在《太陽系大家族》課堂踐行STEM教育理念

王藝佳 蘇巧緣

〔摘? ? 要〕? 本文旨在探討在STEM教育背景下，如何有效地應(yīng)用《太陽系大家族》教材進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)。在STEM教育概述部分，闡述了STEM教育的核心概念和目標(biāo)，并以具體例子說明了STEM教育的實(shí)際應(yīng)用。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)理念部分，探討了小學(xué)科學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)和目標(biāo)，并提出了培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力的重要性。在《太陽系大家族》教材的應(yīng)用部分，詳細(xì)闡述了該教材在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用效果，包括知識(shí)傳授、科學(xué)思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力培養(yǎng)等方面。最后，在實(shí)施與評(píng)價(jià)部分，提出了實(shí)施和評(píng)價(jià)的策略與方法，通過本論文的研究和總結(jié)，可以為小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐提供一定的指導(dǎo)和借鑒，促進(jìn)學(xué)生的綜合素養(yǎng)和科學(xué)素質(zhì)的全面發(fā)展。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；STEM教育理念；科學(xué)思維；創(chuàng)新能力

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? ? （2024）? 01? ? 076-078

在當(dāng)今快速發(fā)展的社會(huì)中，STEM教育已成為引領(lǐng)教育改革的關(guān)鍵概念之一。小學(xué)科學(xué)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力方面具有重要作用。而《太陽系大家族》教材作為一種新穎的教學(xué)資源，為小學(xué)科學(xué)教學(xué)提供了豐富的內(nèi)容和實(shí)踐活動(dòng)。本文通過對(duì)STEM教育概述、小學(xué)科學(xué)教學(xué)理念、教材應(yīng)用以及實(shí)施與評(píng)價(jià)等方面的探討，期望能為教師提供有益的指導(dǎo)和啟示，促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新和提升，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。

一、STEM教育概述

STEM教育是一種綜合性的教育模式，旨在通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力和解決問題的能力。它強(qiáng)調(diào)將科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活緊密結(jié)合，通過實(shí)際操作和團(tuán)隊(duì)合作來培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)造力。STEM教育的特點(diǎn)之一是強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合。在傳統(tǒng)的學(xué)科教學(xué)中，科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)往往是獨(dú)立的學(xué)科領(lǐng)域，缺乏緊密的聯(lián)系。而在STEM教育中，這些學(xué)科被整合在一起，通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中同時(shí)運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)和技能。比如，在學(xué)習(xí)太陽系的同時(shí)，學(xué)生可以利用數(shù)學(xué)知識(shí)計(jì)算行星的軌道、使用工程原理設(shè)計(jì)太陽系模型，以及利用科學(xué)方法進(jìn)行天文觀測(cè)和數(shù)據(jù)分析。STEM教育的另一個(gè)特點(diǎn)是注重實(shí)踐和探究。傳統(tǒng)的教育模式往往強(qiáng)調(diào)傳授知識(shí)，而STEM教育更加注重學(xué)生的實(shí)踐和探究能力的培養(yǎng)。學(xué)生通過實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)，自主發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，并從中得出結(jié)論。比如，學(xué)生可以通過觀察天體運(yùn)動(dòng)和太陽系中的行星關(guān)系，發(fā)現(xiàn)行星間的規(guī)律并提出問題，進(jìn)而培養(yǎng)他們的觀察力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和科學(xué)推理能力。STEM教育還強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力的培養(yǎng)。在現(xiàn)實(shí)生活和工作中，解決問題往往需要團(tuán)隊(duì)合作和協(xié)作。因此，STEM教育注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、溝通和領(lǐng)導(dǎo)能力。學(xué)生在項(xiàng)目中需要與他人合作，分工合作、交流想法、解決沖突，并共同完成任務(wù)。比如，學(xué)生可以在小組中共同設(shè)計(jì)和建造一個(gè)模擬太陽系的模型，這就需要他們協(xié)作分工，共同解決技術(shù)問題，并合理分工協(xié)作完成任務(wù)。綜上所述，STEM教育通過跨學(xué)科融合、實(shí)踐探究和團(tuán)隊(duì)合作等方式，為學(xué)生提供了更加綜合和實(shí)際的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。它不僅培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)知識(shí)與能力，還培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新思維、問題解決能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，為他們未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、小學(xué)科學(xué)教學(xué)理念

