宋景生
為了全面培養(yǎng)學生技術設計能力,教師應以項目學習、問題解決為導向,通過STEM項目教學實踐,在創(chuàng)新符合新課標發(fā)展的教學活動基礎上,將學生培養(yǎng)成為具有綜合素養(yǎng)的科技創(chuàng)新型人才。
一、創(chuàng)設情境,提出要求
小學科學項目教學活動實踐是在特定條件下,指導學生運用知識、技能、工具等完成任務目標的相互關聯(lián)的學習活動,同時,教師在STEM理念指導下組織教學實踐,要重視對學生個性和科學興趣的培養(yǎng),通過合理的教學方法,激發(fā)學生的創(chuàng)作靈感,使學生在各個領域的技能素養(yǎng)得到發(fā)展和提升。STEM教育理念是建立在邏輯論證與實踐檢驗的基礎之上的,強調學生在實踐活動中,運用科學、數(shù)學、技術與工程等多學科知識靈活解現(xiàn)實問題,通過動腦、動手促進學生理性、科學思維與實踐創(chuàng)新技能的發(fā)展。因此,教師在項目教學活動中,要將STEM應用于教育實踐的思考與嘗試,通過科學合理的教學規(guī)劃,讓學生在真實的學習情境中自主建構和發(fā)展,并通過“提出要求、設計構想、制作測試與改進、評價與反思”過程,完成知識要技能的積累,進一步促進學生健康、快樂地成長。
例如,在教學《做一個簡易鐘擺計時器》過程中,教師要首先為學生創(chuàng)設情境,并明確提出任務要求,讓學生在真實情境中研究擺長如何影響擺的快慢,教師:“我們在實驗室中有一個陳舊的擺鐘,而且發(fā)現(xiàn)擺鐘的時間不準確,讓我很苦惱!同學們知道影響擺的快慢與什么因素相關嗎?”“我們可以根據(jù)擺的知識原理制作一個每分鐘正好擺動30次的簡易鐘擺計時器嗎?”然后教師向學明確制作要求:“制作一個30秒擺動30次,環(huán)保節(jié)約、外形美觀的簡易鐘擺計時器?!蓖瑫r向學生介紹金屬圓片和木條等材料特性,并為本節(jié)課程提供理論依據(jù),使學生在動手、動腦的過程中體會制作鐘擺的樂趣,進一步促進學生知識技能、創(chuàng)新思維、實踐能力的積累、發(fā)展和提升。
二、自主探究,設計構想
STEM教育理念主張由學生自己動手獲取科知識,進一步完成科學素養(yǎng)與知識技能的積累。因此,在STEM教育理念下開展小學科學項目教學活動,教師要承擔指導者、建議者的角色,以學生為中心設計教學環(huán)節(jié),讓學生自主建構和發(fā)展。同時,在STEM教育中,教師要不斷拓展和引導學生的學習思路,促使學生在設計構想中掌握更多相關的科學概念和知識,在技術與工程領域教學中,為了給學生提供更好的制作及實驗條件,教師要引導學生運用自己的知識來合理地構想,同時組織學生匯報設計構想,并對設計進行修正完善,引導其他小組對他們的材料選擇和方案設計提出建議或者疑問,使學生循序漸進地不斷提高自身的知識技能,在體會制作樂趣的同時,認識到細心觀察和準確測量的重要性。
例如,教學《做一個簡易鐘擺計時器》過程中,教師引導學生選擇制作與測試所需材料或者工具;并根據(jù)所選材料完成鐘擺設計圖,并追問:若果擺動過快或者過慢,該怎樣調整?你們打算如何調節(jié)擺長?讓學生在思考和探究中認識到擺的擺動快慢與擺長有關,長則慢,短則快。同時教師提問:在制作測試過程中,我們需要注意些什么問題?(注意安全、反復測試、合理分工、水平放擺、擺幅控制在線內),進一步引導學生思考調節(jié)擺快慢的方法,啟發(fā)學生結合自己經驗想法,提出實驗注意事項、提供充足的材料,讓學生自主探索材料的選擇,并利用設計單的填寫培養(yǎng)學生有計劃,有目的的科學探究態(tài)度,促使學生要利用已有知識解決問題。
三、觀察實踐,制作測試
在STEM教育理念項目教學活動中,教師要鼓勵學生去做,促使學生在探索與實踐的過程中去內化知識積累知識。尤其是在小學階段,教師要讓學生從“做中學”,在實踐過程中,逐步滲透技術知識和技能素養(yǎng)。因為通過觀察實踐,可以讓學生通過親身體驗,進一步發(fā)現(xiàn)事物之間的聯(lián)系,對學生思維的發(fā)展與成長具有非常積極的作用。因此,教師在教學過程中要尊重學生的主體本能和自然個性,從學生的認知經驗和興趣出發(fā),為學生提供有價值有意義的活動,讓學生從“經驗”和“活動”中去學習,從“做中學”,在體驗實踐活動快樂的同時,使學生的技術素養(yǎng)、思想品質、情感態(tài)度等方面能夠得以全面發(fā)展。
例如,在教學《做一個簡易鐘擺計時器》過程中,教師指導學生根據(jù)設計單領取材料,以小組為單位開展實驗。讓學生把金屬片固定在底部,實驗記錄擺動的次數(shù);同時教師進行巡視指導,對各個小組學習過程進行即時評價,“同學們觀察到了怎樣的變化?又怎樣解釋這種變化呢?”“實驗過程中金屬圓片在木條上固定的位置不同,對擺的快慢有影響嗎?”指導學生制作、測試、記錄擺動的次數(shù),并及時做出調整,根據(jù)設計單制作后再測試,強調設計和改進的重要性;最后教師要組織學生小組交流匯報、展示作品、反饋相應的數(shù)據(jù),使學生學習實踐和回顧過程中,懂得運用技術的思維和思想方法看待問題,解決實際問題。
綜上所述,在STEM教育理念指導下,開展項目教學活動實踐,教師要通過科學合理的教學規(guī)劃,讓學生在動手動腦中學知識、做科學;要鼓勵學生靈活運用多學科知識,更好地進行自主探究活動;要在實踐活動中勇于嘗試樂于分享,在多種問題解決方案的創(chuàng)新設計中,有效實現(xiàn)自身科學素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的全面發(fā)展。
【作者單位:長春汽車經濟開發(fā)區(qū)第十三小學??吉林】