STEM教育下的科学阅读教学分析

STEM教育下的科学阅读教学分析

【摘要】科学是一门实用性很强的学科,可以培养学生的动手能力。STEM教育理念要求学生掌握丰富的知识,培养解决实际问题的能力。在实际教学的过程中,我们发现学生对理论知识的掌握还不够。巧妇难为无米之炊,缺乏足够的理论基础,学生充满探究热情,却无法收到良好的探究效果。课外阅读的重要性也由此体现,教师要引导学生积极阅读,为切实提升学生的科学素养打下扎实的基础。

【关键词】小学科学;课外阅读;科学认识

课标要求,科学讲究探究式的学习。在平时的教学中,以科学探究的方式,的确可以调动学生的学习积极性,切实提高学生的科学素养。也正因为如此,越来越多的科学教师关注课堂探究,充分尊重学生的主体地位,收到了较好的教学效果。STEM教育是基于科学、工程、信息技术、数学的综合性课程,有助于培养学生的综合素质,符合现代素质教育的要求。在科学教学中,STEM教育理念与探究式学习不谋而合,全部都指向学生科学素养的培养。在日常教学中,根据STEM教育理念,我们都有意识地抛出实际问题,让学生去解决、去探究,希望以此培养学生的科学素养。但是,我们不能忘了,学生解决问题的基础是充分获得了理论知识,扎实的理论知识才是学生进行科学探究的前提。现阶段的探究式学习,对学生能力的提升作用毋庸置疑,但是这也导致了很多学生过分追求动手实践,讲究实际操作,却忽视了理论知识的积淀,导致好高骛远,往往只看到了科学课堂的趣味性,忽视了科学课堂的理论性。

一、现用苏教版科学教材的特点对科学阅读提出了更高的要求

学生进行科学探究的基础是扎实的理论知识,学生对理论知识的获得一般来自课本,而现阶段所用的苏教版科学教材,内容新颖、富有特色,对学生理论知识的掌握提出了更高的要求,科学阅读恰恰能帮助学生进一步掌握课本知识。笔者所在地区学校目前所用的科学教材是新苏教版,比起之前用的老教材,新教材将理论知识、探究能力、科学态度三个重点有机结合,相比于之前教材的“理论知识+探究实验”的教学模式,更有助于激发学生学习科学的热情。新教材在内容的选择上非常考究,呈现形式多样,教师面对这样的教材,往往都有自己独特的想法,新教材对教师主观能动性的培养具有重要意义。但是,新教材的设计意图指向不够明确,很多课的内容都以插图为主,缺少对理论知识的解读,这对教师处理教材提出了更高的要求。比如五年级上册《露和霜》一课,首先要让学生明确露和霜的异同点。教材上提供了很多露、霜的插图,学生仅仅依靠观察比较,得到的结论并不完整,这一课仅有的理论知识只有露和霜的概念,学生更不可能形成完整的知识网络。笔者备课时发现了这个问题,为了让学生更好地了解露和霜,笔者搜集了相关资料,进行重新整合,给学生发放了资料卡片,对露和霜的成因、状态等进行了详细解读,对资料卡片的阅读学习正是一种科学阅读。学生进行了充分的阅读之后,对书本理论知识的理解就非常深刻,同时进一步深入理解相关理论知识,为接下来的实验奠定了良好的基础。在新教材里,很多课都是简单的理论知识,却需要用复杂的实验来证明。学生对很多理论知识的解读不到位,这就更要求我们要在课堂上组织学生进行科学阅读。磨刀不误砍柴工,只有对知识的理解充分了,才能更好地服务于实际操作,从而培养学生的科学素养。新教材六年级上册最后一个单元,其实是对科学史的解读。本单元四课内容,教材上图片很多,其实,比较、观察图片也是阅读的一种形式,能够读懂图片,更是学生阅读能力的体现。虽然教材上相对应的理论知识内容比较少,但是通过对图片的观察阅读讨论,比如对于有土栽培与无土栽培的比较,学生会有一定的了解,形成一定的知识储备。但是很显然,这样的理论知识掌握肯定不够扎实。课堂上如何让学生掌握足够的理论知识来支撑他们的进一步学习呢?我们可以借助学生学习小组的力量,布置学生观察、思考、讨论。这三个活动步骤层层递进,符合学生的认知规律。观察是信息的初步搜集,是科学阅读的一种体现;思考是对所获取信息的一种整合;讨论则是对组内其他伙伴观点的一种融合。如此一来,学生能够真正有所收获,从没有字的图片上却“读”出了很多关键信息,实实在在地获得了知识,为进一步的学习打下良好的基础。学生观察、思考、讨论所得出结论的过程,何尝不是一种科学阅读呢?都是经历了信息的搜集、整合,最终得出结论。六年级的学生有了比较完备的阅读能力,完全可以充分发挥他们的主观能动性,让他们在科学课上也进行深度阅读。仅是阅读图片、文字,学生难免会感觉枯燥,科学阅读应该是有趣的。针对这一单元的知识点,教师在课堂上完全可以采用视频的形式,进一步帮助学生了解人类伟大的科学史。学生看视频的过程也是阅读的过程。但如果仅以视频的形式让学生掌握这部分知识,则会趣味有余,效果不足;如果全是靠学生自主阅读,依赖自己的观察获取信息,缺乏一定的趣味手段,课堂又会显得枯燥乏味。这就对教师提出了更高的要求,需要精心研读教材,选择符合学生认知条件的阅读方式,把趣味性的视频形式和实用性的自主观察整合信息相结合,让学生在有足够学习效率的同时,能切实体会到科学课堂的乐趣,培养学生对科学的兴趣,提升他们的科学素养。兴趣是最好的老师,在STEM教育理念的支撑下,科学课应该是学生探究的课堂,是充满趣味的课堂,科学阅读是对教材理论知识最好的补充。多种形式的科学阅读,也是对科学课趣味性的补充。科学阅读不同于常规的文学性阅读,文学阅读重在情感的陶冶,而科学阅读重在知识的获得。科学阅读简单明了却又能让学生有实实在在的收获。而这些阅读材料的选择,都离不开教师对教材的深刻理解和精心准备。这也是现用的科学教材对我们提出的更高要求。

