張旭麗
【摘要】2017年2月,教育部頒布的《義務教育小學科學課程標準》對科學老師教學提出了新挑戰。本文按照新課標的要求,結合STEM教育理念和方法,對培養學生探究能力的教學方法進行探究。
【關鍵詞】新課標;STEM教育;探究
隨著新課標的頒布,內容涵蓋小學全部年段,解決了低年段科學教學缺失等問題。新課標指出,小學科學是一門基礎性、實踐性、綜合性課程,基本理念是面向全體學生、倡導探究式學習、保護學生的好奇心和求知欲及突出學生的主體地位,實施的主要形式是探究活動。近年來,受STEM教育推廣之風,不少敏銳型教師開始關注在教學中實施STEM教育,其包含知識和技能、探究方法和能力等方面的教育,是一種以解決現實問題為主的大概念科學教育。在新課標理念指導下,實施STEM教育理念和方法培養學生探究能力,會碰撞出什么樣的新型火花呢?本人將結合教學實踐闡述自己在科學教學上的一些做法。
一、創設情境,喚起探究欲望
兒童的探究欲望是需要我們去保護和持續激發的?!翱茖W”學科本身具備引人探索的氣息,在教學中,我們要善于激勵和引導學生將好奇心轉化成學習科學的內在動力。例如,在四年級下冊《電路出故障了》的學習中,我選擇用設疑的情境導入新課的學習。由于上一節課已經學習了《簡單電路》,學生已經基本掌握了簡單電路的連接方法,那么在本課學習時,我為每個小組準備了不同“故障”電路元件,以小競賽的方式讓學生先進行點亮小燈泡的電路連接,有些小組很快連接好,但是發現小燈泡不亮,于是產生了疑問,以此展開新課的學習。帶著疑問的學生對本課內容興致極高,探究欲望被激發,學習效果較好,通過自己動手探究原因,將知識內化,牢牢掌握。
其次,教師課前應做好充分的準備。根據教學目標,聯系實際生活場景,促使學生盡快進入角色并產生探究欲望。如在二年級上冊《各種各樣的天氣》學習中,我先播放本學期初發生的臺風“山竹”視頻,引起學生的震驚,讓學生感知到天氣對我們生活產生的影響極大,以此提問:除了臺風,大家還認識和了解哪些天氣呢?這些天氣有時會怎樣影響我們的生活呢?這一系列問題引起學生的探究學習興趣。
二、立足學情,實施分段探究
新標準將小學階段的科學學習劃分為三個學段,對同一主題、同一概念根據學情特點給出不同的學習目標和具體內容要求,這使小學生的科學學習水平及實驗操作能力呈現螺旋式上升趨勢。因此,對于同一個主題的內容,面對不同學段的學生,科學教師必須清楚和準確把控在實驗教學中應該怎樣教,教到什么程度。以一年級上冊第一單元《植物》與三年級上冊第一單元《植物》為例。一年級的《植物》單元利用種植植物貫穿整個單元,讓學生在動手種植植物的過程中感知到植物是“活”的,會慢慢長大,在成長中需要水分和陽光,要求學生用語言初步描述觀察到的植物的特點。而三年級的《植物》單元則對學生提出了較高的要求,需要學生通過觀察、記錄、思考、比較和探究等一系列實驗活動來認識植物的特點,總結出植物的共性。
三、突出主體,嘗試探究學習
根據學情特點,可將學生分為低年段指導性學習、中年段引導性學習、高年段自主性學習。突出學生主體,使學生經過獨立思考,創造性地發現問題并解決問題,教師在課堂上只要適當引導和答疑,激發學生形成自主探究的興趣,讓學生去嘗試探究學習。在五年級上冊《種子發芽實驗(一)》學習中,學生在思考、討論和交流中提出了影響種子發芽的不同因素,有水、陽關、空氣、溫度……在學習了對照實驗后,我不指定學生去探究驗證哪個因素是種子發芽所必需的條件,而是由學生自主選擇,選取他們自己最感興趣的一種或多種因素進行自主探究,并約定好下一周帶上自己的探究結果,一起交流和總結。由于學生能自主選擇,探究興趣較強,大部分學生都能嘗試探究自己選定的因素去研究種子發芽需要的條件有哪些。
四、重視引導,提高探究能力
由于知識限制,加之小學生天性好玩,注意力易分散,所以在科學學習,尤其是實驗教學中,可能會出現學生偏移學習目標的情況,這時我們要巧妙地將其糾回科學的探究軌道上來。在三年級下冊《磁極的相互作用》學習中,當將兩塊條形磁鐵與實驗“小車”交給學生時,因兩塊磁鐵的相互排斥性質出現磁鐵懸浮狀態,將學生的注意力全部吸引到創造各種懸浮姿勢而忽略了探究磁極的相互作用。見狀,我向學生出示了磁懸浮列車的照片,引導學生自己動手探究原理。學生已經認識了磁鐵的兩極,這時提問學生猜測兩塊磁鐵的磁極相互靠近的情況,引導學生動手試一試,磁極之間的相互作用是怎樣的呢?是相互吸引還是相互排斥呢?
五、倡導跨科,延伸探究范圍
科學并不是能與其他學科區別開而獨立存在的學科。從生活走向科學課堂,從科學課堂走向現實生活,我們倡導的是跨學科的學習方式,以適應日新月異的現代社會生活。在六年級上冊《用紙造一座“橋”》教學中,我明確要求:在規定的時間里,用一張報紙,少量的膠帶建造一座“橋”。要求橋的寬度大于10厘米,能跨越35厘米寬的“峽谷”,能承載200克重的“車輛”。根據要求學生開始在小組探討交流造“橋”要考慮的問題,如:怎樣增強橋的抗彎曲能力?經過激烈的討論后,小組確定“橋”的設計方案,畫出設計簡圖并開始建造。規定時間到,分小組進行測量和實驗我們的“橋”,是否達到任務的要求。由組長介紹評價我們的“橋”。 紙橋的長、寬尺寸,承重能力;造橋過程中應用了哪些科學知識;遇到了什么困難,是怎樣克服的,可以怎樣改進等。在設計制作活動中,融合了數學計算、工程設計等多學科知識,旨在讓學生動手動腦學科學,它承載著科學教育中設計與技術的內容要求和功能。在設計制作活動中,學生通過完成帶有技術目標的任務,提高解決技術問題的能力和技術設計的能力,包括確定一個簡單的問題,提出解決的方案、實施提出的解決方案,對作品和設計的評價,針對問題或設計和解決方案進行交流,增強對科學與技術的理解。
STEM教育從形態上講不是一門課程,而是一種以分析解決現實問題為載體,以動手實踐和體驗學習為途徑的教育方式,而這是我們在科學教學中可以引用的理念和方法。新課標呈現新理念,新理念需要新探究,新探究提出了新要求,要求科學教師提高對科學本質和新理論的理解、增強自身探究能力和實踐能力、增強課程意識、促進課程建設等。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.義務教育小學科學課程標準[M].人民教育出版社,2017.
[2]教育部基礎教育課程教材專家工作委員會.義務教育小學科學課程標準解讀[M].高等教育出版社,2018.