盧 迪
(北海職業(yè)學(xué)院 廣西·北海 536000)
STEAM是一種“以學(xué)生為中心”的教育教學(xué)模式,最核心的特點(diǎn)就是:解決真實(shí)情境下的問題、跨學(xué)科知識整合。這一教學(xué)理念越來越多地被小學(xué)教師關(guān)注并應(yīng)用到自己的實(shí)際教學(xué)活動中。我們能達(dá)成一致的觀念是,不同于傳統(tǒng)課堂的老師在“說”學(xué)生在“聽”的填鴨式教學(xué),STEAM要求教師把更多的時(shí)間交給學(xué)生,讓學(xué)生在“做”的過程中獲取知識,提升技能,并形成以學(xué)生為中心的自主探究的學(xué)習(xí)氛圍。
“做中學(xué)”是美國著名教育學(xué)家杜威針對傳統(tǒng)教育的深刻反思,其中蘊(yùn)含著對于知識與行動兩者關(guān)系的認(rèn)識,即從生活中學(xué)習(xí)、從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí),將獲取的知識與生活實(shí)踐活動相聯(lián)系。兒童生來具有從事各種活動的本能,其中“做”的本能最為重要,于是兒童應(yīng)從“做”的活動中學(xué)習(xí)[1]。結(jié)合STEAM的育人理念,要如何構(gòu)建以“做”為主的教學(xué)模式,即為本文想要探討的話題。
STEAM教育要想在小學(xué)階段落地開花,從實(shí)用性與可行性角度考慮,可以當(dāng)前的教材為切入點(diǎn),充分發(fā)掘現(xiàn)有教材內(nèi)容中的科學(xué)知識、工程與技術(shù)領(lǐng)域,尋找適合開展STEAM教學(xué)的部分,增加學(xué)生動手實(shí)踐的內(nèi)容,讓原本枯燥的理論知識通過動手實(shí)踐得到更好的理解和掌握,有效開拓學(xué)生的創(chuàng)新思維。
STEAM不僅強(qiáng)調(diào)動手實(shí)踐,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)邏輯思維能力也是STEAM課程活動的重點(diǎn)目標(biāo)。那么應(yīng)該如何“做”以及什么時(shí)候“做”呢,這時(shí)可以調(diào)轉(zhuǎn)常規(guī)的教學(xué)順序,“先玩后做”,即先呈現(xiàn)成果的樂趣再進(jìn)行探究和制作,以求最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和探索求知欲。但要強(qiáng)調(diào)的是,這里所說的“玩”,是“有目的、有引導(dǎo)”的玩,而“玩”的目的,是為了促進(jìn)思考和探究,為了更好地理解和設(shè)計(jì),進(jìn)而提高科學(xué)思維能力。
以教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊第一單元的《沉和浮》的拓展內(nèi)容“浮沉子的制作”項(xiàng)目為例,結(jié)合STEAM教育理念進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新后,教師在教學(xué)引入環(huán)節(jié),可以給學(xué)生展示用意念控制水瓶中物體沉浮的魔術(shù)表演,神奇的現(xiàn)象把學(xué)生的注意力充分吸引地到活動中來,學(xué)生第一次見魔術(shù)情景先是感到驚奇贊嘆,很快就回過神來試圖“揭穿”魔術(shù)的真相,并對教師的表演提出各種質(zhì)疑和要求,同時(shí),教師要提醒學(xué)生在玩的過程中思考相應(yīng)的問題,如觀察瓶中物體什么情況物體會上???什么情況下物體才會下沉?物體上浮或下沉的時(shí)候水面有什么變化?可以讓物體懸浮在水中嗎?為了幫助學(xué)生梳理思路,這些問題可以用學(xué)習(xí)活動清單的形式呈現(xiàn)出來,學(xué)生可以用文字或圖畫甚至可以用思維導(dǎo)圖來表達(dá)自己的觀察和思考的結(jié)果。當(dāng)學(xué)生帶著問題去玩時(shí),學(xué)生便從一個(gè)“體驗(yàn)者”向“設(shè)計(jì)者”的角色邁進(jìn)了。