二、结合实际问题,促使学生产生阅读兴趣

在STEM教育理念下,科学课程重在解决实际问题,培养的是学生解决实际问题的能力。科学也因此成了一门实用性很强的学科。培养学生的动手能力固然重要,但是所有的实践也必须有理论作为基础。面对众多的科学实际问题,对于学生的知识储备提出了更高的要求。在学习基本电路时,学生知道了并联与串联,也学会了简单的电路连接。但是在实际生活中,电路的连接基于基本电路,却又远远高于基本电路。想要让学生明白实际生活中的电路连接,科学阅读必不可少。比如,笔者曾经在学生充分学习基本电路的基础上,让他们自行设计楼道电路开关。这是一个真实有趣的生活情境,学生充满了探究的热情。在课堂上,学生发现,“我”上楼后关掉楼道的灯,此时,妈妈再上楼就无法打开灯了。如何解决妈妈上楼时无灯的问题呢?这样的一个问题很有思考的深度,笔者适时鼓励学生课后查阅楼道电路的相关资料,寻找解决办法。出乎预料,下一节课,学生热情高涨,不仅完成了任务,甚至自发阅读了单刀双掷开关的资料,为解决这个实际问题打下了牢固的基础。在实际教学中,我们要充分把控学生乐于表现的心理。学生如果能在教师的引导下,凭借自己的能力解决实际问题,就会获得巨大的学习满足感。学生基于解决实际问题的需要,他们乐意去搜集资料、乐意去阅读。每一堂成功的STEM科学课,都是基于对实际问题的解决,或形成一套完整的方案或进行了成功的制作或通过合作解决了问题。也因为如此,对学生理论知识的掌握提出了更高的要求。STEM课堂强调融合性,学生的知识储备如果仅局限于课本知识,学生将很难具备解决实际问题的能力。科学阅读自然就成了STEM课堂的助推器。学生学习完溶解后,知道了可以利用溶解蒸发的办法分离物质。笔者根据学生已有的知识储备,考虑到原油泄漏这样一个实际问题,设计了STEM课程《小小指挥官——海洋救援》,创设了油轮泄漏的实际情境,学生被赋予了指挥官的光荣身份,个个跃跃欲试,对解决这个问题充满了热情。很显然,用蒸发分离的办法是不能解决原油泄漏的,学生缺乏这方面的知识储备。于是,笔者寻找了国际上处理原油泄漏问题的视频,帮助学生形成一定的知识储备。观看学习视频,也是一种阅读形式。在模拟实验中,笔者在水槽里倒了很多油,模拟原油泄漏。学生选择的材料有塑料绳、针筒、吸水纸和洗洁精。分别模拟了围栏、抽油机、吸油毡和溶解剂,真正遵循了优先回收利用,尽力保护环境的处理原则,完美完成了自己作为指挥官的使命。而这种方案的形成,离不开课外阅读,课外阅读所获得的知识和形成的经验,才是学生解决实际问题的法宝。在STEM教育如火如荼的今天,课外阅读的重要性不言而喻。而课外阅读的指向是实际问题的解决,这无疑能最大限度地激发学生的探究热情。科学课外阅读和实际问题解决相辅相成、互相促进。

