基于STEM教育的小学科学单元整合的教学实践研究 ——以《做一顶帽子》为例
崔月
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崔月,. 基于STEM教育的小学科学单元整合的教学实践研究 ——以《做一顶帽子》为例[J]. 中国教育研究,2021.5. DOI:10.12721/ccn.2021.157044.
摘要: 如何以科学课堂为主阵地实施STEM教育,又如何将科学单元整合开展STEM教育?本文从研究背景、课程开发过程、课程框架、课程评价以及自我反思五个方面,积极探索将科学单元整合实施STEM教育的教学研究。
关键词: STEM教育;小学科学;单元整合;实践
DOI:10.12721/ccn.2021.157044
基金资助:

一、追根溯源——实践研究背景

(一)课程开发的必要性

从2001年起,教育领域逐步引入STEM教育,近几年来,教育对于STEM教育的研究进入蓬勃发展近段,文献数量数量与质量都突飞猛进,由此可见,STEM教育在我国教育地位凸显。STEM教育的核心理念是在跨学科融合的过程中将知识情景化,让学生参与创新,并且尝试去解决实际问题,培养学生成为全面发展的人。将STEM课程与小学科学课程整合起来,能为学生科学素养的培养搭建更广阔的平台,不断提升学生的创新意识和创新精神。①

(二)课程开发的可行性

2017年2月15日,国家教育部颁布了《义务教育小学科学课程标准》,它的颁布指引了科学教育的发展方向。此标准由原来的三维目标修订为四维目标,将科学、技术、社会与环境“纳入科学课程,倡导跨学科的学习方式,鼓励老师将科学、技术、工程、数学有机地融为一体,将STEM教育尝试运用于自己的教学实践。 ②

小学科学新教材在每一个单元最后一课,都加入了一节工程与技术课,这为实施STEM课程提供了有利资源;同时,我校具有全市优秀的创客工作室与科技创新辅导团队,这又为开展本研究提供了可行的资源。

二、课程开发过程

(一)制定课程目标

STEM教育是通过多学科的综合应用解决实际问题,培养综合性人才,所以STEM课程的开发需要依据各学科课程标准,围绕核心素养展开。我们学校实施STEM教育主要途径是以科学课为主阵地,将小学科学单元进行整合,根据小学科学课程标准制定相应的STEM课程目标。

(二)设计课程纲要

1. 课程目标

科学探究与工程设计:将工程设计与科学探究相结合,学生设计帽子,制作帽子;通过学习材料的特点,能够选择适合的材料。

跨学科知识与技能:掌握安全剪刀,软尺等基本工具的使用;通过设计帽子的强化设计能力。感受生活中科学产品给人民带来的便利与舒适。

科技与现实生活:意识到材料对于制作人工世界的重要性,倡导节能环保。增强质疑、皮瓣的意识以及应用跨学科知识解决现实问题。

2. 课程内容

课程内容主要包括材料的认识、帽子的制作两大部分。

3. 实施步骤

开课前测→市场调研→小组提出问题→设计解决方案→制作→分享并改进→成果展示与交流。

三、课程框架

《做一顶帽子》是小学科学课程已有主题——教科版科学教材二年级上册,教材中共分为六个课时,分别从不同的材料入手,最后一课时为《做一顶帽子》。而笔者将这一个单元进行整合,结合STEM教育理念,带领学生从日常需求,到主动探究材料的性质,最后主动解决需求,培养学生解决生活中的实际问题,提升综合能力。

(一)具体设置

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(二)课时内容

第一课时:确认需求

全班学生被分成若干各项目小组,根据个人的生活经验,市场调查,分享结果,并确认各小组的需求,根据需求,开展后续的项目学习。

第二课时:根据需求,确定设计

根据第一课时的需求,小组成员讨论如何设计自己小组的帽子,包括帽子的款式、帽子的材料、帽子的尺寸等问题。组员需分工明确,组长全面组织,记录员负责记录讨论内容,发言人整理材料,组织语言。最后,全体小组人员共完成设计表格。

第三课时:分享方案,并完善

根据上一课小组的方案,各小组发言人汇报设计结果,其他小组给予修改建议,最后各小组根据师生建议,再继续完善设计方案。

第四课时:研究材料性能

根据方案,选择材料,并研究材料性能。教师引导学生探究各材料性能方案,探究过程中,完成以下表格。

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第五课时:使用工具

根据材料的选择,以及帽子的设计,学习简单工具的正确使用方法。例如:安全剪刀、软尺等,小组内先练习使用工具。

第六课时:制作帽子

根据前面五个课时的设计、选好的材料、工具使用练习,本次课组内开始制作帽子。

第七课时:分享并修改帽子

各项目小组介绍帽子的结构、材料、功能,并说说本小组的创新点。其他小组给予修改建议,或指出优点之处。根据建议,各小组再继续修正并装饰。

第八课时:成果交流展示

在校园内,布置成果展示会供全校参观,小组向参观人员介绍自己的成果,并根据观摩者的问题,给予解答。

四、课程评价

课程评价既可以帮忙教师了解学生的掌握情况,又可以帮忙学生完善作品。

生生评价:从组内合作、组内讨论、表达、态度等多方面进行两部分评价,小组内组员之间的评价和组长对组员的评价,

师生评价:教师进行听汇报、看展示、巡合作等方面,对学生进行评价,并作为期末考核项目之一。

课程评价:通过问卷形式,对学生进行调研,从知识性、趣味性、难易程度等方面对此项目进行评估。

五、自我反思

在课程实施的过程中,会遇到很多问题。首先,STEM课程需要借助一些工具,但是低年段的学生在日常生活中没有接触过,比较陌生,还有存在安全的问题。其次,大班教学,人数较多,组织起来比较困难,分享时间就过增多,课上反思的时间就会减少,有些任务只能布置课后完成,这会增加学生的负担。最后,如何开展多元评价提升课程的质量?这些都还需要我们研究解决,不断前行。

参考文献

[1] 王素、李正福:《STEM教育这样做》,教育科学出版社2019年10月出版

[2]中华人民共和国教育部.:《义务教育小学科学课程标准》.

作者简介:崔月(1985年3月)女、籍贯:吉林省吉林市、深圳市光明区实验学校、本科、一级教师、研究方向:小学科学

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