STEM融合培養學生創造力的科學課堂實踐研究

唐小杭

(貴州省遵義市匯川區第一小學 貴州 遵義 563000)

引言

雖然素質教育改革和新課改教學標準已經實施多年，但是在不斷改革與進步的過程中，課程與目標之間，教學目標與社會需求之間表現出的不平衡問題仍然嚴重，究其原因進行分析，課程體系方面的不足對于上述現象的產生有重要的影響作用。在開展各項課程教學的過程中學科本位學科科目過多以及各學科之間缺乏有效的融合是導致這一現象的重要因素。而結合科學課的教學現狀進行研究科學課知識的碎片化獨立化現狀，導致培養出的學生出現了實踐能力不足，知識片面綜合能力不強的現象。因此基于科學課教學融入STEM理念，使學生在進行科學課學習時能夠跨學科進行思考，培養學生的跨學科知識應用能力，進一步培養學生的創新實踐能力，最終使學生在科學課教學的過程中其綜合能力得到全面的提升。本研究基于STEM理念在科學課教學的過程中研究學生創新能力的實踐策略，以揚谷扇車項目活動設計作為教學內容進行實踐探索，對于指導科學課基于STEM理念進行教學有非常重要的現實意義，對于培養符合時代發展與進步的綜合性人才也有重要的現實作用。

1.教學活動分析

揚谷扇車是一種農用工具，通過一種物質結構，實現谷物中碎屑和雜草等雜質的分離，在農用工具中主要起到去雜求精的作用。通過該項目的設計主要是引導學生能夠充分理解物質之間能夠分離的特性，進一步使學生理解風能產生力的作用，使學生通過該項目的設計能夠開發思維，能夠結合日常生活中的物質分離現象和力的運用現象進行探索，從而使學生的創新創造能力得以提升。同時引導學生對于揚谷扇車對工具進行了解，使學生能夠認識到農民的智慧，激發學生的創新創造積極性，認識到科技的發展與我們的日常生活密切相關，進一步培養學生的科學能力和品質。

2.教學活動設計與實施

2.1 各階段的教學內容和目標。在進行教學活動設計的過程中我們主要分為三個階段，同時在各階段中充分的進行STEM理念，在第一階段通過引導學生對揚谷扇車簡易模型觸摸了解，基于STEM理念展現出工程、人文、技術、藝術等多方面學科的知識。第二階段在設計活動開展的過程中，將全班學生進行分組以小組為單位開展設計活動，進一步基于STEM理念展現出技術、科學、工程、數學等方面知識在創新創造領域的應用，激發學生的團隊合作和創新能力。第三步借助于學生設計的揚谷扇車模型進行演示，進一步將科學工程、技術、數學、人文等多方面學科的知識融為一體，使學生能夠感受到創新的力量培養學生的創新精神，同時也使學生認識到科學技術是第一生產力，激發學生將所學科學知識應用于實踐應用于生活的積極性。

2.2 教學活動的實施。

(1)在揚谷扇車簡易操作模型制作的過程中引導學生以電吹風機、礦泉水瓶、硬紙板、各種不同型號的漏斗、鉛筆、直尺、三角板、水稻、糠稗草作為設計材料，幫助農民伯伯設計出一種機器來將水稻中的碎屑和稗草分離出來。在該設計活動中學生充分的觀察稻谷下落的過程，同時了解稻谷下落的力量來源，改變吹風機的方向，觀察稻谷下落和稻谷中碎屑以及灰塵的分離情況。

(2)研究揚谷扇車簡易模型設計的重要影響因素，通過對設計的模型以及模擬效果進行觀察，研究分析出影響揚谷扇車對稻谷分離效果的因素，對于可能改變稻谷分離效果的影響因素進行記錄探索其原因。結合分析結果，通過對影響揚谷扇車對稻谷分離效果的影響因素，通過改變風速、改變吹風的距離、改變風向、改變稻谷下落流量等相關因素研究揚谷扇車的應用效果。

(3)揚谷扇車的實物模型組裝，先引導學生對揚谷扇車組裝好的實物模型進行觀察，然后通過視頻的方式將揚谷扇車的組裝記錄展示給學生，引導學生在學習的過程中進入揚谷扇車組裝過程中的注意事項。最后讓學生以小組為單位通過組員合作組裝揚谷扇車實物模型，各組間進行實物模型的展示，比較實物模型的科學性實用性以及美觀性，并進行評分。

3.教學活動評價

在該節科學課堂中以揚谷扇車項目的設計活動為例，引導學生進行設計與創新，在課程開展的過程中先基于STEM理念引導學生針對揚谷扇車實物進行觀察，充分了解揚谷扇車的實際作用，使學生能夠從人文、工程、技術等多學科了解揚谷扇車的應用原理和方法，培養了學生的創新創造與科學精神。在課程開展的過程中通過小組合作的方式，培養了學生的團隊合作能力，通過對揚谷扇車的模型設計，積極開發學生的大腦，培養學生的動手能力使學生的科學素養得到提升。最終通過對模型的評價，以小組為單位激發學生的競爭與創造精神。綜合分析在該節科學課實踐活動中，基于STEM理念的融入，使學生的創新能力得以培養，使學生的科學素養得以提高。