STEAM教育理念下小学科学拓展性活动的实践研究*

2024-04-07蒋伟

安徽教育科研 2024年7期

蒋伟

(临泉县韦寨镇史寨小学安徽阜阳 236400)

引言

在我国现代化社会发展过程中,越来越多新技术与教育进行了融合,其中跨学科教学尤为突出。STEAM教育是当前教育领域的热门话题。STEAM教育以跨学科融合和实践探究为特点,旨在培养学生的创新能力和科学素养。小学科学既需要传授学科知识,又要加强对学生综合素质的科学培育,然而从以往教学情况来看,其缺乏拓展性活动。因此,本文对STEAM教育理念下小学科学拓展性活动展开研究,旨在为实际教育提供有益的帮助,以激发学生的学科兴趣、培养其创新思维,并提高其科学素养。

一、STEAM教育理念下小学科学拓展性活动的价值

小学科学拓展性活动在培养学生动手操作能力方面,展现出了极为重要的价值。这种活动不仅仅传授知识,更注重对学生实践能力的科学训练,使学生找到正确的问题解决方法,了解知识的本质,激发学习动力,并在实践中不断积累经验。

首先,小学科学拓展性活动可以激发学生的动手操作兴趣。相比于传统的教学方法,通过实践操作,学生们能够更加直观地感受到科学知识的魅力。学生可以亲自动手实验、观察、记录数据,从而深入了解科学原理。这种亲身参与的学习体验,不仅能够提高学生的主动性和积极性,还有助于让学生热爱科学知识的学习,为学生科学素养的形成提供良好的条件。

其次,科学拓展性活动能够培养学生的综合能力。在拓展性活动中,学生们需要自己动手操作实验仪器、收集和分析数据等。通过这样的实践活动,学生们可以培养自己的实际操作能力,提高解决问题的能力。在实践过程中,学生们需要观察现象、提出假设、验证实验,不断思考和改进,从而培养逻辑思维和创新思维能力。这种实践性的教学方式使学生可以更加快速地掌握科学知识,具备较强的学习思维。

小学科学拓展性活动能够为学生提供广泛的实践机会,让学生亲自动手、亲自感受科学的奥妙。

在实践中,学生需要仔细观察现象、收集数据,进行实验和探究,这样的实践过程能够锻炼学生的观察力和实践操作能力,使学生更加准确地捕捉到科学现象的本质,并通过实践来验证和巩固理论知识。

最后,小学科学拓展性活动可以为学生提供丰富的学习素材,培养学生的探索精神。在拓展性活动中,学生需要自主设计实验方案、提出问题、探索答案,这样的实践过程能够激活学生的思维,让学生充分展示自己的创造力和想象力。学生通过不断的尝试和探索,创新思维,更好地适应社会的发展。此外,小学科学拓展性活动还可以拓宽学生的科学视野和知识面。通过实践活动,让学生能够在课堂中接触到不同领域的知识,了解不同的科学概念和实践技巧,增加对科学的认识和理解。

二、STEAM教育理念下小学科学拓展性活动实践

(一)密切和生活的联系

在拓展性活动中将知识与生活相结合,能激发学生的学习兴趣和创造力,使学生更好地认识和理解科学知识,培养学生观察、思考和解决问题的能力。同时,这也能够培养学生的合作精神、审美能力和自主学习能力。教师应该进一步探索和实践这种方法,为学生提供更好的学习体验和更多的发展空间。

例如,在“阳光下物体的影子”拓展性活动中,教师可以选择在一个阳光明媚的日子,带领学生到室外进行观察和实地探究。学生们可以自行选择一些物体,观察它们的影子在不同时间、不同角度下的变化。通过亲身实践,学生们可以深刻感受到光线与物体的关系,了解自然界中的奥妙,增强学习体验。在“阳光下物体的影子”拓展性活动中,教师还可以让学生自由地组成不同的小组,通过小组合作相互帮助、碰撞思维,培养各种合作能力和团队精神。同时,教师要让学生在小组合作中记录学习信息,使学生各项学习活动具备较强的科学性,培养学生的创造力和解决问题的能力。例如,教师可以鼓励学生思考为什么物体在阳光下会有影子、不同物体的影子形状为何不同等问题,引导学生通过观察、实验和推理得出结论。

(二)多样化实验操作

通过开展多样化的实验操作活动,可以让学生更好地学习和理解科学知识。这不仅可以提高学生的动手能力和创新思维,还有助于锻炼学生的学习思维,为学生的科学学习提供更加丰富、有趣和有效的环境。

例如,针对小学科学课程中“简单的机械”这一内容,为了降低学生的学习难度,教师可以利用多媒体为学生展示简单机械的原理,也可以扩展生活中常见的一些机械,让学生了解实验的意义和目的。这样做不仅可以激发学生的好奇心,还可以为学生理解实验过程和结果打下基础。之后,教师可以设计一系列有趣、富有挑战性的实验任务。在实验操作的过程中,教师可以向学生提出一些问题和挑战,鼓励学生通过实验来找到答案。在讨论简单机械的运动原理时,教师可以要求学生利用简单机械装置完成一项特定的任务,如将物体抬高到一定高度。通过这样的设计,学生不仅可以在实践中理解简单机械的工作原理,还可以进一步激发探究欲望。此外,教师还需要扩展学生自主学习的空间。在实验操作中,注重体现开放性,让学生根据自身的想法制定适合自己的实验内容。例如,学生可以自行选择不同材料和结构来组装简单机械装置,然后通过实验来测试它们的性能和效果。这种自主探究和创新实践的方式,可以激发学生的思维能力和科学创造力,让学生在实践中不断追求更好的解决方案。教师应该注重对学生的实验操作进行指导。在学生进行实验操作的过程中,教师要全面地观察学生的实验过程,确保学生能够正确理解和掌握实验的步骤和方法。同时,教师还应该及时对学生的实验结果进行评价和反馈,引导学生分析和总结实验数据,并加深对实验原理的理解。

