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小學科學STEM項目化學習的思考與實踐

2023-08-09 23:21:47張澤祥
幸福家庭 2023年7期
關鍵詞:樂器科學情境

張澤祥

STEM是科學(Science)、技術(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(Mathematics)四門學科的簡稱,它既是一種教育理念,也是一種學習模式,與傳統(tǒng)的教育理念相比,它更強調多學科的交叉融合。STEM理念下的項目化學習,是一種以項目為載體、以問題為驅動開展的跨學科主題學習活動。在STEM理念下,小學科學項目化學習已是一種常態(tài)化的教學方式,它既體現(xiàn)了STEM理念的本質特征,又體現(xiàn)了整體性教學原則,能夠讓科學內容更加貼近生活,讓學科知識融合得更加深入,讓學生學習更加主動。在本文中,筆者結合自身的教學實踐經(jīng)驗,探討了小學科學STEM項目化學習的主題來源、主要價值、顯著特征與實施流程,以供參考。

一、小學科學STEM項目化學習的主題來源

在STEM教學理念下,如果說數(shù)學、科學是一條暗線,那么工程、技術則是一條明線。小學科學STEM項目化學習立足于工程項目,把科學、數(shù)學基礎知識和技術能力融合在工程項目之中。因此,產生具體的項目是開展STEM項目化學習的前提。小學科學STEM項目化學習的主題來源主要有以下三條渠道。

一是科學教材。科學教材是科學教學的主要內容,也是STEM項目化學習主題的開發(fā)基地。教師可以著眼于科學教材,以科學教材中的相關內容為切入點,對教材進行重組、改編,將其轉化為STEM活動項目主題。二是學科整合。教師可以跨越科學學科,采取學科融合的方法,從其他學科中挖掘內容,將其與科學學科進行有機整合,創(chuàng)生出STEM項目主題。三是立足生活,從生活實際中挖掘學習主題,將某些生活問題轉化為科學問題,形成STEM項目主題,組織學生開展項目化學習。

二、小學科學STEM項目化學習的主要價值

小學科學STEM項目化學習主要有兩個方面的價值:一是可以凸顯學生的主體地位,驅動學生自主學習,使他們成為科學的探索者與知識的建構者;二是可以推動學生綜合運用知識、方法、技能解決實際問題,完成挑戰(zhàn)性任務,從而促進學生全面發(fā)展。

三、小學科學STEM項目化學習的顯著特征

(一)在情境中探究

情境教育理論與學科教學實踐表明,真實的教學情境,能夠喚醒學生的主體意識,激活學生已有的知識和經(jīng)驗,促使學生進行深度學習。情境可以有效引入主題,激發(fā)學生的興趣。小學科學STEM項目化學習主張從真實的情境中提出科學的問題,從有趣的情境中拉開探究的序幕,在豐富的情境中經(jīng)歷完整的學習過程。教師在小學科學教學中,應從學生生活實際出發(fā),為學生創(chuàng)設真實的項目情境、問題情境、任務情境,圍繞學生生活經(jīng)歷,設計科學探究活動,引領學生在情境中學習。

(二)在實踐中體驗

“實踐出真知”,學生只有親手操作、親身體驗,才能獲得真實的感受和深刻的理解,形成真切的認識。實踐性與體驗性是科學STEM項目化學習的重要特征,也是學生主導性的充分體現(xiàn)?!白鲋袑W”是小學科學STEM項目化學習的重要方式,學生通過觀察、制作、實驗等方式去解決問題,在解決問題的過程中探究發(fā)現(xiàn)。而科學STEM項目化學習中的“做”,不是單一的動手操作,而是讓學生帶著問題去做,在做中迸發(fā)出思維火花,通過“做”與“思”獲得新知和技能。

(三)在跨界中融合

整合性是STEM項目化學習的重要特征,小學科學STEM項目化學習以科學學科為載體,融合了數(shù)學、工程、技術學科知識,突破了學科界限,聚集了多方資源。小學科學STEM項目化學習是一種跨學科主題學習活動,其目標是多元化的,內容是綜合性的。小學科學STEM項目化學習是一種綜合化學習方式,以項目為載體融合多學科知識,整合多層面信息,在跨界中實現(xiàn)融合,豐富了學科學習內容,促進了學生綜合素養(yǎng)的提升。

(四)在合作中成長

“集體是力量的源泉,眾人是智慧的搖籃?!痹谛抡n改背景下,當今合作學習的價值日益凸顯。合作探究是小學科學STEM項目化學習的重要方式,教師可以將學生分為若干個學習小組,引導學生圍繞項目進行合作探究。合作探究對學生的成長有積極的促進作用。首先,合作加強了學生之間的互動交往,提高了學生的人際交往能力,增進了學生間的情感與思想的交流,

促進了學生健康和諧成長;其次,合作讓學生組成學習共同體,形成合作伙伴關系,發(fā)揮協(xié)作互助精神,凝心聚力,從而開發(fā)學生的潛力,達到“1+1>2”的學習效果;最后,合作起到了傳幫帶的作用,增強了學困生的成就感和歸屬感,提高了學生的學習效率。

四、小學科學STEM項目化學習的實施流程

小學科學STEM項目化學習活動主要分為五個環(huán)節(jié),下面,筆者以“不同的聲音”這一課的教學為例,談談小學科學STEM項目化學習的具體實施流程。

(一)創(chuàng)設情境,確定項目

在小學科學STEM項目化學習中,確定項目選題是教學的第一步。小學科學STEM項目既要寓教于樂、關注生活,又要能整合多元知識,體現(xiàn)學科核心知識,凸顯學科的本質特征。項目主題的確定應由師生共同完成,通常由教師創(chuàng)設情境,引導學生在情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、認同問題,進而共同商定項目主題,明確活動任務。

