STEAM教育理念下小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)的實(shí)踐研究

引言在我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展過程中,越來(lái)越多新技術(shù)與教育進(jìn)行了融合,其中跨學(xué)科教學(xué)尤為突出。STEAM教育是當(dāng)前教育領(lǐng)域的熱門話題。STEAM教育以跨學(xué)科融合和實(shí)踐探究為特點(diǎn),旨在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)科學(xué)既需要傳授學(xué)科知識(shí),又要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生綜合素質(zhì)的科學(xué)培育,然而從以往教學(xué)情況來(lái)看,其缺乏拓展性活動(dòng)。因此,本文對(duì)STEAM教育理念下小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)展開研究,旨在為實(shí)際教育提供有益的幫助,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣、培養(yǎng)其創(chuàng)新思維,并提高其科學(xué)素養(yǎng)。一、STEAM教育理念下小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)的價(jià)值小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力方面,展現(xiàn)出了極為重要的價(jià)值。這種活動(dòng)不僅僅傳授知識(shí),更注重對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的科學(xué)訓(xùn)練,使學(xué)生找到正確的問題解決方法,了解知識(shí)的本質(zhì),激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)力,并在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)。首先,小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手操作興趣。相比于傳統(tǒng)的教學(xué)方法,通過實(shí)踐操作,學(xué)生們能夠更加直觀地感受到科學(xué)知識(shí)的魅力。學(xué)生可以親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄數(shù)據(jù),從而深入了解科學(xué)原理。這種親身參與的學(xué)習(xí)體驗(yàn),不僅能夠提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,還有助于讓學(xué)生熱愛科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí),為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成提供良好的條件。其次,科學(xué)拓展性活動(dòng)能夠培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在拓展性活動(dòng)中,學(xué)生們需要自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器、收集和分析數(shù)據(jù)等。通過這樣的實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生們可以培養(yǎng)自己的實(shí)際操作能力,提高解決問題的能力。在實(shí)踐過程中,學(xué)生們需要觀察現(xiàn)象、提出假設(shè)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),不斷思考和改進(jìn),從而培養(yǎng)邏輯思維和創(chuàng)新思維能力。這種實(shí)踐性的教學(xué)方式使學(xué)生可以更加快速地掌握科學(xué)知識(shí),具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)思維。小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)能夠?yàn)閷W(xué)生提供廣泛的實(shí)踐機(jī)會(huì),讓學(xué)生親自動(dòng)手、親自感受科學(xué)的奧妙。在實(shí)踐中,學(xué)生需要仔細(xì)觀察現(xiàn)象、收集數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究,這樣的實(shí)踐過程能夠鍛煉學(xué)生的觀察力和實(shí)踐操作能力,使學(xué)生更加準(zhǔn)確地捕捉到科學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),并通過實(shí)踐來(lái)驗(yàn)證和鞏固理論知識(shí)。最后,小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)可以為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)素材,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。在拓展性活動(dòng)中,學(xué)生需要自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、提出問題、探索答案,這樣的實(shí)踐過程能夠激活學(xué)生的思維,讓學(xué)生充分展示自己的創(chuàng)造力和想象力。學(xué)生通過不斷的嘗試和探索,創(chuàng)新思維,更好地適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。此外,小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)還可以拓寬學(xué)生的科學(xué)視野和知識(shí)面。通過實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生能夠在課堂中接觸到不同領(lǐng)域的知識(shí),了解不同的科學(xué)概念和實(shí)踐技巧,增加對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解。二、STEAM教育理念下小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)實(shí)踐(一)密切和生活的聯(lián)系在拓展性活動(dòng)中將知識(shí)與生活相結(jié)合,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力,使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)和理解科學(xué)知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考和解決問題的能力。