能力。
在教學(xué)過程中,分組教學(xué)法是教師常用的教學(xué)方法。在參與組內(nèi)協(xié)作的過程中,學(xué)生可以與同伴進(jìn)行互動(dòng)交流,不斷增強(qiáng)實(shí)踐操作能力,并向同伴傳遞新的思路。需要注意的是,教師應(yīng)當(dāng)為學(xué)生設(shè)計(jì)一些趣味性的實(shí)驗(yàn)任務(wù),幫助學(xué)生建立起良好的互動(dòng)交流關(guān)系。
例如,在進(jìn)行《礦物與我們的生活》一課教學(xué)時(shí),教師可以運(yùn)用STEAM 教育理念展開課程教學(xué)。其一,預(yù)先設(shè)定實(shí)驗(yàn)任務(wù),即探索礦物和人類生活之間的關(guān)系。其二,將學(xué)生分成小組,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合個(gè)人興趣進(jìn)行組內(nèi)投票,選擇對(duì)何種類型的礦物進(jìn)行探究。其三,制訂實(shí)驗(yàn)方案,指導(dǎo)學(xué)生制訂觀察方案,自主選擇觀察工具及信息搜集渠道,明確組內(nèi)成員的職責(zé),在實(shí)驗(yàn)方案中寫明搜集內(nèi)容涉及哪些方面,明確上述問題后,再制作一份具有小組特征的觀察記錄單。信息搜集這項(xiàng)工作需要班內(nèi)學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行,之后小組成員彼此進(jìn)行交流,整理與匯總相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容,并將獲取的數(shù)據(jù)填寫在觀察單上。在這一過程中,學(xué)生可以充分發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢(shì),并學(xué)習(xí)他人的長處,增強(qiáng)集體合作意識(shí)。其四,組織班內(nèi)討論,要求各組選派代表上臺(tái)展示本組的搜集結(jié)果,表達(dá)觀點(diǎn)、提供證據(jù)、進(jìn)行論證,幫助學(xué)生形成實(shí)事求是的態(tài)度。學(xué)生在對(duì)組內(nèi)成果進(jìn)行分享時(shí),應(yīng)盡可能詳盡地進(jìn)行描述,教師應(yīng)分析各組的任務(wù)完成情況。在此過程中,學(xué)生可以收獲快樂,內(nèi)化知識(shí)。
上述活動(dòng)順利結(jié)束以后,各學(xué)習(xí)小組可參考其他小組的實(shí)踐結(jié)果,對(duì)于本組完成過程中的不足之處做出總結(jié),并將相關(guān)信息補(bǔ)充填入記錄單,進(jìn)而繼續(xù)改進(jìn)。此外,教師應(yīng)正確且及時(shí)地為學(xué)生提供引導(dǎo),幫助學(xué)生積極展開思考與討論,共同提升歸納總結(jié)能力及協(xié)作探究能力。
在組織開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師應(yīng)持續(xù)融入新穎的內(nèi)容,持續(xù)激發(fā)學(xué)生的好奇心,助力學(xué)生始終擁有參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的積極性。在實(shí)際組織開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師應(yīng)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融合,將原本抽象的內(nèi)容用小視頻形式直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生。除此之外,教師還可以運(yùn)用多媒體技術(shù)對(duì)科學(xué)知識(shí)點(diǎn)做出補(bǔ)充,讓學(xué)生獲得更多的學(xué)習(xí)途徑,幫助學(xué)生吸收更多科學(xué)知識(shí)。應(yīng)用多媒體技術(shù)組織開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,可以豐富學(xué)生的個(gè)人想象力,提升學(xué)生的邏輯思維能力。
例如,在進(jìn)行《地球、月亮與太陽》一課教學(xué)時(shí),教師應(yīng)著重鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力。具體而言,教師可以運(yùn)用STEAM 教育理念設(shè)計(jì)授課步驟:先明確課堂教學(xué)目標(biāo),即引導(dǎo)學(xué)生在參與實(shí)驗(yàn)的過程中理解三者間關(guān)系。之后,教師可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備輔助開展教學(xué)工作,為學(xué)生打造生動(dòng)的課堂學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在教室內(nèi)就能了解晝夜變化的現(xiàn)象。