這時(shí)學(xué)生已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了用手捏水瓶時(shí)里面的物體就會下沉,如果松手,物體又會上浮起來,并能夠把關(guān)注點(diǎn)聚焦到物體浮力與重力關(guān)系的改變上,然后再為學(xué)生提供制作的材料,要求學(xué)生制作出一樣的魔術(shù)裝置,在親自動手實(shí)踐和模仿制作的過程中,學(xué)生能發(fā)現(xiàn)并總結(jié)出讓裝置成功與靈敏的制作技巧,并循序漸進(jìn)地探究了其中原理。教師還可以組織學(xué)生小組交流討論“浮沉子”的原理,并在班級中開展辯論,營造積極表達(dá)和構(gòu)建各自學(xué)說的“學(xué)術(shù)氛圍”,促成進(jìn)一步的思維碰撞。通過這樣的體驗(yàn)、觀察到動手實(shí)踐再到思辨的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生在自主制作“浮沉子”玩具時(shí)便會有了基本的設(shè)計(jì)思路,對“浮沉子”做外觀的美化和創(chuàng)意改造,再經(jīng)過實(shí)際運(yùn)用,學(xué)生對于浮沉子的原理和作用也會有深刻的理解。
因此這樣的教學(xué)流程可以梳理為先帶著問題“玩”,體驗(yàn)并探究;再進(jìn)行設(shè)計(jì)制作,理解與應(yīng)用知識;最后討論與思辨,提升思維及表達(dá)。先用“玩”的方式調(diào)動起學(xué)生的積極性,促使學(xué)生自主探究學(xué)習(xí),層層深入遞進(jìn),注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程的參與感和體驗(yàn)感,能幫學(xué)生更好地理解知識,提升思維能力,并給學(xué)生留下深刻的印象。
項(xiàng)目式教學(xué)因其主張以學(xué)生為中心的教學(xué)方式,強(qiáng)調(diào)以真實(shí)情境中的問題作為導(dǎo)向,培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力,得到了越來越多專家學(xué)者的關(guān)注和研究,也有更多致力于開發(fā)設(shè)計(jì) STEAM 課程的一線教師開始嘗試將其應(yīng)用于各學(xué)科的教學(xué)中。STEAM教育主張知識與技能的跨學(xué)科融合,對于提升學(xué)生的項(xiàng)目學(xué)習(xí)能力有著積極的作用。STEAM教育與項(xiàng)目式教學(xué)法在教學(xué)目的上有一定的重合,通過深入理解二者的育人理念,指導(dǎo)小學(xué)階段STEAM課程的教學(xué)實(shí)施,能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。
“項(xiàng)目”是一個(gè)有目的的活動或經(jīng)驗(yàn),它最終服務(wù)于學(xué)生學(xué)科知識的獲得和綜合能力的提升。激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動機(jī),并能夠長期地投入學(xué)習(xí),就要求這個(gè)項(xiàng)目是基于學(xué)生興趣與需要而建立的,以活動項(xiàng)目及解決問題為學(xué)習(xí)的主要軸線,學(xué)生經(jīng)歷有目的的活動,在過程中主動并自然地獲得知識,提升技能。
暑假將至,辛苦栽種了一個(gè)學(xué)期的植物盆栽可能會因?yàn)闆]人照料變得枯萎,學(xué)生要想辦法解決這個(gè)問題。這就是一個(gè)在真實(shí)情境下產(chǎn)生的需求,學(xué)生由此需求為驅(qū)動問題,開展之后一系列的學(xué)習(xí)行動。學(xué)生先是利用網(wǎng)絡(luò)搜尋資料,發(fā)現(xiàn)已有用于農(nóng)業(yè)的全自動灌溉系統(tǒng),但系統(tǒng)過于復(fù)雜并不適用于教室,于是決定根據(jù)生活中易得的物品設(shè)計(jì)制作一個(gè)“簡易自制澆灌系統(tǒng)”來解決暑期沒人給植物澆水的問題。要做到自動澆灌就,就要讓水在一定的裝置里保持穩(wěn)定的速度滴進(jìn)泥土里,經(jīng)過小組討論和頭腦風(fēng)暴,學(xué)生想到了生病打點(diǎn)滴的經(jīng)歷,通過調(diào)節(jié)輸液軟管的調(diào)速器,減小軟管的出水面積就能達(dá)到減緩液體下落的速度,一個(gè)水瓶和一套輸液管組合起來就像是輸液時(shí)看到的裝置,但僅模仿了外觀還不行,學(xué)生發(fā)現(xiàn)裝置組裝好之后,水無法從密閉的水瓶中自動流出,這時(shí)就涉及了他們剛在課堂中學(xué)到的大氣壓強(qiáng)的知識和連通器的原理,在倒置后的水瓶底部扎一個(gè)小孔保持內(nèi)外氣壓一致,并將水瓶中的水位固定于于比植物更高的位置,從而解決了這個(gè)問題。
