STEM理念下的小学创客社团活动实践研究
作者: 陈花【摘要】科学学科课程标准中指出,教师要培养学生的创新精神,让学生尝试运用多种材料、多种方法完成科学探究活动,增强创新能力。创客社团活动便在此背景下形成,而STEM理念能够为创新教育提供支撑。对此,教师要在创客社团活动中融入STEM理念,从而将创新教育落到实处。文章基于STEM理念分析了开展小学创客社团活动的策略。
【关键词】STEM理念;创客;社团活动;小学科学
作者简介:陈花(1985—),女,江苏省泰州市口岸小学。
“创客”是指将创意、创新想法变为现实的人,创建创客社团的目的是培养具有创新意识、创新能力的人,引导学生将应试能力转变为综合能力,从而真正地实现成长。STEM理念提出要整合科学、技术、工程、数学等学科,促进学生逻辑思维能力、问题解决能力和创造力的发展。将STEM理念与小学科学课程进行融合,促进创客社团的创建,能够让学生乐于走进科学世界,积极进行创新设计,更主动地围绕科学知识进行创新、实践,从而在未来的学习、生活中有能力去创造新事物。
一、有效规划活动,做好前期准备
前期的准备工作能够为活动的实施打下良好的基础,在小学科学课程的创客社团活动中融入STEM理念时,教师也应当从教材内容的解读、活动目标的设计等方面出发,做好活动规划,以便之后有序开展社团活动,践行STEM理念的要求,从而真正促进创客教育思想的落实,让学生获得全面发展[1]。
(一)挖掘教材内容,确定活动方向
教材是教师开展活动的依据,随着创客思想在科学课堂上的不断渗透,在进行教材编写时,编纂者也开始有意识地加入创新教育元素,期望学生在掌握基础科学知识的同时,实现创新能力的发展,逐步成长为一名创客[2]。而科学课程标准中也引入了STEM理念,因此,教师需要在明确学生创新思维发展需求的基础上,深入挖掘科学教材,找出教材上与STEM理念有关的内容,并基于此为学生设计创客活动,促使学生逐步增强对科学知识的理解,强化创新能力。
例如,在组织学生学习“摩擦力”这一课时,教师要深入分析教材内容,做好STEM理念、科学课程、创客社团活动的整合。本课的内容属于物质科学领域,目的是让学生认识阻碍物体运动的力,促使学生在观察生活现象的过程中,了解影响摩擦力大小的因素。基于对教学大纲的分析,教师能够迅速确定“测量摩擦力大小的方法”是本课的教学重点,而这一内容与STEM理念是息息相关的。随后,教师设定“探究影响摩擦力大小的因素”的学习任务,明确活动方向,让学生在完成学习任务的过程中发展创新思维。
教师从STEM理念出发,结合教学大纲的要求,对科学教材内容进行分析,并挖掘出具有创新性的学习内容,能够有效发挥创客社团活动的价值,促进学生的成长。
(二)明确活动目标,精准设计活动
基于STEM理念开展创客社团活动时,教师要结合科学课程的教学内容、学生的科学素养发展水平和创新能力等,设定恰当的活动目标。随后,教师再根据活动目标安排社团活动细节,以便在开展活动的过程中达到活动目标,切实提高学生的创新能力,增强学生对科学知识的认识,促进STEM理念的落实。
以“制作汽水”这一课的教学为例,为了精准设计创客社团活动,教师可以事先明确本次活动的目标。具体来说,教师先明确“引导学生根据汽水的制作原理完成汽水的创新性制作”是本次活动的教学总目标。随后,教师为学生设定如下具体的活动目标:1.能够通过实验的方式,证实汽水中的气泡是二氧化碳,认识到白醋与小苏打反应后产生二氧化碳;2.了解制作汽水的原料和方法,掌握汽水制作的基本原理;3.能够基于所学知识完成汽水的创新性制作。之后,教师以上述活动目标为指引,合理地设计创客社团活动,以便学生结合科学、技术、工程、数学等知识,进行汽水的创新性设计,切实体会科技创新的乐趣。
教师精心设计社团活动的目标,能够让社团活动的方向更加明确,使学生在逐步落实活动目标的过程中,真正地综合各学科知识,发展创新能力。