在教學“不同的聲音”這一課時,筆者對教材內容進行了改編重組,將教學活動設計成STEM項目化學習模式。在教學過程中,筆者借助學校舉辦的“小巧手”比賽活動的契機,創(chuàng)設了一個科技創(chuàng)新大賽的情境,組織學生觀看科技大賽海報,啟發(fā)學生利用這個單元所學知識,提出自制創(chuàng)意樂器參與比賽的想法,在情境中引出“制作樂器”這一項目化學習主題。

(二)提供材料,精心準備

“一個善于做準備的人,是距離成功最近的人?!本臏蕚涫荢TEM項目化學習的第二步。教師在課前除了要做好教學活動的設計、準備好探究材料,還要精心指導學生做好學習準備。學生的學習準備包括舊知識的復習和學習材料的準備。前者包括查閱相關資料,豐富知識儲備,激活已有經(jīng)驗等,后者包括準備導學單、實驗單、實驗器材等??傊?,教師要提前為學生的探究學習搭建好橋梁,奠定好基礎。

在和學生共同確立了項目主題后,筆者引導學生圍繞“好樂器的標準”展開了學習,給學生提供了一段資料讓學生閱讀,同時讓學生自學書本內容。學生通過自學,明晰了好樂器的衡量標準,如“能發(fā)聲”“聲音有高低變化”“聲音有規(guī)律”

“外形美觀”,并對音量、音調概念有了初步認識,對音量大小和音調高低的影響因素有了一定了解,從而為后續(xù)的學習活動奠定基礎。

(三)伙伴合作,形成方案

在開展STEM活動之前,必須制定科學合理的活動方案,活動方案是對學習活動的規(guī)劃,可以避免開展活動時盲目無序。有了明確的方案,學生就知道要做什么、怎么做,學習活動就有了目標和方向,探究實踐就會更加高效。工程的關鍵是設計。科學STEM項目化學習方案的重點是工程設計,這就要求學生運用綜合性知識,發(fā)散工程思維與技術思維,對所要完成的作品進行設計,形成科學合理的施工方案。教師要引導學生自主研討設計,包括完成項目的思路、產品制作的流程、材料的選擇、圖稿的設計等,還要組織學生對設計的方案進行論證和修改,以形成比較完善的、可行的施工方案。

在教學“不同的聲音”這一課時,在學生自主研討了好樂器應具備的條件之后,筆者給學生提供了設計單,讓學生分組設計樂器制作方案,各組邊討論邊填寫設計單,如制作的樂器名稱、所需要的材料、制作的具體步驟、樂器設計圖等。活動方案的形成,需要師生攜手完成,師生之間要結成合作伙伴,學生之間要開展協(xié)作學習。

(四)手腦雙揮,制作產品

工程制作是科學STEM項目化學習的核心環(huán)節(jié)。學生親手將計劃付諸行動的過程,既是一個生成勞動的過程,也是一個培養(yǎng)學生解決問題能力與創(chuàng)新能力的過程。工程制作能幫助學生了解科學原理,應用工程原理,將技術融入工程。該環(huán)節(jié)需要學生手腦共用、做思結合,學生不僅要動手制作產品,還要動腦思考,不僅要根據(jù)既定方案實施,又要在制作過程中根據(jù)實際情況做出適當調整。此外,學生還要對產品性能進行測試,找出產品的不足之處,并設法對產品進行改造和優(yōu)化,以提高產品質量。

在“不同的聲音”這一課的教學中,在工程設計活動結束后,筆者讓小組長到材料區(qū)自主選擇材料,分組合作制作樂器。有的小組制作的是彈撥樂器,有的小組制作的是吹奏樂器。產品初步成型后,各組學生嘗試演奏,根據(jù)效果進行調試,設法調節(jié)音量大小,改變音調高低,以使樂器發(fā)出更加優(yōu)美的樂音。在學生制作產品的過程中,教師在讓學生自主操作的前提下,應對學生進行適當輔助,對有困難的學生施以援手,以確保學生的安全和活動的順利開展。

(五)展示成果,評價反思

新課程提出“教學評”一體化的理念,要求充分發(fā)揮評價的作用,用評價去引導學生的學。展評是科學STEM項目化學習活動的第五個步驟,該環(huán)節(jié)著重給學生提供了展示成果、交流學習的平臺,對學生的學習成果與學習過程進行評價,并對學生的作品進行診斷與甄選,通過評價引導學生自我反思,促使學生更好地發(fā)展。

在教學“不同的聲音”這一課時,當各組學生完成樂器制作之后,筆者讓各個小組拿著樂器進行展示匯報,他們邊介紹制作樂器時用到了哪些材料,邊給大家演奏。在學生展示的過程中,筆者請其他小組學生提出問題或建議,同時,筆者也適當進行點評并提出建設性意見。在此基礎上,筆者引導學生自我反思,想想自制樂器過程中用到了哪些知識、取得了哪些收獲、還有哪些值得改進的地方,并對學生提出課后進一步調試完善樂器的任務,將項目化學習活動延伸至課外。

(作者單位:

江蘇省南通市通州區(qū)姜灶小學)

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