在這個(gè)項(xiàng)目中,學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識,依據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)制作出了能夠解決實(shí)際問題的產(chǎn)品,在過程中體會到技術(shù)是幫助人們改造環(huán)境解決生產(chǎn)生活問題的方法。項(xiàng)目從生活中來,問題從需求中來,綜合所學(xué)的知識并應(yīng)用于實(shí)際,用設(shè)計(jì)與工程的思維解決問題,并且創(chuàng)造性地解決問題,這就是一個(gè)完整的項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的過程。通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí),促進(jìn)理論知識于現(xiàn)實(shí)世界的結(jié)合,學(xué)生解決實(shí)際問題的能力得到了極大提升。
在基于制作類STEAM項(xiàng)目的實(shí)踐中,利用小學(xué)生好勝心強(qiáng),集體榮譽(yù)感強(qiáng)的心理特點(diǎn),合理運(yùn)用競賽的方式開展教學(xué),能夠激發(fā)學(xué)生不斷挑戰(zhàn)自我的內(nèi)驅(qū)力,在不斷地完善和修進(jìn)中培養(yǎng)其精益求精的科學(xué)精神,在制作的過程中也能培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)踐的能力與團(tuán)隊(duì)溝通合作的能力。競賽的形式可以運(yùn)用于課內(nèi)課外多種教學(xué)場合。
在設(shè)計(jì)制作類的STEAM教學(xué)中可以根據(jù)制作項(xiàng)目的特點(diǎn)來簡單制定一些比賽規(guī)則,如前面提到的“浮沉子的制作”項(xiàng)目中就可以比賽誰做的浮沉子更靈敏、更美觀、更具有創(chuàng)意,以自評和互評相結(jié)合的方式,選出一個(gè)最佳作品,激勵學(xué)生在設(shè)計(jì)制作時(shí)發(fā)揮創(chuàng)造。在競賽中,教師不僅僅看競賽的結(jié)果,更要關(guān)注競賽的過程。例如“紙橋承重”比賽中不僅對橋梁的最大承重結(jié)果進(jìn)行評定,還對橋梁設(shè)計(jì)的創(chuàng)意與美觀、結(jié)構(gòu)的容錯(cuò)性、材料的使用等綜合評價(jià),從而促使學(xué)生明白,只有用心對待每個(gè)制作的環(huán)節(jié),才能贏得勝利[2]。
競賽結(jié)果只是促進(jìn)學(xué)習(xí)的目標(biāo),而過程中學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的經(jīng)歷,迎難而上的意志,面對成敗的心態(tài)等等豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)才更加體現(xiàn)了科技競賽的育人價(jià)值所在。注重結(jié)果更注重過程,從這一點(diǎn)來看,科技競賽與STEAM教育在目標(biāo)上是一致的。
人對世界的認(rèn)識從過去到現(xiàn)在一直在不斷的進(jìn)步,未來也將會不斷前進(jìn)和變化。通過STEAM教育,不僅讓學(xué)生掌握知識,更重要的是學(xué)會解決實(shí)際問題的方法,擁有不斷探索和挑戰(zhàn)的精神,這樣才能在未來未知的世界中,用未知的知識和技術(shù)去解決未知的問題。