劉書(shū)婷
STEAM是科學(xué)(Science)、技術(shù)(Technology)、工程(Engineering)、藝術(shù)(Art)和數(shù)學(xué)(Maths)的英文首字母縮寫(xiě)。遵循STEAM理念,需要老師在教學(xué)的過(guò)程中帶領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用多種思維,進(jìn)行探究型課堂的構(gòu)建。在實(shí)踐中,這種探究型課堂主要由觀察、猜想、驗(yàn)證三種方式構(gòu)建而成。
一、細(xì)心觀察,提出疑問(wèn)
在觀察這一階段,老師需要引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)出自己對(duì)課本相關(guān)內(nèi)容的理解,提出自己的疑問(wèn)。通過(guò)仔細(xì)觀察,學(xué)生能夠根據(jù)自己的適應(yīng)能力和知識(shí)水平漸進(jìn)地學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,而通過(guò)學(xué)生提出的疑問(wèn),老師也能夠更加深入地了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在的問(wèn)題。
如,在《根和莖》這一節(jié)課中,學(xué)生要學(xué)習(xí)與植物根莖有關(guān)的科學(xué)知識(shí),老師此時(shí)就可以讓學(xué)生自己觀察課本和老師的PPT中給出的植物根莖的圖片,提出自己的疑惑。老師首先給出一棵大樹(shù)的圖片,告訴學(xué)生:“大家認(rèn)為哪個(gè)是大樹(shù)的根,哪個(gè)是大樹(shù)的莖?”學(xué)生會(huì)指出,圖片中大樹(shù)的樹(shù)干就是莖,而底部的樹(shù)干插入泥土的部分就是根,老師此時(shí)就可以給學(xué)生矯正:“大家看到的只是大樹(shù)在地表以上的部分,這一部分嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是看不到大樹(shù)的根部的。”然后切換圖片,讓學(xué)生看到大樹(shù)下面的部分:“大家看到,這部分深埋在地底下的、有許多分支的,才是樹(shù)的根部?!崩蠋煷藭r(shí)再給學(xué)生觀看較小植株的圖片,讓學(xué)生進(jìn)行觀察后提出疑問(wèn)。學(xué)生看到小植株的根莖如此小,就會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn):“這么小也可以叫作根和莖嗎?”老師解答:“由于不同種類(lèi)植物的特性,每種植物的大小是不同的,因此根莖的大小、粗細(xì)也不同,就像我們同學(xué)當(dāng)中也有高矮胖瘦之分一樣。”此時(shí)學(xué)生就會(huì)理解不同植物之間存在根莖大小差別的原因,所提出的疑惑也得到了解答。
通過(guò)這種觀察,學(xué)生能夠根據(jù)自己的認(rèn)知水平主動(dòng)去了解科學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)自己知識(shí)點(diǎn)中的空缺和漏洞,并通過(guò)提出疑問(wèn)的方式,將這種漏洞告知老師,老師就可以有針對(duì)性地提出解決方法,彌補(bǔ)漏洞。
二、聯(lián)想猜測(cè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
猜想是構(gòu)建探究課堂的第二步,通過(guò)猜想這一環(huán)節(jié),能夠有效鍛煉學(xué)生的想象力和思維能力。老師在課堂中要根據(jù)學(xué)生的猜想進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),來(lái)驗(yàn)證學(xué)生猜想的正確性,使學(xué)生心中的好奇心得到解答。
如,在《固體和液體》這一節(jié)課中,學(xué)生要學(xué)習(xí)與固體、液體有關(guān)的基本知識(shí),老師可以讓學(xué)生猜想某種固體、液體和水的密度大小關(guān)系。老師首先帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)課本基礎(chǔ)知識(shí),讓學(xué)生了解固體和液體的基本性質(zhì),然后,在課堂上準(zhǔn)備一個(gè)長(zhǎng)方體水缸,將自己事先準(zhǔn)備好的木塊、花生油拿出。老師首先提問(wèn):“大家看一下這個(gè)木塊,如果將這個(gè)木塊放入水中,它會(huì)浮起來(lái)還是沉下去呢?”學(xué)生說(shuō)出了自己的猜想。老師緊接著將木塊放入水中進(jìn)行驗(yàn)證,然后對(duì)猜想正確的學(xué)生提出表?yè)P(yáng)。老師在進(jìn)行固體的測(cè)試后再進(jìn)行液體的測(cè)試,拿出另外一個(gè)口徑較小的容器,先倒入水,然后問(wèn)學(xué)生:“我將這瓶花生油倒入其中,水會(huì)在上面還是在下面呢?”此時(shí)學(xué)生繼續(xù)說(shuō)出自己的猜想,老師根據(jù)學(xué)生的猜想進(jìn)行結(jié)果的驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)多次這樣的實(shí)驗(yàn),學(xué)生就理解了固體液體之間不同的密度關(guān)系,對(duì)這一知識(shí)領(lǐng)域有了深層次的認(rèn)知。
通過(guò)這種猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方式,利用學(xué)生的好奇心,能有效激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探索欲和求知欲。在這種求知欲的驅(qū)使下,學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的動(dòng)力會(huì)大大提高,參與實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性也會(huì)顯著增強(qiáng)。
三、探究驗(yàn)證,得出結(jié)論
在驗(yàn)證這一階段中,老師要帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行結(jié)果的收集和比對(duì),檢視理論結(jié)果和實(shí)際結(jié)果的區(qū)別,從中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的失誤,并加以改正,而通過(guò)驗(yàn)證得出的結(jié)論,則需要學(xué)生牢記。
如,在《氣溫有多高》這一節(jié)課中,學(xué)生要學(xué)習(xí)天氣中基本的氣溫知識(shí),老師可以通過(guò)實(shí)際驗(yàn)證得出結(jié)論。老師首先在課堂上準(zhǔn)備三杯不同溫度的水,在水中放入溫度計(jì)以保證水溫的準(zhǔn)確測(cè)量,然后讓學(xué)生依次上臺(tái)觸摸不同溫度的水杯,讓大家得到一個(gè)不同溫度觸感的基本印象。老師向?qū)W生提問(wèn):“大家剛剛已經(jīng)基本了解了不同溫度感覺(jué)是什么樣的,那么大家可以猜測(cè)一下現(xiàn)在的氣溫是多高嗎?”學(xué)生會(huì)紛紛給出自己的猜想。老師首先排除其中的錯(cuò)誤選項(xiàng):“現(xiàn)在是夏天,大家穿著半袖,而一般氣溫低于200C大家就會(huì)感到有一點(diǎn)寒冷了,因此回答在200C以下的答案是不正確的;氣溫一旦接近人體表面溫度,人就會(huì)大量出汗,從現(xiàn)在的情況來(lái)看,300C以上也是不正確的。那么現(xiàn)在的氣溫到底是多少呢?”老師拿出事先在班級(jí)內(nèi)放置好的溫度計(jì),進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,來(lái)驗(yàn)證學(xué)生的猜想。
通過(guò)這種驗(yàn)證,可以矯正學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解誤區(qū),讓學(xué)生的生活常識(shí)更加完備,同時(shí),這種驗(yàn)證讓全班學(xué)生都全身心地投入其中,培養(yǎng)了學(xué)生的專(zhuān)注度,有效促進(jìn)了科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
STEAM理念下的探究型科學(xué)課堂能夠有效地促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)。未來(lái)期待有更多學(xué)者針對(duì)這一理念展開(kāi)更加深入的研究,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升,讓學(xué)生在生活中更具科學(xué)視野,更有科學(xué)精神。