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浅析STEM理念下的小学科学项目化教学

郭小艾
  
艺术交流·下
2023年2期
吉林省长春经济技术开发区东方广场小学

摘要:在新的历史条件下,基础教育日益强调学生的全面发展、学生的终身发展,而小学科学就是这样一门重要的学科,它将有助于学生的全面发展、学生的终身发展。在小学科学教学中,采用 STEM理念下项目式的学习模式,不仅可以更好地实现教学目标,而且还可以更好地发挥小学科学学科的教学功能。STEM教育理论,将学生的发展放在第一位,与当前的教学内容相结合,用一种引导的方法,对学生的学习能力、创新精神等进行培养和提升,将传统的被动学习变成了趣味的探索,让学生在实践中获得了知识和成就感。

关键词:STEM理念;小学科学;项目化教学

在当今社会的发展过程中,对 STEM人才的培养给予了更多的关注, STEM教育思想具有很强的现实意义。而在小学科学的教学中,将 STEM教育理念融入到教学中,可以更好地提高学生的科学素养。STEM是一种新型的教育理念,是把科学、技术、工程和数学知识有机地结合起来,突破单一学科知识体系的局限,以培养学生的综合素质,提高学生的解决问题的能力。在 STEM教育理念的指导下,小学科学教学已经有了新的发展趋势。与此同时, STEM理念中的许多观点都与课程标准的要求相一致,所以,老师们可以利用对 STEM教育理念的学习,来进行对学生全面发展更有利的科学教学。

一、相关概念

1.STEM理念

STEM即Science、Technology、Engineering、Mathematics四门学科的简称。近年来,STEM理念成为了一种被教育界大范围研究、讨论与实践的新教育理念。《课程标准》对STEM理念进行了定义,即以项目学习、问题解决为导向组织课程,通过将“S”“T”“E”“M”进行有机融合来使多领域知识成为一个知识整体的教育理念。STEM理念着重于让学生实践与创新,从而培养学生多方面的综合能力,激发出学生的无限潜能。基于STEM理念的教育活动既非额外教育、也非兴趣课程,其提倡的是让学生自己动手完成项目及思考、解决问题,给学生创造充分发挥自我的空间。在STEM理念的实际应用中,不只是简单的学科叠加,而是将四门学科内容组成一个有机的整体,让学生在学习过程中实现全面发展,以便其日后能够将所学知识运用到各个领域。

2.项目式学习

项目式学习是一种行为导向的学习模式,其是将整体学习内容细分设定为一个个具体的项目任务,让学生自主完成项目以达到学习目的的学习模式。与传统学习模式相比,项目式学习是以学生为中心、以项目任务为依据、以项目实践过程为学习过程的,而非以教师为中心、以教材为依据、以课堂听讲过程为学习过程。总的来说,项目式学习主要具有以下几点特征。第一,实践性:项目的主题与现实具有密切联系,学生需通过实践操作来完成项目;第二,自主性:提供学生根据个人兴趣的选择内容和展示形式的机会,学生能够自主进行实践和学习;第三,发展性:通过长期项目与阶段项目相结合,促使学生持续发展;第四,综合性:在项目实施过程中通常需要多学科交叉,考验学生的综合能力;第五,开放性:学生围绕项目进行探索的方式、方法及展示和评价手段是多样性和可选择的。

二、STEM理念下小学科学教学存在的问题与不足

1.部分老师的教学理念以及自身职业素养还有待加强

基于STEM理念的教学,需要老师在教学中有针对性地提高改进措施,引导学生进行实践。并且,由于学生的年龄不大,思维比较扩散,因此在实践中仍比较缺乏。而老师在结合STEM理念培养学生的相关学习能力以及培养时,仍无法做到灵活地运用STEM理念开展教学。尤其体现在教学环节设计、教学氛围的营造、教学目标的实施、教学方式的改变等方面,没有深入理解STEM理念的核心价值概念从而在教学中一味地按照教案开展,导致当下的科学教学没有创新,不利于学生动手以及实践能力的培养。其次,部分老师对科学教学的认知不足,只是把教学当作工作,并没有深入地探究有利于学生发展以及教学改进的策略,从而在一定程度上影响了STEM理念的落实,不利于学生的发展。这些足以说明,提高当下老师的教学能力,加强老师的培训已经是迫在眉睫,是当下时代发展与进步的必要措施。

