浅议基于项目的STEM学习

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  基于项目的STEM学习,是在STEM教育理念指导下,以课堂教学为主阵地,以项目化学习内容为载体的一种教学形式。能够更好地实现不同学科的融合,有利于培养学生自主学习能力、小组合作意识、基本操作技能。
  “STEM”教育是20世纪80年代,美国政府面对不断发展的科技而出现的顶尖人才缺失,提出的跨学科、跨领域的人才培养的教育理念。基于项目的STEM学习,是在STEM教育理念指导下,以课堂教学为主阵地,以项目化学习内容为载体的一种教学形式。实践中,我们发现基于项目的STEM学习,能够更好地实现不同学科的融合,有利于培养学生自主学习能力、小组合作意识、基本操作技能。唤醒学生的自我认知,鼓励学生全面发展、自由成长,成为更好的自己。
  一、“项目”有利于培养学生自主学习能力
  STEM学习要求学生能够把不同学科的知识、技能融合在一起去解决所面临的问题。学习中,学生被要求使用技术搜集、数据分析,设计解决方案。这就要求学生有较强的自主学习能力。学生的自主学习需要动力,更需要抓手,“项目”的提出正好给了学生明确的学习目标。
  如五年级学生在完成“测量重物”(利用规定小量程测力计测量超重铁块重量)这一项目时,学生们讨论发现只有利用省力装置才有可能完成任务。有了这一具体目标,学生的探究热情被彻底激发。各小组内积极地思考、讨论起来,不约而同点找来各种资料,迫不及待地翻阅开来。再次上课时,有的小组找来了滑轮,打开了教学视频,一遍遍地尝试起了滑轮的组合;有的小组摆弄起了杠杆,计算起了“F1 x LI=F2×L2”;更有的小组翻开了历史书籍,“曹冲称象”跃然纸上。
  苏霍姆林斯基说:“人的心灵深处,总有一种把自己看作发现者、研究者和探索者的固有需要,该种需要在儿童的精神世界中尤其强烈。”基于项目的STEM学习,培养学生的学习信心,树立积极主动、独立思考、锐意进取的科学态度,提高学生的自主学习能力,更好地促进其自主发展。
  二、“项目”有利于培养学生小组合作意识
  STEM学习围绕着问题而展开,层层推进的问题将学习引向深入。而一个现实问题的解决,往往有一个复杂的过程,需要多人参与,依靠团队合作进行。“项目”的提出,给学生一个明确的信息,这是一个项目,需要以小组的形式合作进行。
  如,在进行“搭建小木屋”这一项目时,经过前期混乱的讨论设计过程,同学们发现自己的团队需要一个领导者,需要有不同的角色分配。在接下来的制作环节,通过集体讨论,他们做出了具体的角色分配:1个思维敏捷、表达能力强的组织者;1~2个能够熟练使用小木据的材料员;2~3个熟悉小木屋整体构造,能够熟练拼接的操作员。在组织者的统一安排下,材料员快速地取好木料,操作员根据设计图纸,搭建的先后顺序,很快完成了小木屋主体框架的搭建。合理的角色分配,让制作过程显得井井有条,效率明显提高。诱发了学生积极主动地根据自己的特长学习新知的兴趣,这样既能发挥每个学生的优势,有利于组内成员取长补短,共同提高,又便于开展组间竞争,发挥小组的集体智慧。
  新课标倡导“自主、探究、合作”的学习方式。追求学生主动的、全面的发展,培养学生的自我意识和合作意识。基于项目的STEM学习,以小组形式进行,增加了学生讨论、交流的时间,使学生的活动紧紧依靠团队合作进行。在成功中,感受到合作的快乐,培养了合作的意识,也丰富了学生们的想象,增长了其智慧和能力。
  三、“项目”有利于培养学生基本操作技能
  STEM学习的意义,是让学生在学习的过程中,体会科学知识、技术工程等不同學科之间的相互支撑、相互依赖、相互补充的意义。协助孩子得到应对未来挑战的技能和信心,学会尊重他人并赢得他人的尊重,实现全面成长。在我们的教学实践中,“项目”——一个从生活中走出的真实项目,在帮助孩子形成科学概念的同时,更能促进学生基本技能的生长。
  在“搭建小木屋”这一项目的制作过程中,学生首先要用米尺量取不同长度的木条,并使用小木工锯进行截取,用三角锉收边;再用热熔枪对木条进行连接,用小刀剔除接缝处多余的热熔胶,以保持接口的平整美观;最后还要利用软尺量取屋顶尺寸,用剪刀、美工刀采取屋顶覆盖材料,再借助玻璃胶将其与屋顶固定。孩子们不断地练习使用着各种工具,经历着学习——尝试——失败——再练习——再尝试——再失败……终至成功的过程。我想整个小木屋的制作过程,就是孩子们基本操作技能生长的过程。
  苏霍姆林斯基说:“儿童的智慧在他手指尖上。”而单纯的技能练习,就如没有情感投入,枯燥的体力劳动,给孩子带来的只有厌倦与负担。“项目”中技能的练习,是在孩子们讨论设计后进行的,是孩子们为完成自己的项目而自发形成的需求。这里再也不见孩子们畏难的情绪,有的是专注的神情、动手的冲动、成功后的尖叫……
  基于项目的STEM学习,通过具体项目的提出、设计与实施,将学生置身于复杂的项目情境中,去辨识事物的多样表象,联系生活与历史,将不同学科的知识、技能,进行深层次的整合。在培养学生良好的判断性思维能力,促进学生基础文化知识、基本操作技能发展的同时,更激发了学生从心底里萌发的热爱与专注。
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