二、整合多元形式,完善社团活动
完善的社团活动能够发展学生的创新思维。所以,在学生参与创客社团活动时,教师要对活动的背景、实施流程、形式等进行调整,基于生活化的背景激发学生创新的动力,基于完善的活动流程让学生有序地进行创新,基于有趣的活动形式提高学生的创新热情[3]。
(一)融入生活元素,激活创新动力
现实生活与科学课程之间有密切的联系,教师要引导学生将掌握的科学知识应用在实际生活中,让现实生活变得更加美好。因此,为了激活学生的创新动力,让学生的创新作品更有实用价值,让创客社团活动更有意义,教师要设计生活化的创新背景,让学生从现实需求出发,积极地围绕科学知识开展创新设计活动,并主动融入STEM理念,完善创新的过程。
例如,在“物体的传热本领”这一课中,教师就可以借助生活元素激活学生的创新动力。在开展创客社团活动前,教师先指导学生进行实验探究,让学生对比不同材料传热的速度,帮助学生建立良导体、不良导体的概念。之后,教师结合现实生活,为学生设计以下活动背景:“小红的妈妈最近要加班,晚上不能回家吃饭,小红想要为妈妈送温热的饭菜,但是家里却没有保温盒,你能帮助小红设计和制作一个保温盒吗?你打算使用什么材料呢?你打算设计多大的饭盒呢?”让学生基于实际生活需求参与创客社团活动。在活动中,学生进行保温盒材料的选择和大小的设计,基于STEM理念不断成长,满足现实生活的需求。
教师为学生设定生活化的创新背景,引导学生基于STEM理念完成创新设计,能够让学生意识到科学创新活动的实用价值,使学生在未来的学习中也能够积极地开展创新活动,真正地成为一名创客。
(二)明确活动流程,完善实践过程
创客社团活动的实施需要教师设计完整的流程,如果学生直接开展创新设计的活动,那么在实践操作的过程中很有可能会出现许多意想不到的问题,这些问题会减缓学生完成创新任务的速度,而完整的活动流程能够让学生的创新过程变得更加有序,让学生在正式参与活动前就做到心中有数。对此,教师可以借助问题引发学生思考,让学生进行创客社团活动流程的设计,并将STEM理念融入活动流程中,以便学生在参与活动前可以对活动进行整体把控,在活动中可以按照流程图有序进行每一个步骤。
比如,在以“热胀冷缩”这一课为基础,指导学生开展社团活动时,教师便可以采用问题引导的方式,带领学生逐步明确本次活动的实施步骤。为了促进学生创新思维的发展,教师提出“将瘪了的乒乓球还原”的活动要求。随后,教师设计“本次活动的最终目的是什么?”“你打算怎么做呢?”等问题,让学生对解决问题的步骤进行整体把握。之后,教师继续设计“在活动中你需要哪些素材、材料呢?你打算准备多少材料呢?”“第一步你打算做什么?”“可以以流程图的形式写下你的实验过程吗?”等问题,引导学生细化活动步骤。在确定活动的流程后,学生能够有序参与活动,应用热胀冷缩的知识创造性地解决
问题。
教师用问题激活学生的思维,让学生沿着问题的方向逐步完善创客社团活动的实施步骤,能够让活动的实践操作过程更加完善,加快学生创造性解决问题的速度。
(三)趣化活动形式,拓展科学教学
兴趣是学生参与学习活动的动力。在传统科学课堂中,如果活动形式相对有趣,学生会主动将目光聚焦在活动上,活动热情高涨;如果活动的形式相对枯燥,学生的热情会持续减退,创新思维也难以被激活。因此,基于STEM理念设计创客社团活动时,教师要遵循学生的兴趣爱好,巧妙地借助趣味元素,趣化创客社团活动形式,将学生平时的玩乐转变为学习活动,引导学生自主对科学知识进行探索,积极进行创新设计。
例如,在“矿物与我们的生活”这一课中,教师就可以为学生设计趣味活动,趣化学生的学习过程。在指导学生开展创客社团活动时,教师为学生设计“我是资源小帮手”的趣味活动,并提出“从科学、工程、技术等多个角度出发,想想我们能够为保护矿物资源做些什么,提出创造性的设想”的活动要求。同时,教师也要向学生讲明游戏活动的奖惩措施:“对提出多样化保护矿物资源想法的学生,授予‘资源小帮手’的称号,而提出想法最少的学生,则需要为大家表演一个节目。”面对明晰的奖惩措施,学生会积极地发散自身的思维,提出多样化、创造性的设想,有效提升创新能力。