三、精选阅读材料,帮助学生形成正确的科学认识

科学的学习不能仅限于课本,课外知识的补充也是必不可少的。笔者听过不少公开课,往往在课的最后,教师会进行课外拓展,由课内延伸到课外,这无疑是有助于激发学生的探究热情。但是,很多情况下,教师会说“请在课后搜集相关资料进一步学习××知识”,很显然,这样的任务学生在课后基本不会执行。因为缺乏明确的指向,缺少阅读的动力。作为科学老师,想要让课后阅读真正落到实处,布置的课外阅读必须真正有所指向,明确阅读内容。五年级上册《露和霜》一课,最后一个活动是认识二十四节气中的白露和霜降。最初备课的时候,笔者考虑到帮助学生拓展阅读,于是布置了课后阅读二十四节气相关知识。结果在课堂反馈的时候,发现很多学生没有阅读。对他们来说,二十四节气的范围太广,学生缺少阅读的抓手,阅读积极性不高。于是,笔者改变了课外阅读布置的方式,要求学生搜集二十四节气中像白露、霜降一样,体现天气变化的节气知识,并思考遇到不同的节气,天气发生了怎样的变化。针对学生的学习认知特征,笔者适时改变了阅读内容的要求,对学生提出了更加细致的要求。学生所要学习阅读的材料,经过精选,可以更好地服务于学生科学素养的培养。从辩证唯物主义的观点来看,讲究一分为二来看待问题。科技的巨大发展给我们带来了极大的便利,学生爱科学、学科学、用科学。学生在课外科学阅读的过程中,经教师引导,阅读的内容几乎都是“科学积极有利的”。这显然是不够全面的。很多教师在备课的时候,视角往往都会放在现代科学的先进性上,所以学生几乎都跟着教师一起,体会现代科技的美好,学生受老师的影响,对现代科技的看法不够全面。我们在精选阅读材料时,也要关注科技不利的一面,关注环保与健康,能够正确看待科学,帮助学生形成积极的情感体验。让学生多一些思考,多一些社会意识,也许,学生在未来成才后,今天的一些价值灌输,会让社会收获巨大。总之,教师在课堂上要关注学生的情感体验,一堂好的科学课,学生不仅能感受到趣味、感受到严谨,也能感受到科学所要求我们应该关注的社会现象和要承担的社会责任,帮助学生形成正确的科学认识。科学的学习仅仅依赖教材里有限的理论知识是不够的,书本的内容并不能完全满足学生对未知世界的追求。在追求STEM教育的今天,我们强调的是学科的融合性,学生需要掌握的知识包罗万象。只有依赖于课外阅读,积累足够多的理论知识,学生才能在实际解决问题的过程中,有深度的思维、巧妙的办法,学生的科学素养才能真正有所提高。教师要扮演好引导者的角色,帮助学生选择有益的课外阅读内容,让科学阅读成为学生的习惯,帮助学生真正形成正确的科学价值观。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.义务教育小学科学课程标准[M].北京:北京师范大学出版社,2017.

[2]温小勇,周玲,刘露,陈昱静.小学科学课程思维型教学框架的构建[J].教学与管理,2020(24).

[3]李莉.探究在小学科学教学中提升学生创造性思维的方法[J].天天爱科学(教育前沿),2020(9).

作者:陈凯宁 单位:江苏省如皋市白蒲镇白蒲小学