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浅谈小学科学STEM教学策略

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  STEM作为一种开放融合的教育理念,融合了科学、技术、工程与数学四门学科的专业知识,从各个方面培养学生的思维创造能力和综合素质,也对传统的科学教学模式提出了新的挑战。不可否认,STEM教育理念为小学科学教育注入了新的时代内涵,为科学教育开辟了一条新路径。
  小学科学 STEM教育 教学策略
  【中图分类号】G622.0 【文献标识码】A 【文章编号】1005-8877(2019)06-0133-01
  STEM教育最早兴起与美国,随后经过不断的发展完善,如今已经与教育实现了较为完美的融合,世界很多家都已经在教育中引入STEM教育理念,帮助学生学习科学教育。STEM教育在小学科学教育中很受欢迎,除了其先进的教育理念外,主要还是因为其根据小学生的实际情况开展教学活动,通过教师引导,最终实现培养学生科学素养和学习能力,促进学生综合素质的发展完善。
  1.STEM教育概述
  “STEM是科学(Science),技术(Technology),工程(Engineering),数学(Mathematics)四门学科英文首字母的缩写,其中科学在于认识世界、解释自然界的客观规律;技术和工程则是在尊重自然规律的基础上改造世界、实现对自然界的控制和利用、解决社会发展过程中遇到的难题;数学则作为技术与工程学科的基础工具”。由此可见,生活中許多问题都牵扯到多门学科的共同解决。利用多门学科解决问题,其实也是在锻炼学生迁移知识和综合运用知识的能力,其先进的教育理念值得我们去探索研究。
  1986年美国国家科学委员会发表《本科的科学、数学和工程教育》报告。随后美国开始了STEM教育的慢慢历程,美国总统布什则将STEM教育上升到国家规划层面,大力鼓励学校开展科学、技术、工程以及数学类的课程,培养学生学习热情,提升美国科技经济竞争力。STEM教育引入我国之后受到极大关注与重视,教育部出台相关文件要求在各个学级段开展科学教育,并授予科学与工程专业类的学位,鼓励学生创新创造。我国教育部已经开始打算将STEM教育纳入小学教育“十三五”规划当中,将其与学生生活密切联系起来。
  2.STEM教育理念下小学科学教学策略
  (1)优选项目,融合思想
  STEM教育是一种实践性很强的项目化活动,所以选取合适的项目是至关重要的。关于STEM项目的选择,项目本身应该要体现出融合思想,体现知识的融合与动手操作融合。但是,并不是所有的科学项目都可以设计成适合小学生教学的教育形式,因为有些科学内容自身的特殊性,比如,显微镜下的实验操作、生物遗传和天文学研究等,因为它们与STEM教育的融合性较小,超出了小学生理解和学习能力的范围,所以不便开发为STEM教育项目。设计STEM项目时,一定要考虑其项目的实践可操作性,不易太难,但不能简单,恰到好处的教育项目是具有一定的挑战性,要涉及到工程、技术与数学等学科知识内容。总之,具体问题具体分析,只要结合教学实际情况,采取不同的教学方式,是学生在自主参与探究,从而在实践操作中确立空间观念、加深对数学学科意义的认知与理解。
  例如,在教学“数的认识”时,可以通过堆积木的形式,让学生了解大数与小数之间的关系,并在认识数的过程中接触工程理念。比如,教师要求学生准备10块积木,利用8块积木砌一个立体的房间,砌好之后让学生数数用了几块积木,还剩几块积木。然后教师再让学生用11块积木去砌挑战稍大的网格墙,当10块都用完之后老师再问学生还需要几块积木,并让学生谈谈自己砌网格墙成功或失败的原因,失败的学生再重新试几次。这个过程中,需要几块积木、房间和网格墙怎么砌、你用了什么方法,通过实践,已经将STEM四要素全部体现出来。
  (2)分组合作,共同创设
  分组合作的教学模式,有利于汇集小组成员的集体智慧,激发学生的创新意识。在合作设计的过程中,对于教师给出的任务不可能一份风顺就能轻松解决,在这个过程中教师要积极鼓励学生不要气馁,认真组织小组成员深入研究,吸取经验教训,通过动手操作激发创设灵感与增强克服困难的毅力。
  例如,以《我的“给力”桥》进行教学时,教师要将学生分为5个人或6个人一组,在宣布“建桥”的任务后,明确建桥的要求,建的桥要坚固、美观、载重量要大且环保,并在后面把设计蓝图交给老师。为了把桥建好,学生就会将自己心仪的桥的造型通过图纸绘制出来,然后围着老师的要求尽力做到最好最完美。他们会进行小组内部的讨论,选出大家都认为最好的桥的设计图,然后按照图纸设计蓝图开始建桥。这种基于小组合作且集体完成的STEM教育项目,使得建设方案更加具有创意,有效地发挥了学生探究合作、创新创造意识。
  (3)亲历实践,提升动手能力
  小学生好奇心强,且已经有一定的观察动手能力,对于光和热的特点有一定的概念。但他们的认知还比较模糊,需要通过有效地探究实验,借助准确、有力的实验证据,发现规律,从而在前概念的基础上构建科学概念。基于STEM教育进行《怎样得到更多的光和热》教学案例
  实验开始前,学生要准备各种颜色的沙(黑色、白色、深蓝色、浅蓝色、棕色、黄色、红色、粉色)、带刻度的试管、橡胶塞、温度计、白炽灯(涂有护眼涂层)、excel表格。在探究实验中,学生的动手能力、观察能力、交流合作能力都得到了锻炼与提升,并且在教学中,让学生通过所学的知识设计一个微型保温杯,将科学知识运用到生活实践。
  3.结语
  从传统的科学教育到ETEM教育,这是教育理念的一次更新转变,新的教育理念也给教师的教学水平提出了新的要求,学生也需要适应这种教学方式,只要引用合理,充分将STEM教育与各学科融合,结合生活,赋予科学教学新的时代内涵。
  参考文献
  [1]薛梦.小学科学STEM教学策略探微[J].江西教育?教海泛舟(小学教学),2019(02):73—74
  [2]百度百科[J]引用:2019(03).25
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