(三)融入信息技术

在STEAM教育理念的引领下,小学科学教学更加注重培养学生的动手操作能力。传统的课堂教学模式难以引起学生的兴趣,也无法真正激发学生的学习动力。为了提升教学效果,教师可借助信息技术的力量,营造出更加活泼的课堂学习氛围。

例如,在讲解“认识二氧化碳”时,教师可以利用虚拟现实(VR)技术或增强现实(AR)技术打造一个二氧化碳实验室。学生可以通过戴VR眼镜或使用AR软件,亲身体验二氧化碳与其他物质的反应过程,观察其在不同温度、压力条件下的变化。这种沉浸式的学习方式不仅可以让学生身临其境地感受科学实验的乐趣,还可以帮助学生更好地理解二氧化碳的属性和特点。同时,教师可以利用交互式白板等信息技术工具,设计一些趣味性的互动游戏或模拟实验,使学生在游戏中学习与探索。例如,教师可以设计一个名为“二氧化碳探险”的游戏,在游戏中,学生需要通过解谜、收集线索等方式,逐渐揭开二氧化碳的奥秘。这样的活动不仅可以激发学生的兴趣,还有助于学生在反复探究和推理的过程中抓住问题的本质和知识的内涵。

(四)问题串联探究

问题串联探究可以培养学生创造性思维和解决问题的能力,能够将科学知识融入学生的生活实践中,使学生真正理解和应用所学的知识,为学生提供更丰富、有趣、有意义的学习体验。

例如,摩擦力是我们日常生活中常见但又常常被忽视的力量。它存在于我们走路、写字、开车等各种活动中。而STEAM教育的目标之一就是让学生从生活实践中发掘科学知识,理解科学原理,培养创新和合作意识。通过“生活中的摩擦力”这一拓展性活动,学生有机会深入了解这一现象的本质,从而更好地利用它。我们可以引导学生通过一步一步地思考和解决一系列相关的问题,深入了解摩擦力的原理和应用。在前期学习中,教师向学生提出一个问题,例如:“为什么冰球在冰上滑动得很快,而木球在木地板上滚动得很慢?”这个问题能够引起学生的兴趣和好奇心,激发学生思考。接着,教师请学生讨论对摩擦力的理解。通过学生分享对摩擦力的观察和感知,教师能够了解学生的知识起点。然后,教师引导学生进行实践探究。例如,可以准备一些不同表面的材料,让学生在上面摩擦物体,并观察物体在不同表面上的滑动情况。通过实际操作,学生可以亲身感受摩擦力的产生和影响。在实践过程中,教师要充分引导学生观察并记录实验结果,帮助学生发现规律。学生在完成实验之后,能够了解摩擦力和物体表面粗糙度之间的关系。通过引导学生进行类比和推理,教师可以帮助学生发现摩擦力与表面积、物体形状等因素之间的关系。接下来,教师可根据学生的学习情况,提出相关的问题,引导学生思维向深层次发展。例如,“为什么沿着斜面下滑的物体速度会变快”“为什么涂了润滑油的物体在表面上滑动得更远”等。通过解决这些问题,学生理解了力的合力和分解力的概念,并且能够将相关原理应用于实际情境。最后,教师可以引导学生将所学的知识应用到实际生活中。例如,让学生设计一个小车,通过改变小车的质量、轮胎材料等因素,探究摩擦力对小车行驶的影响。通过实际操作和观察,学生进一步巩固对摩擦力的理解,并培养创造性思维和合作精神。

(五)注重活动评价

评价在小学科学拓展性活动中起着重要的作用。评价不仅可以展示学生的学习成果,还有助于教师客观地了解学生的学习情况,改进教学方案,促进学生的学习和发展。针对小学科学拓展性活动,评价应该具有针对性、多样性和综合性,最大限度地提高学生的学习效果。

首先,评价内容应该具有针对性。STEAM背景下的科学教学要求学生具备较强的探索能力和创新精神,所以在评价的过程中,教师要以这一出发点为主设置不同的评价指标。通过对学生个体和小组的评价,可以了解学生存在的具体问题,为学生提供个性化的指导。

其次,评价方法应该具有多样性。针对小学科学拓展性活动,不同的评价方法可以提供不同的信息。例如,可以采用观察、访谈、作品展示等多种方法来评价学生的学习情况。观察法可以让教师了解学生在课堂中的各种表现,访谈法可以让教师深入了解学生的思考过程和学习动机,而作品展示法则可以反映学生的成果和创造力。多样的评价方法强调从不同的角度客观地了解学生的实际情况,突破了单一评价方法的局限性。