小學(xué)科學(xué)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神的重要環(huán)節(jié)。在STEM教育的背景下，小學(xué)科學(xué)教學(xué)也逐漸注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、科學(xué)思維和探究精神。小學(xué)科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，掌握基礎(chǔ)的科學(xué)知識(shí)和方法，培養(yǎng)科學(xué)思維和探究能力。比如，通過教授關(guān)于太陽系的知識(shí)，引發(fā)學(xué)生對(duì)天文學(xué)的興趣，培養(yǎng)他們對(duì)宇宙的探索欲望。此外，小學(xué)科學(xué)教學(xué)還注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀，包括對(duì)科學(xué)的尊重和好奇心、對(duì)科學(xué)方法的理解和運(yùn)用以及對(duì)科學(xué)倫理和環(huán)境保護(hù)的意識(shí)。比如，在學(xué)習(xí)環(huán)保主題時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生了解環(huán)境污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，并提倡學(xué)生采取環(huán)保措施，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。下面是科學(xué)教學(xué)的原則和方法。第一，是實(shí)踐探究原則，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)以實(shí)踐和探究為主導(dǎo)，讓學(xué)生通過親身實(shí)踐和探究活動(dòng)，建構(gòu)知識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)思維。比如，在學(xué)習(xí)物體的浮沉原理時(shí)，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓他們親自觀察、測(cè)量、推理，并得出結(jié)論。第二，是基于問題的學(xué)習(xí)，通過引入問題和情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，促進(jìn)他們主動(dòng)探索、提出疑問和解決問題。比如，在學(xué)習(xí)植物的生長過程時(shí)，教師可以提出問題：“為什么植物需要光照和水分？”并引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)和觀察來回答這個(gè)問題。第三，是綜合性學(xué)習(xí)，小學(xué)科學(xué)教學(xué)應(yīng)盡可能地將不同學(xué)科的知識(shí)和技能整合在一起，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。比如，在學(xué)習(xí)太陽系時(shí)，教師可以引入數(shù)學(xué)概念，讓學(xué)生通過計(jì)算行星的軌道、距離和運(yùn)動(dòng)速度等，加深對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。第四，是合作學(xué)習(xí)，通過小組合作、討論和交流，促進(jìn)學(xué)生的合作能力和團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)他們的溝通和交流技能。比如，在學(xué)習(xí)地球自轉(zhuǎn)的過程時(shí)，教師可以組織學(xué)生分成小組，共同設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄地球自轉(zhuǎn)的過程，并在小組內(nèi)分享和討論觀察結(jié)果。STEM教育的核心理念與小學(xué)科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)和原則是高度契合的。STEM教育強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科融合、實(shí)踐探究和團(tuán)隊(duì)合作，這與小學(xué)科學(xué)教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、實(shí)踐能力和合作精神相一致。比如，在學(xué)習(xí)太陽系時(shí)，學(xué)生可以通過團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)和構(gòu)建一個(gè)模擬太陽系的模型，綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的知識(shí)和技能。綜上所述，小學(xué)科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)、原則和方法旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思維和實(shí)踐能力。通過實(shí)踐探究、基于問題的學(xué)習(xí)、綜合性學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)等教學(xué)策略，學(xué)生可以更好地理解和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，為未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，將STEM教育的理念融入小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，可以進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，并提升他們的綜合能力和創(chuàng)新精神。

三、《太陽系大家族》教材在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

《太陽系大家族》旨在通過太陽系的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)思維和實(shí)踐能力。本章將探討《太陽系大家族》教材在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，并分析其在知識(shí)傳授、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維和創(chuàng)新能力以及培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力方面的實(shí)踐效果?！短栂荡蠹易濉方滩牡膽?yīng)用旨在實(shí)現(xiàn)以下教學(xué)目標(biāo)和設(shè)計(jì)原則。第一，知識(shí)傳授。教材通過生動(dòng)有趣的內(nèi)容和圖文并茂的呈現(xiàn)方式，向?qū)W生介紹太陽系的基本概念、行星特征、運(yùn)動(dòng)規(guī)律等知識(shí)，讓學(xué)生掌握太陽系的基礎(chǔ)知識(shí)。第二，科學(xué)思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)。教材設(shè)計(jì)了一系列的實(shí)驗(yàn)、觀察和探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)方法進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)和分析，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維、邏輯思維和創(chuàng)新能力。第三，團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力培養(yǎng)。教材設(shè)計(jì)了一些小組合作的任務(wù)和項(xiàng)目，讓學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中解決問題、分工合作、溝通協(xié)調(diào)，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力。《太陽系大家族》教材通過生動(dòng)的插圖、清晰的文字和有趣的案例，將太陽系的知識(shí)以淺顯易懂的方式呈現(xiàn)給小學(xué)生。學(xué)生通過教材的學(xué)習(xí)，能夠掌握太陽系的基本構(gòu)成和行星的特征。比如，在學(xué)習(xí)地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)時(shí)，教材通過插圖和文字說明，幫助學(xué)生理解地球的自轉(zhuǎn)是形成晝夜交替現(xiàn)象的原因，而公轉(zhuǎn)則決定了一年四季的變化。此外，教材還通過實(shí)踐活動(dòng)加深學(xué)生對(duì)太陽系知識(shí)的理解。比如，學(xué)生可以根據(jù)教材的指導(dǎo)，自己制作太陽系模型，通過觀察模型中行星的位置、大小和距離，進(jìn)一步加深對(duì)太陽系行星的了解?！短栂荡蠹易濉方滩牡脑O(shè)計(jì)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力。教材中的實(shí)驗(yàn)和探究活動(dòng)鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)思考、觀察、實(shí)驗(yàn)和推理，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和邏輯思維。比如，教材中提出的問題和案例激發(fā)學(xué)生的好奇心，讓他們提出疑問、做出假設(shè)，并通過實(shí)驗(yàn)和觀察驗(yàn)證假設(shè)，培養(yǎng)他們的科學(xué)推理和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