2.科学知识结合生活教学过于模板化

基于STEM理念是理论和生活的教育理念。无论是天文科学、人文建设,还是日常生活、交通发展,都离不开科学技术,科学知识原本就是和生活息息相关的,乃至环境保护等,都需要结合科学知识进行开展。而科学的目的便是在于引导学生运用理论的知识,并付之于生活,让学生在课堂上紧密地将生活与科学联系在一起,使学生看待生活中存在的问题,从科学的角度出发寻求解决的办法。然而,在实际的教学中,老师在进行教材的备课中并没有关注生活与科学的关系,一味地按照教案进行设计以及引导,同时多数以讲解式、“灌输式”的模板教学形式进行,并没有体现出“以学生为中心”的教育理念,更别谈培养学生的兴趣以及理论与实践相关的能力。这样的教学方式不利于学生对科学的学习,影响了学生对于科学乃至生活探究的兴趣,使学生没法更好地学习科学知识,甚至让科学探究与生活产生一定的距离,无法为学生以后的学习以及科学的探究打下坚实的基础。

3.学生科学学习兴趣不够浓烈

对于科学的探究,以兴趣为驱动力才能促进学生对知识的深入学习。无论是传统的科学教学还是动手能力以及科学素养下的科学教学,影响学生科学学习的不是科学知识本身,而是学生的学习兴趣,用兴趣带动学生的科学学习,让学生从被动转变为主动,这才是当下小学科学教学最应该解决的问题。然而小学科学老师运用STEM理念的过程中并没有有效地将教学环节以及方式趣味化,使学生的学习兴趣没有得到培养。在教学中却没找到教学要点,只是单纯地把单一的教学变成多样的教学方法,从根本上并没有任何改变,更别谈如何结合学生的科学学习兴趣引导学生积极、主动地探究科学知识,让学生进一步地感受科学的文化魅力,进而导致学生的科学知识无法灵活地运用,无法深入科学了解科学知识并灵活运用,影响了科学知识的探究以及学习,不利于学生动手能力以及科学素养的培养。

三、STEM理念下的小学科学项目化教学策略

1.合理创设学习情境

在 STEM 理念下小学科学项目式学习的具体实践中,教师应为学生合理创

设一些学习情境,从而大大激发学生的求知欲和好奇心,使其深入沉浸到学习实践当中,最终达到事半功倍的学习效果。需注意,学习情境的创设不能千篇一律和脱离实际,而应让学习情境具有鲜明的形象性,能够使学生对相关内容形成清晰的认知;其次,教师应让学习情境具有浓厚的趣味性,符合学生的兴趣爱好特征;再则,教师应让学习情境具有较强的生动性,便于学生理解知识点;最后,教师还应让学习情境具有丰富的情感性,可深刻走进学生内心,使学生产生共鸣。

2.结合学生差异进行教学

在教学活动中,每个学生都有着其差异性,这也是作为人最基本的特征。因此这就需要教师能够在教学中对待学生的学习有不同的看法,始终将尊重学生差异性作为教学的基本准则,结合学生具体的特点实施针对性的教学。而STEM教育理念也要求学生的差异性得到尊重,如果学生的个体差异不能受到教师的重视,那么教师所制定的教学计划以及教学的内容不能很好地满足不同学生的需求,那么教学所获得的效果也是不理想的。因此,教师需要了解学生,在此基础上针对性地进行教学,从而提升学生的综合能力。例如,教学指南针时,教师针对不同学生可以为其制定不同的学习计划,能力强的学生让其能够了解指南针的原理以及使用指南针,能力差的学生让其能够使用指南针。在这样的学习计划下,学生能够学习到的内容就会变得更多,学生所遇到的学习障碍也会大大减少,从而使得每个学生学有所获。