教师创新创客社团的活动形式,为学生添加趣味游戏元素,能够营造良好的活动氛围,让学生更主动地发散自身的思维,积极地结合科学、技术等知识,提出创新性的想法。
三、落实活动步骤,提高活动实效
在做好活动的前期准备工作,设定明确的活动项目后,教师要指导学生进行实践操作,真正落实STEM理念下的创客社团活动。然而,实际的操作过程中仍旧存在一些细节问题,如社团成员的分工不恰当、活动结束后的评价方式不合理等,致使社团活动没有达到预期的效果。对此,教师要优化社团活动的细节,引导学生进行成员责任的细化,并组织学生展示自己的创新成果。
(一)恰当分工,落实社员责任
在创客社团活动中,学生往往以小组为单位,共同参与实践探究。但是,如果学生之间没有明确的分工,那么分组的意义不大,甚至会阻碍社团活动的实施。而每个学生都是独立的存在,有着自身的特点和优势,所以,在STEM理念下开展创客社团活动时,科学教师要引导学生根据组内成员的特点,进行社团任务的恰当分工,落实每一个社团成员的责任,发挥每一个社团成员的优势,以便让学生们各司其职,共同完成创新任务。
比如,以“用化石作证据”这一课为背景,为学生设计“撰写为‘人猿同祖论’提供证据支撑的论文”的创客社团活动后,教师便可以结合学生的实际情况,为学生进行分组,指导学生分工。具体来说,在教学的过程中,教师要观察学生的反应,判断不同学生科学素养、学习能力、创新能力的发展情况。随后,教师以互补为原则,合理地分配各个小组的成员,并引导组内学生进行学习任务的分工,如科学素养较强的学生负责统筹规划的工作,学习能力较强的学生负责资料的收集,创新能力较强的学生负责对资料进行创造性的整合等。这样,学生便可以在合作中创造性地完成创客社团活动。
教师先观察学生的情况,再结合学生的情况恰当安排小组成员,能够让学生合理地分工,让学生间形成良好的互动关系,集中集体力量,强化创新能力。
(二)展示成果,培养多方能力
评价环节是学生进行回顾和反思的环节,然而,单纯依靠教师的点评,学生难以获得成长,难以精准认识到自己的不足和进步。在创客社团活动中,学生往往能获得一定的成果,这些成果既代表了学生的学习质量,也代表了学生创新思维的发展水平。对此,教师可以为学生搭建平台,鼓励学生展示自己的创新成果,并让学生讲述自己的灵感来源、创新实践过程等。之后,教师再组织学生进行互评,让学生在相互鉴赏、相互评析中产生更多的创新想法,主动改进自身的不足,从而进一步强化创新能力、反思能力。
例如,在“太阳钟”一课中,教师先组织学生学习太阳钟的制作方法,再指导学生应用材料完成太阳钟的创新设计。随后,教师搭建平台,鼓励学生展示自己制作的太阳钟,并让学生介绍自己制作的过程、使用的材料和灵感的来源等。接着,教师让学生相互评价,以便让学生了解他人的创新想法,认识到自己的不足,从而有针对性地改进,进一步融合数学、科学等知识,强化创造能力。
在创客社团活动中,教师改善以往的评价环节,为学生创建相互欣赏的平台,能够更好地引导学生进行反思和回顾,促使学生在不断改进中强化科学素养、创新意识。
总而言之,教师要深入学习STEM理念,开展创客社团活动,促进二者的融合,让学生在提高科学素养的同时,有效发展创新思维,逐步成长为一名合格的创客。
【参考文献】
[1]张培.核心素养下小学科学探究课堂的构建[J].新课程(小学),2019(09):36-37.
[2]李洪成.浅谈基于核心素养理念构建小学科学探究课堂的途径[J].天天爱科学(教育前沿),2021(05):163-164.
[3]陈艳秋.学生动起来,社团活起来:将STEM教育引入小学科学社团[J].新课程,2021(22):159.