此外，教材還鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)新思維解決問題。比如，在學(xué)習(xí)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，教材可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一種創(chuàng)新的模型或?qū)嶒?yàn)，幫助他們更深入地理解行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，同時(shí)培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。《太陽系大家族》教材通過小組合作任務(wù)和項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力。比如，教材可以設(shè)計(jì)一項(xiàng)小組任務(wù)，要求學(xué)生共同設(shè)計(jì)一個(gè)展示太陽系的項(xiàng)目，包括太陽、行星和其他天體的制作和布置。在這個(gè)過程中，學(xué)生需要分工合作、協(xié)商決策、解決技術(shù)問題，并展示最終的成果。通過這樣的合作任務(wù)，學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)到太陽系的知識(shí)，還能培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作、溝通和協(xié)作能力，以及解決問題的能力。同時(shí)，學(xué)生也能夠在合作中互相學(xué)習(xí)、交流和分享，提升彼此的能力和學(xué)習(xí)效果。綜上所述，《太陽系大家族》教材在小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用具有顯著的效果。通過教材的應(yīng)用，學(xué)生能夠在生動(dòng)有趣的學(xué)習(xí)環(huán)境中，掌握太陽系的知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新能力，同時(shí)通過團(tuán)隊(duì)合作和問題解決的活動(dòng)，提升學(xué)生的合作能力和問題解決能力。因此，教師可以充分利用《太陽系大家族》教材，豐富小學(xué)科學(xué)教學(xué)實(shí)踐，提高教學(xué)效果和學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、實(shí)施與評(píng)價(jià)

實(shí)施與評(píng)價(jià)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。在應(yīng)用《太陽系大家族》教材進(jìn)行教學(xué)過程中，需要進(jìn)行有效的實(shí)施和評(píng)價(jià)，以確保教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和教學(xué)效果的評(píng)估。首先是實(shí)施策略和方法，第一，制定詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃。在實(shí)施教學(xué)前，教師應(yīng)制定詳細(xì)的教學(xué)計(jì)劃，明確教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和評(píng)價(jià)方式等。比如，教師可以規(guī)劃每一堂課的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)活動(dòng)，確保教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)效果的控制。第二，多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)。通過多樣化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的興趣和參與度，促進(jìn)他們的積極學(xué)習(xí)。比如，教師可以組織實(shí)驗(yàn)、觀察、討論、小組合作等活動(dòng)，讓學(xué)生通過親身實(shí)踐和合作探究，深入理解太陽系的知識(shí)。第三，創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)積極、互動(dòng)和合作的氛圍。比如，教師可以布置太陽系的展示板，展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生提問、分享觀點(diǎn)和解決問題，培養(yǎng)他們的積極參與和探究精神。其次是評(píng)價(jià)策略和方法，第一，學(xué)生表現(xiàn)評(píng)價(jià)。通過觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)、作業(yè)完成情況和課堂參與度等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。比如，教師可以觀察學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的操作和觀察，以及在討論和合作活動(dòng)中的表現(xiàn)，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)太陽系知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。第二，成果展示評(píng)價(jià)。要求學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)成果的展示，如制作海報(bào)、展示模型或口頭報(bào)告等，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)太陽系知識(shí)的整體把握和表達(dá)能力。比如，學(xué)生可以展示他們制作的太陽系模型，解釋每個(gè)行星的特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，評(píng)價(jià)他們對(duì)太陽系知識(shí)的掌握程度。第三，相互評(píng)價(jià)。通過學(xué)生之間的互相評(píng)價(jià)和反饋，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。比如，學(xué)生可以在小組合作活動(dòng)后，相互評(píng)價(jià)合作過程和結(jié)果，評(píng)價(jià)團(tuán)隊(duì)合作的效果和個(gè)人貢獻(xiàn)。

本文旨在探討在STEM教育背景下，應(yīng)用《太陽系大家族》教材進(jìn)行小學(xué)科學(xué)教學(xué)的有效性。通過對(duì)STEM教育概述、小學(xué)科學(xué)教學(xué)理念、教材應(yīng)用以及實(shí)施與評(píng)價(jià)的研究，我們發(fā)現(xiàn)《太陽系大家族》教材能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，促進(jìn)他們的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力和團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)。同時(shí)，合理的教學(xué)策略和評(píng)價(jià)方法對(duì)于教學(xué)效果的提升和學(xué)生學(xué)習(xí)成果的評(píng)估至關(guān)重要。因此，教師在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)充分發(fā)揮《太陽系大家族》教材的優(yōu)勢(shì)，結(jié)合STEM教育理念，創(chuàng)造積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，并靈活運(yùn)用多樣化的教學(xué)活動(dòng)和評(píng)價(jià)方法，以提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效果，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和綜合能力的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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