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STEM教育理念视域下的小学科学跨学科融合教学探索

庞媚媚
  
新中媒体号
2023年36期
西安高新第一小学 710075

摘要:随着小学科学新课标的颁布,跨学科活动被提到前所未有的高度,其关联性、实践性以及综合性与STEM教育理念不谋而合。跨学科教学打破了学习空间与学习场域的限制,优化了育人手段,提高了教学的有效性与趣味性,促进学生创新能力与协作能力的发展。基于此,笔者根据实际问题结合理论学习与实践经验,梳理总结了三条教学策略:(1)立足学科本质,开展跨域融合;(2)工程技术导向,引领学科融合;(3)基于实践立场,开展主题活动。

关键词:小学科学;跨学科;教学策略

《义务教育小学科学课程标准(2022版)》中指出:“设立跨学科主题学习活动,加强学科间的相互关联,强化实践性,带动课程综合化实施。”STEM教育涵盖科学、技术、工程、数学四大学科,其重在打破学科壁垒,让学科之间进行交叉、互通以及融合,从而延伸学科的深度与广度。STEM教育为学生创建了真实的问题学习情境,强调学习内容与真实生活的链接,学生在学习中提升对世界的认识,提高问题解决能力,为学生终身发展奠基。因此,将STEM教育理念与小学科学跨学科教学巧妙融合,为科学课堂创造出多样的学习策略和路径。

一、跨学科STEM教育理念的内涵及意义

(一)STEM教育理念的内涵

STEM视域下的小学科学跨学科教育是一种全新的教育理念,它以学生素养的发展为导向,通过在小学科学课程的学习中构建与其它学科的互相融合,可以有效提升学生学科素养、创新能力以及小组协作能力。

二、构建STEM教育理念视域下的小学科学课堂融合教学策略

(一)立足学科本质,开展跨域融合

小学科学是一门综合型课程,课程内容涉及领域广泛,与其它学科有较多的交集,这为跨学科融合提供了天然的学科基础。基于STEM教育理念视域下的跨学科科学课程,根植于多元的跨学科特点,立足教学目标的重难点,从多学科的角度构建学习内容的网状结构。教师在教学设计中明确教学目标,并对多学科内容进行重组与编排,真正实现学科之间的融合。

教学设计中,首先明确前置性学习内容,引导学生课前根据学习内容,从不同学科方向和视角进行资料查询,并对查询到的资料进行有效的筛选、整理与分析,让学生带着前概念以及已有知识进入课堂。其次,教学内容设置需要符合学生的认知发展规律,学生在学习活动中潜移默化地学习多学科的知识。最后,在富有挑战性的活动中,学生自然而然地应用多学科的知识与原理解决真实复杂的问题。

如苏教版小学科学一年级下册第四单元中《形形色色的动物》,教师巧妙的借助STEM教育理念,对学科内容进行梳理与分析,将科学、语文、美术与音乐的相关内容进行融合。首先,教师在课前发布前置性学习任务—了解身边常见的动物并观察其特点。其次,课中请小组成员分享前期调查结果,教师针对问题点以及疑惑点进行解答。再次,教师引导学生阅读苏轼的古诗《惠崇春江晚景》,并将古诗的意境进行描述并以绘画的形式进行呈现,学生在此基础上再次感受生命的神奇。最后,教师引导学生通过古诗吟唱的方式结束课堂。整个课堂充满生命与能量,学生在前期调查的基础上学习与构建新概念,在分享中学会倾听与表达,在古诗中吟唱中感受生命的魅力与神奇。

(二)工程技术导向,引领学科融合

工程技术的核心是思维,“跨学科教学”不仅是知识的整合,更是思维的跨界。学生通过跨界思考,展开多元思维,探寻解决问题的思路与方法。在科学学科中“跨学科教学”的多元思维体现在科学思维、技术思维、工程思维、数学思维的有机融合中。通过有效的单元内容整合,以工程问题为导向,借助课程内容为学生搭建合适的学习脚手架,学生在学习中不断梳理思路,运用相应的知识设计解决问题的方案或者产品,并在测试中不断迭代升级,最终形成较为合理的方案或者产品。

如在苏教版小学科学《仿生》单元中,教师对整个单元内容进行重新排序与整理,最终以“厨房仿生物品的设计与制作”为目标。在教学中,教师引导学生了解生活中常见的仿生物品,学习仿生设计师的思路与方法,小组成员在讨论中充分调动生活经验以及前概念,运用技术、工程、数学等方面的知识,根据大蒜、荷花以及大象等生物的特点,从实用、美观、便捷、价值等方面综合考虑仿生产品的设计,再借助指定的材料完成仿生产品的制作,最后在师生的交流与评价中不断改进小组作品,形成较为便捷的厨房仿生产品。

(三)基于实践立场,开展主题活动

科学是一门与生活紧密联系且实践性极强的学科,旨在通过丰富的体验,提升学生的好奇心与探索欲,发展学生的科学学科素养。基于科学学科性质及小学生身心发展规律,构建多样的主题活动培养学生的观察能力、实践能力以及推理论证能力,学生在实践中玩,在玩中学,在学中思,在思中悟,在一次次的主题活动中开拓视野,探秘科学现象背后的原理,无限延伸思维的广度与深度。教学设计中可基于教材内容构建主题活动,打破教学时空的限制,借助丰富的资源,例如学校农耕园、科技馆、海洋馆、污水处理厂、垃圾处理厂等场域,为学生提供真实情景的体验,学生置身真实的世界中,让学习潜移默化地发生。

如在苏教版小学科学《植物一生》单元的学习中,教师可借助校园农耕园开启为期一学期的植物种植与养护活动。学生以小组方式进行实践活动,小组成员制定耕种计划,开展整个培育过程中的选种、育种、幼苗移栽、浇水、施肥、除草、除虫、采摘等工作。为了确保整个种植活动的顺利开展研究,团队分工协作(组长、宣讲员、宣传员、安全员)、职责明确、互相配合。学生在真实场景中观察植物的成长过程,了解植物的生长需求以及养护方法,通过科学的记录方法,对比与观察植物的生长规律并能通过文字、图片等形式记录和表达自己的种植体验。学生在丰富的、立体的、真实的主题活动中不仅收获了科学知识与种植技能,而且综合应用了各学科的知识与内容,陶冶了个人情操,感受到了生命成长的魅力。

三、结语

跨学科STEM教育引领小学科学课堂教学,多样的教学内容以及活动组织方式,可以有效促进多学科之间的融合,使得课堂活动、工程实践以及主题活动成为塑造学生科学素养的强有力抓手,为学生成为综合型人才打下坚实的基础。

参考文献:

[1] 王晨光. 新课标下小学科学课程的概念建构及其教学价值[J]. 教育与教学研究,2019,33(1):30-38.

[2] 覃丽菲. 跨学科教育浅谈[J]. 研究生育,2018(8):71-76.

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