STEM融合培养学生创造力的科学课堂实践研究

唐小杭

(贵州省遵义市汇川区第一小学 贵州 遵义 563000)

引言

虽然素质教育改革和新课改教学标准已经实施多年，但是在不断改革与进步的过程中，课程与目标之间，教学目标与社会需求之间表现出的不平衡问题仍然严重，究其原因进行分析，课程体系方面的不足对于上述现象的产生有重要的影响作用。在开展各项课程教学的过程中学科本位学科科目过多以及各学科之间缺乏有效的融合是导致这一现象的重要因素。而结合科学课的教学现状进行研究科学课知识的碎片化独立化现状，导致培养出的学生出现了实践能力不足，知识片面综合能力不强的现象。因此基于科学课教学融入STEM理念，使学生在进行科学课学习时能够跨学科进行思考，培养学生的跨学科知识应用能力，进一步培养学生的创新实践能力，最终使学生在科学课教学的过程中其综合能力得到全面的提升。本研究基于STEM理念在科学课教学的过程中研究学生创新能力的实践策略，以扬谷扇车项目活动设计作为教学内容进行实践探索，对于指导科学课基于STEM理念进行教学有非常重要的现实意义，对于培养符合时代发展与进步的综合性人才也有重要的现实作用。

1.教学活动分析

扬谷扇车是一种农用工具，通过一种物质结构，实现谷物中碎屑和杂草等杂质的分离，在农用工具中主要起到去杂求精的作用。通过该项目的设计主要是引导学生能够充分理解物质之间能够分离的特性，进一步使学生理解风能产生力的作用，使学生通过该项目的设计能够开发思维，能够结合日常生活中的物质分离现象和力的运用现象进行探索，从而使学生的创新创造能力得以提升。同时引导学生对于扬谷扇车对工具进行了解，使学生能够认识到农民的智慧，激发学生的创新创造积极性，认识到科技的发展与我们的日常生活密切相关，进一步培养学生的科学能力和品质。

2.教学活动设计与实施

2.1 各阶段的教学内容和目标。在进行教学活动设计的过程中我们主要分为三个阶段，同时在各阶段中充分的进行STEM理念，在第一阶段通过引导学生对扬谷扇车简易模型触摸了解，基于STEM理念展现出工程、人文、技术、艺术等多方面学科的知识。第二阶段在设计活动开展的过程中，将全班学生进行分组以小组为单位开展设计活动，进一步基于STEM理念展现出技术、科学、工程、数学等方面知识在创新创造领域的应用，激发学生的团队合作和创新能力。第三步借助于学生设计的扬谷扇车模型进行演示，进一步将科学工程、技术、数学、人文等多方面学科的知识融为一体，使学生能够感受到创新的力量培养学生的创新精神，同时也使学生认识到科学技术是第一生产力，激发学生将所学科学知识应用于实践应用于生活的积极性。

2.2 教学活动的实施。

(1)在扬谷扇车简易操作模型制作的过程中引导学生以电吹风机、矿泉水瓶、硬纸板、各种不同型号的漏斗、铅笔、直尺、三角板、水稻、糠稗草作为设计材料，帮助农民伯伯设计出一种机器来将水稻中的碎屑和稗草分离出来。在该设计活动中学生充分的观察稻谷下落的过程，同时了解稻谷下落的力量来源，改变吹风机的方向，观察稻谷下落和稻谷中碎屑以及灰尘的分离情况。

(2)研究扬谷扇车简易模型设计的重要影响因素，通过对设计的模型以及模拟效果进行观察，研究分析出影响扬谷扇车对稻谷分离效果的因素，对于可能改变稻谷分离效果的影响因素进行记录探索其原因。结合分析结果，通过对影响扬谷扇车对稻谷分离效果的影响因素，通过改变风速、改变吹风的距离、改变风向、改变稻谷下落流量等相关因素研究扬谷扇车的应用效果。

(3)扬谷扇车的实物模型组装，先引导学生对扬谷扇车组装好的实物模型进行观察，然后通过视频的方式将扬谷扇车的组装记录展示给学生，引导学生在学习的过程中进入扬谷扇车组装过程中的注意事项。最后让学生以小组为单位通过组员合作组装扬谷扇车实物模型，各组间进行实物模型的展示，比较实物模型的科学性实用性以及美观性，并进行评分。

3.教学活动评价

在该节科学课堂中以扬谷扇车项目的设计活动为例，引导学生进行设计与创新，在课程开展的过程中先基于STEM理念引导学生针对扬谷扇车实物进行观察，充分了解扬谷扇车的实际作用，使学生能够从人文、工程、技术等多学科了解扬谷扇车的应用原理和方法，培养了学生的创新创造与科学精神。在课程开展的过程中通过小组合作的方式，培养了学生的团队合作能力，通过对扬谷扇车的模型设计，积极开发学生的大脑，培养学生的动手能力使学生的科学素养得到提升。最终通过对模型的评价，以小组为单位激发学生的竞争与创造精神。综合分析在该节科学课实践活动中，基于STEM理念的融入，使学生的创新能力得以培养，使学生的科学素养得以提高。