同時(shí),這也能夠培養(yǎng)學(xué)生的合作精神、審美能力和自主學(xué)習(xí)能力。教師應(yīng)該進(jìn)一步探索和實(shí)踐這種方法,為學(xué)生提供更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和更多的發(fā)展空間。例如,在“陽(yáng)光下物體的影子”拓展性活動(dòng)中,教師可以選擇在一個(gè)陽(yáng)光明媚的日子,帶領(lǐng)學(xué)生到室外進(jìn)行觀察和實(shí)地探究。學(xué)生們可以自行選擇一些物體,觀察它們的影子在不同時(shí)間、不同角度下的變化。通過親身實(shí)踐,學(xué)生們可以深刻感受到光線與物體的關(guān)系,了解自然界中的奧妙,增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在“陽(yáng)光下物體的影子”拓展性活動(dòng)中,教師還可以讓學(xué)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(yǎng)各種合作能力和團(tuán)隊(duì)精神。同時(shí),教師要讓學(xué)生在小組合作中記錄學(xué)習(xí)信息,使學(xué)生各項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)具備較強(qiáng)的科學(xué)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和解決問題的能力。例如,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生思考為什么物體在陽(yáng)光下會(huì)有影子、不同物體的影子形狀為何不同等問題,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、實(shí)驗(yàn)和推理得出結(jié)論。(二)多樣化實(shí)驗(yàn)操作通過開展多樣化的實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng),可以讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解科學(xué)知識(shí)。這不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維,還有助于鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)思維,為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)提供更加豐富、有趣和有效的環(huán)境。例如,針對(duì)小學(xué)科學(xué)課程中“簡(jiǎn)單的機(jī)械”這一內(nèi)容,為了降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,教師可以利用多媒體為學(xué)生展示簡(jiǎn)單機(jī)械的原理,也可以擴(kuò)展生活中常見的一些機(jī)械,讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的意義和目的。這樣做不僅可以激發(fā)學(xué)生的好奇心,還可以為學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果打下基礎(chǔ)。之后,教師可以設(shè)計(jì)一系列有趣、富有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。在實(shí)驗(yàn)操作的過程中,教師可以向?qū)W生提出一些問題和挑戰(zhàn),鼓勵(lì)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來(lái)找到答案。在討論簡(jiǎn)單機(jī)械的運(yùn)動(dòng)原理時(shí),教師可以要求學(xué)生利用簡(jiǎn)單機(jī)械裝置完成一項(xiàng)特定的任務(wù),如將物體抬高到一定高度。通過這樣的設(shè)計(jì),學(xué)生不僅可以在實(shí)踐中理解簡(jiǎn)單機(jī)械的工作原理,還可以進(jìn)一步激發(fā)探究欲望。此外,教師還需要擴(kuò)展學(xué)生自主學(xué)習(xí)的空間。在實(shí)驗(yàn)操作中,注重體現(xiàn)開放性,讓學(xué)生根據(jù)自身的想法制定適合自己的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。例如,學(xué)生可以自行選擇不同材料和結(jié)構(gòu)來(lái)組裝簡(jiǎn)單機(jī)械裝置,然后通過實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試它們的性能和效果。這種自主探究和創(chuàng)新實(shí)踐的方式,可以激發(fā)學(xué)生的思維能力和科學(xué)創(chuàng)造力,讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷追求更好的解決方案。教師應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行指導(dǎo)。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中,教師要全面地觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,確保學(xué)生能夠正確理解和掌握實(shí)驗(yàn)的步驟和方法。同時(shí),教師還應(yīng)該及時(shí)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋,引導(dǎo)學(xué)生分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并加深對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解。(三)融入信息技術(shù)在STEAM教育理念的引領(lǐng)下,小學(xué)科學(xué)教學(xué)更加注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式難以引起學(xué)生的興趣,也無(wú)法真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。為了提升教學(xué)效果,教師可借助信息技術(shù)的力量,營(yíng)造出更加活潑的課堂學(xué)習(xí)氛圍。