朱泊函
生活是教育的基礎,只有源自生活的教育才能產生作用并真正成為教育。小學科學與生活有著緊密聯系,教師需要充分利用身邊的生活素材,在生活這個大舞臺上開展科學教學活動,培養學生良好的科學素養。
一年級學生年齡小、認識水平有局限,教師在開展小學科學課程時,不能僅僅局限于現有的教學理論,還應當以課堂理論為準,增加課堂容量,走進生活,讓學生在生活實踐中進行探究性學習從而獲得成長。從學生的成長角度看,生活必然要成為小學科學課的關鍵要素,只有融合生活要素的科學才能有效地培養學生的科學素養和創新精神。教師可以選取生活中的素材,引導學生將課堂所學運用到生活中,通過STEM理念將課堂內所學的內容整合、運用,讓科學經驗與科學概念建立有機聯系,從而實現科學素養的形成。
近兩年,筆者利用專職科學教學的優勢,將STEM教育引入小學低年級科學探究式學習,與學生一起汲取生活智慧,探究科學奧秘。
左右采獲,發現生活中的科學現象
積極引導學生廣泛收集素材,在素材的對比篩選中發現生活中的科學現象。
STEM教育理念強調了學生在學習過程中學習遷移知識。一年級學生通過課堂上初步學習“我們一起學科學”“我們怎么知道”兩個單元,已經能夠在教師的指導下利用各種感官或工具觀察身邊的現象并進行簡單描述,進而提出比較感興趣的問題。
此時教師可以通過課后設計“石全石美”主題活動,讓學生廣泛收集各類石頭,通過看、聽、摸等方式感受各種石頭的特點。當學生將不同種類的石頭匯總、對比就會發現,原來常見的石頭居然在形狀、顏色、質地上有著極大的差別。這樣的活動,不但運用了科學課上學到的研究方法對研究對象進行初步的感知,而且還激發了學生探究“為什么石頭會有這么多種類”“為什么雨花石不是隨處可見”等問題的興趣。通過選取生活中習焉不察的素材開展研究,學生既有發現又有探索,逐步培養其從“無疑”處尋“有疑”的科學素養。
隨著學生的科學研究活動逐漸深入,每一個結論的產生都將是下一個“小問號”的開始。當一年級的學生對石頭有了較為全面的認識后,就可以在三四年級時將這一活動深入拓展,比如將石頭與紙、木頭、塑料等材質進行對比,思考它們的優點和缺點,為今后“技術工程領域”的教學打下基礎。
見微知著,探索生活中的科學規律
通過挖掘觀察對象的差別,并層層分析,逐級深入,探尋其中蘊含的科學規律。
在學習“和植物握個手”主題單元后,學生能夠通過植物的外部特征辨識植物的名稱,并通過語言描述出不同植物的特征。在這一過程中無論是“看花認植物”還是“看葉認植物”,目的都是引導學生通過類比發現不同植物的外部特征。但是在植物分類中常有“無花無果神仙難辨”的說法,可見在植物界“花”“果”是區分植物種類的重要標志,而在課本中卻恰恰沒有體現通過“果實辨別植物”這一環節,所以教師可以設計“‘果然不同”探究式學習活動。在活動中一方面可以讓學生將橙子、橘子、檸檬等有相似特征的水果進行類比,發現共同點,不但能初步形成植物分類方法,而且還能逐漸培養觀察與描述、對比與分類的能力。另一方面也可以開展熱帶水果和溫帶水果的對比,從果實的外形、顏色、氣味、口感等方面進行比較,思考這些現象的成因。雖然學生總結的結論可能較為粗淺,但是通過這一活動讓學生初步有了“一方山水有一方風情”的觀念,并為今后學習“地球與宇宙領域”做好鋪墊。
在低年級的活動中,趣味性是不可忽略的要素。在活動結束后,教師可設計讓學生品嘗水果的活動,激發學生參與的積極性。其中可以預設“果皮處理”環節,針對需要去皮的果實,引導學生嘗試利用各種工具給水果去皮,找出各種水果對應的最佳處理方式,這也是培養學生“技術工程”意識的絕佳機會。學習中,學生完成了“提出問題—考慮方案—作出計劃—開始實施—進行改進”的閉環過程,學生的思考能力、動手能力、與人合作的能力、表達交流能力等都得到了提升。
就地取材,追尋生活中的科學本質
STEM案例導入常常會設置一個情境,但縱觀現在的科學課堂教學,我們會發現有些STEM課堂教學僅僅是為了情境而創設情境,很是牽強。筆者主張設置真實的生活情境,從實際生活出發更能激發學生的興趣。其實在引導學生追尋科學本質的過程中,不一定需要“高大上”的科學實驗和引人入勝的故事,選取身邊的例子進行細致觀察也可以達到很好的效果。
在一年級的科學課堂上,學生對于“玩中學”這一單元的學習興趣尤為濃厚,通過體驗各種科學小游戲,學生在教師的指導下能夠通過語言描述自己游戲過程中的活動體驗和思考結果。此時,教師可以選取學生平時經常玩的“踩影子”游戲,讓學生在活動之后相互討論、交流總結游戲經驗。同時課后還可以布置學生在白天陽光下和晚上燈光下分別觀察影子的位置變化規律,通過游戲培養學生運用觀察與描述、比較與分類的方法得出結論。這種不需要特別準備活動材料、只需在活動中留心觀察思考的活動,學生的融入感強,易于激發其刨根問底、積極追尋科學本質的興趣。學生在好奇心的驅使下對常見事物的外在特征產生探究的欲望,在潛移默化中形成良好的科學素養。
溯本求源,求證生活中的科學事實
通過探求事物的起源,引導學生通過實際參與求證生活中的科學事實。
喜歡親近動物是低年級學生的一個突出特點,在學習“認識周圍的動物”時學生能夠描述很多平時積累的與動物相關的知識。學生的知識儲備涉及的領域不限于課本中提到的“動物的反應”“動物的運動”“小動物找媽媽”等內容,甚至還能對動物捕食、繁殖有較為豐富的積累。此時課本中的知識已不能滿足學生對知識探求的欲望,所以從動物起源開始設計觀察活動能夠使學生更加全面地接近動物、印證已有知識。
在選擇觀察動物的種類時,需要考慮到每個家庭的生活習慣。貓狗之類的大型動物不適合推廣,而且哺乳動物的孕育、生長周期較長,很難在短期內形成完整的觀察報告,所以將目標選擇為金魚和蠶等較為合適。
以“蠶寶寶變形記”觀察活動為例,學生可以利用一學期的時間對蠶的發育過程形成較為直觀完整的認識,其中最令學生興奮的就是蠶寶寶吐絲結繭的環節。在學生觀察的過程中,教師要適時指導學生不僅記錄“看見”了什么,同時還要追問“蠶寶寶為什么會選取這樣的位置結繭”。學生通過對比觀察、用棉線模擬結繭會萌生初步的“工程技術”理念,有利于今后在情境化的真實問題中積極設計一系列方案來解決相關問題,提升學生跨學科解決問題的能力。
生活是一本無字之書。教師通過合理選擇生活中的素材,以學生的年齡和興趣為出發點,尋找適用于教材拓展的STEM案例,讓學生逐步學會解決生活中的難題,促進學生探究能力的形成。
(作者單位:山東省濟南市歷下區歷山學校)
責任編輯:歐陽秀娟