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STEM教育在教學內(nèi)容、課堂教學中呈現(xiàn)出顯著的動態(tài)性特點,不但能強化學生的認知能力,還有利于提高學生解決問題的能力,讓學生形成敏捷的科學思維意識。基于STEM教育視角,小學科學教師在課堂教學中,需要優(yōu)化教學活動設(shè)計,加強跨學科知識的整合,使學生的實踐探索能力進一步提升,促進學生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。故此,文章將分析小學科學教學中stem教育的實施路徑,以期發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用。
一、加強跨學科知識的整合,強化學生問題解決能力
STEM教育作為融合課程的催化劑,可以將不同學科相互融合,擴展學生的知識層面。當前,學科教師首要教學任務就是重視跨學科知識的融合,使學生的技術(shù)素養(yǎng)獲得提升。為此,小學科學教師在課堂教學中,應該利用信息技術(shù)手段,處理音頻、視頻、圖片等計算機輸入和輸出裝置,形成多媒體演示教學方式,促進科學與數(shù)學在STEM教育形式下的相互融合,探索科學技術(shù)可視化教學渠道,讓學生在教師的積極引導下,激活自身的學習熱情,強化與鍛煉學生的問題解決能力,發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用。例如:在小學科學教學中,教師以《傳熱比賽》為例,為學生精心策劃教學內(nèi)容,利用信息技術(shù)手段,通過圖片、視頻、音頻的設(shè)計優(yōu)化,構(gòu)建學生實際生活中較為熟知的情景,激發(fā)學生的學習熱情,盡管學生可以通過不同的方式分析問題,但是學生對于本節(jié)課的知識內(nèi)容并不十分了解,教師利用數(shù)學學科中常用的思維導圖方式,幫助學生梳理知識點,克服學生的學習障礙,加深學生對傳導知識的理解,讓學生的解決問題能力進一步提升。教學片段:教師:(教師運用信息技術(shù)手段,運用圖片、動畫、視頻等方式,為學生呈現(xiàn)“一杯熱水,利用小勺攪拌熱水,過一小會,勺柄會發(fā)熱”的現(xiàn)象,由于此種場景學生在實際生活中十分常見,可以增強學生的學習體驗感。)想必同學們在實際生活中都有過這樣的經(jīng)歷吧,將小勺放在熱湯中攪拌,我們會感覺到小勺一會兒就會變熱??墒俏覀儾]有將勺柄放在熱水、熱湯之中,勺柄會什么會變熱呢?(教師給予學生充分的思考時間,引發(fā)學生對問題的探索欲望,盡管此種情境學生都有所體驗,但是學生對于勺柄變熱的根本原理并不十分了解,學生思考8分鐘后,也沒有得出相應的答案。)教師:(由于學生并沒有得出相應的答案,教師結(jié)合學生的學習情況、學習基礎(chǔ),運用學生在數(shù)學學習中常用的思維導圖方式,對知識點進行梳理,引發(fā)學生表達自己的看法,并繪制相應的思維導圖。)看來這個問題可把同學們難倒了,如何說明勺柄變熱的原因呢?我有一個方法,同學們想不想知道?學生(異口同聲):當然想!教師:我們在數(shù)學學習中,經(jīng)常用到思維導圖方法,接下來我們也利用思維導圖方法,對這一現(xiàn)象進行探究,請同學們說一說,你的思維導圖繪制方法吧。學生1:我從實驗特點入手,發(fā)現(xiàn)熱會傳遞!學生2:我從實驗原理方面進行分析,因為熱在固體中,可以從溫度較高的地方傳遞到溫度較低的地方。教師:同學們的思維導圖繪制方法都十分地準確,我們將熱的傳遞方式稱為熱傳導。在小學科學教學中,教師基于STEM教育,對教學內(nèi)容進行合理設(shè)計,將科學學科與數(shù)學學科相互融合,讓學生學會運用思維導圖的方式,探索科學實驗本質(zhì),加深學生對所學知識的理解。
二、運用小組合作教學方式,組織項目教學活動
在新課程改革大背景下,合作學習和STEM教育活動的內(nèi)在聯(lián)系愈發(fā)密切。對于STEM項目活動,小學科學任課教師可讓學生以小組為單位,運用學生們集體的智慧,發(fā)揮小組團隊的協(xié)同作用,使學生的學習主動性得到良好激活,強化學生的探究意識。例如:在小學科學教學中,教師以《晝夜交替現(xiàn)象》為例,運用小組合作教學方式,圍繞教學內(nèi)容,為學生布置相應的小組學習任務,讓學生在小組成員的相互帶動下,將學習任務一一化解,強化學生的探究意識。為此,小學科學教師在授課前,依照少數(shù)服從多數(shù)的基本原則,選取每個學習小組的組長,組長結(jié)合學生間的默契程度、興趣愛好等,自由選取小組成員,教師對每個小組展開優(yōu)化調(diào)整,保障小組合作教學方式有序展開。教學片斷:教師:接下來我要給每個小組布置一個觀察任務,讓同學們記錄“我身邊動植物的一天”,請每個小組成員做好分工,明確每個小組所觀察的不同事物,下次課我們就要進行匯報分析啦!請每個小組都要做好準備。(學習小組成員根據(jù)教師所布置的學習任務,積極投入到“我身邊動植物的一天”觀察活動之中,并明確自己小組所觀察的主體事物,培養(yǎng)與鍛煉學生的實踐觀察能力,刺激學生探究意識的發(fā)展。)教師:接下來請每個小組進行觀察匯報,讓我也看一看你們發(fā)現(xiàn)了什么?小組1:我們小組主要觀察一種名為夜來香的植物,白天的時候我們發(fā)現(xiàn)夜來香處于閉合狀態(tài),等到了晚上,我們組長將夜來香拿回家中,通過觀察發(fā)現(xiàn)夜來香在夜間開花,并通過微信軟件,將夜來香開花的樣子給我們照了下來,我們覺得夜來香開花實在是太美了。小組2:我們小組觀察的是一只小貓,發(fā)現(xiàn)小貓習慣在夜間捕獲食物,因為小貓的眼睛可以結(jié)合光線強弱進行觀察,在夜間的小貓行動力十分靈敏?!谛W科學教學中,教師基于STEM教育,展開項目活動,利用小組合作教學方式,激活學生對項目活動的參與熱情,強化學生的探究意識,讓學生積極投入到項目活動之中,提高學生的學習能動性。綜上所述,STEM教育是現(xiàn)代教育教學體系的重要組成部分之一,小學科學教師需要尊重學生的主體地位,重視對學生創(chuàng)新意識、探究意識的培養(yǎng),使學生的開放性思維獲得發(fā)展,以此改變傳統(tǒng)小學科學教學形式,發(fā)揮STEM教育的優(yōu)勢作用,保障小學科學教學的整體質(zhì)量。
作者:喬寧寧 單位:山東省鄒平經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗學校