四川省成都市龍泉驛區(qū)實驗小學(610100) 柳 莉
最近在教育領域出鏡率較高的一個詞——STEAM,到底什么是STEAM呢, 總感覺很陌生,甚至覺得高大上,離我們一線教師很遠。STEAM教育理念最早是美國政府提出的教育倡議,為加強美國K12關于科學、技術、工程、藝術以及數學的教育。STEAM的原身是STEM理念,即科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)、數學(Mathematics)的首字母。鼓勵孩子在科學、技術、工程和數學領域的發(fā)展和提高,培養(yǎng)孩子的綜合素養(yǎng),從而提升其全球競爭力。筆者細細地思量,在科學學科中可以開展STEAM教育嗎,它是否真的能提升學生科學探究能力?
科學課中有一個單元的內容是介紹物體的沉和浮,筆者就想可不可以把STEAM教育模式的“讓物體浮起來”和“馬鈴薯在液體中的沉浮”的課程內容結合起來教學呢?學生對沉浮的關注,一般都落在物體本身,很少去關注到液體的性質,液體對沉浮的影響對學生來說是一個意外的發(fā)現,影響物體沉浮的因素不僅僅有物體本身的重量和密度,還有液體的密度,除了液體的密度會改變物體的沉浮外還有很多的外界因素也會改變物體的沉浮。本課主要研究不同濃度的液體對馬鈴薯沉浮的影響以及相同液體中外界因素對馬鈴薯沉浮的影響。
說到液體對馬鈴薯沉浮的影響學生往往在腦海浮現鹽水能讓馬鈴薯浮起來。在演示實驗中,筆者有意識的在另外一盛有水的個杯子里溶解味精,當然也可以采用糖或者其他混合物質,避免答案過于簡單,達不到激發(fā)學生探究興趣的效果。首先,通過觀察馬鈴薯的沉浮引出“怎樣解釋馬鈴薯在不同杯子中的沉浮、影響馬鈴薯沉浮的原因是什么、怎么解釋馬鈴薯的沉浮現象”等問題,充分激發(fā)學生的探究興趣。然后,通過讓學生做液滴加熱實驗來分辨兩種液體的不同,那么能使馬鈴薯上浮的液體有什么特點?馬上讓學生用實驗來調制一杯使馬鈴薯浮起來的液體,在實驗驗證環(huán)節(jié)學生能夠做到一絲不茍的按實驗要求和步驟去完成實驗,效果很好,傳統(tǒng)的實驗在馬鈴薯浮起來時也就完成了。筆者把STEAM的理念加入到拓展思維環(huán)節(jié),充分發(fā)揮孩子們創(chuàng)新思維的能力,這個時候讓孩子們思考還有什么方法可以讓馬鈴薯浮起來從而拓展孩子們的創(chuàng)新思維,孩子們想出很多的辦法來解決問題,課堂學習氛圍非?;钴S。
這節(jié)實驗課的亮點就在于能夠打破傳統(tǒng)教學實驗模式,提出了除改變液體以外的其他條件也能讓馬鈴薯浮起來,比如說有的學生能利用泡沫塊、紙或者橡皮泥給馬鈴薯做了一個小船讓馬鈴薯浮起來;有的學生用吸管往水里吹氣讓馬鈴薯浮起來;還有的學生用吸管給馬鈴薯做了一個游泳圈讓馬鈴薯浮起來。這樣就給了學生充分展示創(chuàng)新思維能力的舞臺,并且課堂氛圍也非常得好,各組通過選用的不同材料進行實驗,并且匯報自己小組的實驗結果,讓學生學習到了更多能讓馬鈴薯浮起來的方法,這是相較于傳統(tǒng)科學課最大的亮點。
經過這一次科學探究,筆者知道了STEAM教育就在我們的身邊,就在我們真實生活中,只要鼓勵學生動手實踐,就能達到開發(fā)學生潛能的目的,培養(yǎng)學生的探究精神。在實際教學中,將科學課和STEAM教育模式結合教學時,應考慮以下四項原則。
生活是課堂的外延,在科學課堂開展STEAM教育,就是要讓學生找到跟自己日常生活有關的可研究項目,發(fā)現自己的興趣點,并在教師的引導下,探究式學習。在探究過程中,允許學生犯錯,鼓勵學生動手實踐,尋找問題的最佳答案,最大限度地開發(fā)學生的潛能,激發(fā)學生的創(chuàng)造力。
STEAM教育具有綜合性和實踐性強的特點,在課堂教學中,要對科學課程內容進行有選擇性的擴充,通過網絡實現STEAM教育科學課程教學資源的開發(fā)、整合、共享和提升。比如“馬鈴薯在液體中的沉浮”這堂課就充分體現了STEAM的學科融合。S(科學)通過科學實驗驗證了改變溶液可以讓馬鈴薯浮起來,并了解到很多的材料都具有一定的浮力;T(技術)能運用不同的材料設計讓馬鈴薯浮起來的裝置;E(工程)能用不同的材料制作出讓馬鈴薯浮起來的裝置,并在制作過程中不斷完善,使之達到最優(yōu);A(人文藝術)用優(yōu)美的語言和簡潔的線條設計出讓馬鈴薯浮起來的實驗方案;M(數學)通過測量馬鈴薯的直徑來確定在泡沫塑料塊上應開多大的孔,在哪里開孔,才能使馬鈴薯不掉下去。
STEAM教育最大特點是學生自主經歷知識的建構過程,在這個課程中,看學生是否真的在參與、在思考、在發(fā)現,強調學生的自主探索。教學實踐中,教師要根據學生的特點,設計制定出能夠激發(fā)學生學習興趣和學習靈感的STEAM教育方案,而不是僅僅停留在各學科知識的堆疊和教學內容的拼湊中,讓學生真正成為創(chuàng)生課程的參與者和開發(fā)者。比如“馬鈴薯在液體中的沉浮”這堂課就充分發(fā)揮了學生的想象力。學生設計的方案不盡相同,有的方案不能使馬鈴薯浮起來,就可以以問題為導向促使學生進一步改進設計方案。有的方案是材料選擇上出了問題,可讓學生通過多方面的比較選擇適合的材料進行實驗。有的方案是實驗方法有誤,可讓學生在實驗中找出錯誤的原因并進行改進。
一個完整的STEAM教學應該是基于現實生活中的實際問題,提出自己的解決思路。如果缺少了這一步,STEAM教學就失去最根本的基礎。STEAM教學實質是一個項目化的課程設置,以項目為周期,帶著學生去探究去實踐。在這個過程中,學生可以自己描述問題,找出解決這個問題的限制條件;通過各種方式、多種渠道收集資料,在此基礎上,根據自己擁有的知識提出所有能想到的解決方法;在這些方法中篩選出最好的一個,建立模型;利用材料,創(chuàng)造出實物作品;測試作品,為作品作出評估,并進一步完善設計。
STEAM教育在科學中的運用,給孩子們打開了課程實踐的新天地,讓孩子們在創(chuàng)生課堂中享受探究、成長的快樂。