3.丰富STEM教学活动

STEM活动想要更好地将STEM教育理念与科学学科进行充分的融合,还要求教师对完善活动内容进行利用。在合理的联系其他学科的基础上进一步对STEM活动进行完善以及丰富。虽然科学学科属于小学教育中单独的科目,不过科学所涉及的知识内容是非常广泛的,科学知识与多学科之间存在着较为密切地联系。因此,在教学时教师可以更好地把其他学科的优势发挥出来,进一步地让学生根据现有的知识去深入地探索新知识,从而更好地使学生科学素养得到提升。例如,教学《杠杆是怎样工作的》时,这门课程涉及到了物理、数学等学科,此时教师可以通过演示的形式让学生初步了解杠杆,同时也可以将杠杆平衡的计算公式给学生,让学生学会计算不同数值的力给杠杆运行造成的影响,或者对杠杆的着力点改变后出现的变化进行探究,通过这些探究以及计算能够使得学生对杠杆知识形成更为深入地了解。在这个过程中,学生的计算能力得到了很大地提升,同时学生还能够将其他学科的知识掌握,这样极大地提升了学生的知识范围,从而让学生产生更多地探索欲望。

4.巧设课堂问题,培养学生的探究能力

STEM教育理念的核心在于发现问题、利用综合知识掌握解决问题的方法,并将其传授给学生。这一点与素质教育理念中重视培养学生解决问题的能力不谋而合。因此,“问题”就成为影响学生发展和教学进程的一大重要因素。学起于思,思源于疑。有效的问题能让学生在电光火石之间产生很多想法,有利于培养学生的创新思维。作为教师,应在教学过程中设计有效的问题,在合适的时机提出问题,并启发学生通过探索和实践发现和解决问题。

例如,在教学“固体的混合与分离”时,为了启发和引导学生探究固体混合前后质量和体积的变化,教师利用提问的方式促进学生思考。首先,教师向学生依次展示同规格玻璃杯装的60克面粉、60克黄豆和60克小米,并引导学生通过观察说一说自己想到的问题。大部分学生都观察到这三种固体虽然都是60克,但是体积却不一样。然后,教师提出“你是如何知道它们的体积不一样的?”“如何确定体积分别是多少?”“如果我们把这三种物体混合到一起,总的质量是不是180克呢?”“混合以后它们的体积还会发生变化吗?”等问题,组织学生利用实验的方式验证这些问题。最后,教师引导学生测量出这三种固体的质量和体积,再测量混合以后的固体的质量和体积,通过收集和记录这些数据,解决问题,并找到固体混合后的质量、体积变化规律。培养学生的创新实践能力是新时代的教育目标,为了完成这个目标,教师要发挥自身的作用,通过各种方式启发和引导学生,让学生通过思考和操作主动获取知识。

5.融合其他学科,开展综合的科学教学

小学科学是一门基础学科,通过对其教材进行研究发现,大多数教学内容都以实际生活为逻辑起点,并且与其他学科有着紧密的联系。STEM教育理念主张打破单一学科的界限,那么在这一理念下实施小学科学教学时,就可以与其他学科进行有机融合。教师可先找到科学学科与其他学科之间的联系点,然后在教学过程中将知识以整合的形式呈现给学生。这样做有利于培养学生的综合能力,同时也能帮助学生将脑海中原本分散的知识变得更加立体化、结构化。

四、结语

总而言之, STEM理念下的小学科学项目式学习由项目提出、项目计划、项目实施、项目展示这几个环节组成,在具体的操作过程中,老师需要为学生合理地创设学习情境,合理地提出课堂问题,合理地将多学科知识融合进去,只有这样,才可以将 STEM理念下的小学科学项目式学习的优点充分发挥出来,可以更好地凸显出学生的主体地位,激发他们的学习兴趣,培养他们的实践能力和综合素质,推动他们进行更深入的学习。

参考文献

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