教師可以借助網(wǎng)絡(luò)精選相關(guān)教學(xué)資源,在課堂上播放預(yù)先準(zhǔn)備好的相關(guān)內(nèi)容。教師在選擇教學(xué)素材時(shí),可以將學(xué)生所處城市的風(fēng)光設(shè)定為背景圖片,在課堂上向?qū)W生展示,指導(dǎo)學(xué)生觀察白天的不同景象,增強(qiáng)學(xué)生的內(nèi)心感觸。此后,教師可以與學(xué)生共同進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),對(duì)地球、月亮與太陽三者的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行模擬,進(jìn)而組織學(xué)生交流與討論,讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)其中的規(guī)律,并對(duì)于生活中的常見現(xiàn)象做出解釋。然后,教師要為學(xué)生提供動(dòng)手演示操作的機(jī)會(huì),讓學(xué)生借助模擬儀器自行操作,領(lǐng)悟太陽與月亮的位移規(guī)律。在此過程中,教師應(yīng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行問題引導(dǎo),如為何我們所在的城市會(huì)產(chǎn)生白天與黑夜交替?當(dāng)我們的城市夜幕降臨之際,其他所有的城市也都是如此嗎?眾所周知,地球會(huì)圍繞太陽旋轉(zhuǎn),那么太陽會(huì)圍繞誰旋轉(zhuǎn)呢?最后,教師可以進(jìn)行成果展示,引導(dǎo)學(xué)生在參與科學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)的過程中,對(duì)現(xiàn)實(shí)生活中存在的一些現(xiàn)象進(jìn)行思考,從而讓學(xué)生深刻理解其背后蘊(yùn)藏的科學(xué)規(guī)律,形成良好的創(chuàng)造性思維。
科學(xué)知識(shí)來源于現(xiàn)實(shí)生活。教師在為學(xué)生授課時(shí),不僅要向?qū)W生傳授知識(shí),還要運(yùn)用STEAM 教育理念,結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活為學(xué)生提供引導(dǎo),將科學(xué)知識(shí)和生活實(shí)際緊密結(jié)合,并應(yīng)用于生活。學(xué)生在對(duì)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行探索的過程中,會(huì)出現(xiàn)大量的疑問、思考、研究與實(shí)踐。為此,教師在開展科學(xué)教學(xué)時(shí),應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生自主思考意識(shí),并在教材的基礎(chǔ)上,拓展教學(xué)內(nèi)容。由于小學(xué)生年齡尚小,對(duì)于事物充滿著好奇心,教師可以將生活事例與科學(xué)知識(shí)結(jié)合起來,幫助學(xué)生擴(kuò)大認(rèn)知范圍,吸收所學(xué)知識(shí),增強(qiáng)綜合能力。
在科學(xué)教學(xué)中,教師要合理設(shè)置探究和實(shí)踐環(huán)節(jié)。例如,在《生活中的電》一課教學(xué)時(shí),教師可以聯(lián)系生活實(shí)際,組織學(xué)生開展討論,啟發(fā)學(xué)生積極思考,讓學(xué)生在實(shí)踐與思考中,加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解。教師可以為學(xué)生設(shè)置以下問題:你所理解的電是什么?在日常生活中,電是以什么樣的形態(tài)存在的?用電可以做些什么,可以舉例說明嗎?教師可以在課堂上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考,并以小組為單位進(jìn)行合作,引導(dǎo)組內(nèi)成員開展討論,鼓勵(lì)學(xué)生表達(dá)自己的觀點(diǎn),并用一些簡易實(shí)驗(yàn)佐證。完成討論后,以小組為單位進(jìn)行匯總,用書面形式對(duì)組內(nèi)開展實(shí)驗(yàn)的具體過程、相關(guān)依據(jù)與最終結(jié)論進(jìn)行闡述。這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),可以幫助學(xué)生理解電在日常生活中的重要作用,并形成節(jié)約用電的良好美德,獲得理想的教學(xué)效果。
總而言之,小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與探索,仍有待于進(jìn)一步優(yōu)化和完善,需要廣大教師積極探索、彼此配合、共同努力。我們要將STEAM 教育理念深度融入教學(xué)過程,促進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的持續(xù)優(yōu)化,只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)的育人目標(biāo)。