STEAM教育理念下小學科學拓展性活動的實踐研究*

蔣 偉

(臨泉縣韋寨鎮史寨小學 安徽阜陽 236400)

引言

在我國現代化社會發展過程中,越來越多新技術與教育進行了融合,其中跨學科教學尤為突出。STEAM教育是當前教育領域的熱門話題。STEAM教育以跨學科融合和實踐探究為特點,旨在培養學生的創新能力和科學素養。小學科學既需要傳授學科知識,又要加強對學生綜合素質的科學培育,然而從以往教學情況來看,其缺乏拓展性活動。因此,本文對STEAM教育理念下小學科學拓展性活動展開研究,旨在為實際教育提供有益的幫助,以激發學生的學科興趣、培養其創新思維,并提高其科學素養。

一、STEAM教育理念下小學科學拓展性活動的價值

小學科學拓展性活動在培養學生動手操作能力方面,展現出了極為重要的價值。這種活動不僅僅傳授知識,更注重對學生實踐能力的科學訓練,使學生找到正確的問題解決方法,了解知識的本質,激發學習動力,并在實踐中不斷積累經驗。

首先,小學科學拓展性活動可以激發學生的動手操作興趣。相比于傳統的教學方法,通過實踐操作,學生們能夠更加直觀地感受到科學知識的魅力。學生可以親自動手實驗、觀察、記錄數據,從而深入了解科學原理。這種親身參與的學習體驗,不僅能夠提高學生的主動性和積極性,還有助于讓學生熱愛科學知識的學習,為學生科學素養的形成提供良好的條件。

其次,科學拓展性活動能夠培養學生的綜合能力。在拓展性活動中,學生們需要自己動手操作實驗儀器、收集和分析數據等。通過這樣的實踐活動,學生們可以培養自己的實際操作能力,提高解決問題的能力。在實踐過程中,學生們需要觀察現象、提出假設、驗證實驗,不斷思考和改進,從而培養邏輯思維和創新思維能力。這種實踐性的教學方式使學生可以更加快速地掌握科學知識,具備較強的學習思維。

小學科學拓展性活動能夠為學生提供廣泛的實踐機會,讓學生親自動手、親自感受科學的奧妙。

在實踐中,學生需要仔細觀察現象、收集數據,進行實驗和探究,這樣的實踐過程能夠鍛煉學生的觀察力和實踐操作能力,使學生更加準確地捕捉到科學現象的本質,并通過實踐來驗證和鞏固理論知識。

最后,小學科學拓展性活動可以為學生提供豐富的學習素材,培養學生的探索精神。在拓展性活動中,學生需要自主設計實驗方案、提出問題、探索答案,這樣的實踐過程能夠激活學生的思維,讓學生充分展示自己的創造力和想象力。學生通過不斷的嘗試和探索,創新思維,更好地適應社會的發展。此外,小學科學拓展性活動還可以拓寬學生的科學視野和知識面。通過實踐活動,讓學生能夠在課堂中接觸到不同領域的知識,了解不同的科學概念和實踐技巧,增加對科學的認識和理解。

二、STEAM教育理念下小學科學拓展性活動實踐

(一)密切和生活的聯系

在拓展性活動中將知識與生活相結合,能激發學生的學習興趣和創造力,使學生更好地認識和理解科學知識,培養學生觀察、思考和解決問題的能力。同時,這也能夠培養學生的合作精神、審美能力和自主學習能力。教師應該進一步探索和實踐這種方法,為學生提供更好的學習體驗和更多的發展空間。

例如,在“陽光下物體的影子”拓展性活動中,教師可以選擇在一個陽光明媚的日子,帶領學生到室外進行觀察和實地探究。學生們可以自行選擇一些物體,觀察它們的影子在不同時間、不同角度下的變化。通過親身實踐,學生們可以深刻感受到光線與物體的關系,了解自然界中的奧妙,增強學習體驗。在“陽光下物體的影子”拓展性活動中,教師還可以讓學生自由地組成不同的小組,通過小組合作相互幫助、碰撞思維,培養各種合作能力和團隊精神。同時,教師要讓學生在小組合作中記錄學習信息,使學生各項學習活動具備較強的科學性,培養學生的創造力和解決問題的能力。例如,教師可以鼓勵學生思考為什么物體在陽光下會有影子、不同物體的影子形狀為何不同等問題,引導學生通過觀察、實驗和推理得出結論。

(二)多樣化實驗操作

通過開展多樣化的實驗操作活動,可以讓學生更好地學習和理解科學知識。這不僅可以提高學生的動手能力和創新思維,還有助于鍛煉學生的學習思維,為學生的科學學習提供更加豐富、有趣和有效的環境。

例如,針對小學科學課程中“簡單的機械”這一內容,為了降低學生的學習難度,教師可以利用多媒體為學生展示簡單機械的原理,也可以擴展生活中常見的一些機械,讓學生了解實驗的意義和目的。這樣做不僅可以激發學生的好奇心,還可以為學生理解實驗過程和結果打下基礎。之后,教師可以設計一系列有趣、富有挑戰性的實驗任務。在實驗操作的過程中,教師可以向學生提出一些問題和挑戰,鼓勵學生通過實驗來找到答案。在討論簡單機械的運動原理時,教師可以要求學生利用簡單機械裝置完成一項特定的任務,如將物體抬高到一定高度。通過這樣的設計,學生不僅可以在實踐中理解簡單機械的工作原理,還可以進一步激發探究欲望。此外,教師還需要擴展學生自主學習的空間。在實驗操作中,注重體現開放性,讓學生根據自身的想法制定適合自己的實驗內容。例如,學生可以自行選擇不同材料和結構來組裝簡單機械裝置,然后通過實驗來測試它們的性能和效果。這種自主探究和創新實踐的方式,可以激發學生的思維能力和科學創造力,讓學生在實踐中不斷追求更好的解決方案。教師應該注重對學生的實驗操作進行指導。在學生進行實驗操作的過程中,教師要全面地觀察學生的實驗過程,確保學生能夠正確理解和掌握實驗的步驟和方法。同時,教師還應該及時對學生的實驗結果進行評價和反饋,引導學生分析和總結實驗數據,并加深對實驗原理的理解。