例如,在講解“認(rèn)識(shí)二氧化碳”時(shí),教師可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)技術(shù)打造一個(gè)二氧化碳實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生可以通過戴VR眼鏡或使用AR軟件,親身體驗(yàn)二氧化碳與其他物質(zhì)的反應(yīng)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(xué)習(xí)方式不僅可以讓學(xué)生身臨其境地感受科學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣,還可以幫助學(xué)生更好地理解二氧化碳的屬性和特點(diǎn)。同時(shí),教師可以利用交互式白板等信息技術(shù)工具,設(shè)計(jì)一些趣味性的互動(dòng)游戲或模擬實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在游戲中學(xué)習(xí)與探索。例如,教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)名為“二氧化碳探險(xiǎn)”的游戲,在游戲中,學(xué)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(dòng)不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣,還有助于學(xué)生在反復(fù)探究和推理的過程中抓住問題的本質(zhì)和知識(shí)的內(nèi)涵。(四)問題串聯(lián)探究問題串聯(lián)探究可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和解決問題的能力,能夠?qū)⒖茖W(xué)知識(shí)融入學(xué)生的生活實(shí)踐中,使學(xué)生真正理解和應(yīng)用所學(xué)的知識(shí),為學(xué)生提供更豐富、有趣、有意義的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。例如,摩擦力是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷殖３１缓鲆暤牧α?。它存在于我們走路、寫字、開車等各種活動(dòng)中。而STEAM教育的目標(biāo)之一就是讓學(xué)生從生活實(shí)踐中發(fā)掘科學(xué)知識(shí),理解科學(xué)原理,培養(yǎng)創(chuàng)新和合作意識(shí)。通過“生活中的摩擦力”這一拓展性活動(dòng),學(xué)生有機(jī)會(huì)深入了解這一現(xiàn)象的本質(zhì),從而更好地利用它。我們可以引導(dǎo)學(xué)生通過一步一步地思考和解決一系列相關(guān)的問題,深入了解摩擦力的原理和應(yīng)用。在前期學(xué)習(xí)中,教師向?qū)W生提出一個(gè)問題,例如:“為什么冰球在冰上滑動(dòng)得很快,而木球在木地板上滾動(dòng)得很慢?”這個(gè)問題能夠引起學(xué)生的興趣和好奇心,激發(fā)學(xué)生思考。接著,教師請(qǐng)學(xué)生討論對(duì)摩擦力的理解。通過學(xué)生分享對(duì)摩擦力的觀察和感知,教師能夠了解學(xué)生的知識(shí)起點(diǎn)。然后,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究。例如,可以準(zhǔn)備一些不同表面的材料,讓學(xué)生在上面摩擦物體,并觀察物體在不同表面上的滑動(dòng)情況。通過實(shí)際操作,學(xué)生可以親身感受摩擦力的產(chǎn)生和影響。在實(shí)踐過程中,教師要充分引導(dǎo)學(xué)生觀察并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)之后,能夠了解摩擦力和物體表面粗糙度之間的關(guān)系。通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行類比和推理,教師可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)摩擦力與表面積、物體形狀等因素之間的關(guān)系。接下來(lái),教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,提出相關(guān)的問題,引導(dǎo)學(xué)生思維向深層次發(fā)展。例如,“為什么沿著斜面下滑的物體速度會(huì)變快”“為什么涂了潤(rùn)滑油的物體在表面上滑動(dòng)得更遠(yuǎn)”等。通過解決這些問題,學(xué)生理解了力的合力和分解力的概念,并且能夠?qū)⑾嚓P(guān)原理應(yīng)用于實(shí)際情境。最后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。例如,讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)小車,通過改變小車的質(zhì)量、輪胎材料等因素,探究摩擦力對(duì)小車行駛的影響。通過實(shí)際操作和觀察,學(xué)生進(jìn)一步鞏固對(duì)摩擦力的理解,并培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和合作精神。(五)注重活動(dòng)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)在小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng)中起著重要的作用。評(píng)價(jià)不僅可以展示學(xué)生的學(xué)習(xí)成果,還有助于教師客觀地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,改進(jìn)教學(xué)方案,促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)和發(fā)展。針對(duì)小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng),評(píng)價(jià)應(yīng)該具有針對(duì)性、多樣性和綜合性,最大限度地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。首先,評(píng)價(jià)內(nèi)容應(yīng)該具有針對(duì)性。STEAM背景下的科學(xué)教學(xué)要求學(xué)生具備較強(qiáng)的探索能力和創(chuàng)新精神,所以在評(píng)價(jià)的過程中,教師要以這一出發(fā)點(diǎn)為主設(shè)置不同的評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過對(duì)學(xué)生個(gè)體和小組的評(píng)價(jià),可以了解學(xué)生存在的具體問題,為學(xué)生提供個(gè)性化的指導(dǎo)。其次,評(píng)價(jià)方法應(yīng)該具有多樣性。針對(duì)小學(xué)科學(xué)拓展性活動(dòng),不同的評(píng)價(jià)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(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。觀察法可以讓教師