(三)融入信息技術

在STEAM教育理念的引領下,小學科學教學更加注重培養學生的動手操作能力。傳統的課堂教學模式難以引起學生的興趣,也無法真正激發學生的學習動力。為了提升教學效果,教師可借助信息技術的力量,營造出更加活潑的課堂學習氛圍。

例如,在講解“認識二氧化碳”時,教師可以利用虛擬現實(VR)技術或增強現實(AR)技術打造一個二氧化碳實驗室。學生可以通過戴VR眼鏡或使用AR軟件,親身體驗二氧化碳與其他物質的反應過程,觀察其在不同溫度、壓力條件下的變化。這種沉浸式的學習方式不僅可以讓學生身臨其境地感受科學實驗的樂趣,還可以幫助學生更好地理解二氧化碳的屬性和特點。同時,教師可以利用交互式白板等信息技術工具,設計一些趣味性的互動游戲或模擬實驗,使學生在游戲中學習與探索。例如,教師可以設計一個名為“二氧化碳探險”的游戲,在游戲中,學生需要通過解謎、收集線索等方式,逐漸揭開二氧化碳的奧秘。這樣的活動不僅可以激發學生的興趣,還有助于學生在反復探究和推理的過程中抓住問題的本質和知識的內涵。

(四)問題串聯探究

問題串聯探究可以培養學生創造性思維和解決問題的能力,能夠將科學知識融入學生的生活實踐中,使學生真正理解和應用所學的知識,為學生提供更豐富、有趣、有意義的學習體驗。

例如,摩擦力是我們日常生活中常見但又常常被忽視的力量。它存在于我們走路、寫字、開車等各種活動中。而STEAM教育的目標之一就是讓學生從生活實踐中發掘科學知識,理解科學原理,培養創新和合作意識。通過“生活中的摩擦力”這一拓展性活動,學生有機會深入了解這一現象的本質,從而更好地利用它。我們可以引導學生通過一步一步地思考和解決一系列相關的問題,深入了解摩擦力的原理和應用。在前期學習中,教師向學生提出一個問題,例如:“為什么冰球在冰上滑動得很快,而木球在木地板上滾動得很慢?”這個問題能夠引起學生的興趣和好奇心,激發學生思考。接著,教師請學生討論對摩擦力的理解。通過學生分享對摩擦力的觀察和感知,教師能夠了解學生的知識起點。然后,教師引導學生進行實踐探究。例如,可以準備一些不同表面的材料,讓學生在上面摩擦物體,并觀察物體在不同表面上的滑動情況。通過實際操作,學生可以親身感受摩擦力的產生和影響。在實踐過程中,教師要充分引導學生觀察并記錄實驗結果,幫助學生發現規律。學生在完成實驗之后,能夠了解摩擦力和物體表面粗糙度之間的關系。通過引導學生進行類比和推理,教師可以幫助學生發現摩擦力與表面積、物體形狀等因素之間的關系。接下來,教師可根據學生的學習情況,提出相關的問題,引導學生思維向深層次發展。例如,“為什么沿著斜面下滑的物體速度會變快”“為什么涂了潤滑油的物體在表面上滑動得更遠”等。通過解決這些問題,學生理解了力的合力和分解力的概念,并且能夠將相關原理應用于實際情境。最后,教師可以引導學生將所學的知識應用到實際生活中。例如,讓學生設計一個小車,通過改變小車的質量、輪胎材料等因素,探究摩擦力對小車行駛的影響。通過實際操作和觀察,學生進一步鞏固對摩擦力的理解,并培養創造性思維和合作精神。

(五)注重活動評價

評價在小學科學拓展性活動中起著重要的作用。評價不僅可以展示學生的學習成果,還有助于教師客觀地了解學生的學習情況,改進教學方案,促進學生的學習和發展。針對小學科學拓展性活動,評價應該具有針對性、多樣性和綜合性,最大限度地提高學生的學習效果。

首先,評價內容應該具有針對性。STEAM背景下的科學教學要求學生具備較強的探索能力和創新精神,所以在評價的過程中,教師要以這一出發點為主設置不同的評價指標。通過對學生個體和小組的評價,可以了解學生存在的具體問題,為學生提供個性化的指導。

其次,評價方法應該具有多樣性。針對小學科學拓展性活動,不同的評價方法可以提供不同的信息。例如,可以采用觀察、訪談、作品展示等多種方法來評價學生的學習情況。觀察法可以讓教師了解學生在課堂中的各種表現,訪談法可以讓教師深入了解學生的思考過程和學習動機,而作品展示法則可以反映學生的成果和創造力。多樣的評價方法強調從不同的角度客觀地了解學生的實際情況,突破了單一評價方法的局限性。

三、結語

基于STEAM教育理念,教師可以根據本文提出的教學建議,設計出更具有創意和趣味性的小學科學拓展性活動,密切與學生之間的互動及交流,幫助學生解決在知識理解方面存在的問題,實現良好的學習效果。