创客教育理念下的小学科学教学策略

作者: 唐玲

摘   要:创客教育理念是融合多学科知识与技能,以具有开放性、创新性、教育性的实践创造学习活动为主的新型教育理念。在小学科学教学中,教师要以创客教育理念为抓手,结合学生的身心发展需求,通过创设教学情境、传授学习方法、组织探索活动、延伸生活训练等,激发学生的学习兴趣,培养学生的观察力、思维力、操作力、创造力,使小学科学教育更加符合素质教育的要求。

关键词:小学科学 创客教育理念 教学策略

传统的学科教学注重单一的知识灌输,不符合小学生的心理发展特点,枯燥的理论知识容易让学生产生畏难、厌学心理,从而抑制学生各方面能力的发展。创客教育理念融合了多学科的知识与技能,具有开放性、创新性、教育性。在创客教育理念的指导下,小学科学教师应摒弃传统的教育模式,创新教学设计,结合学生的年龄特点、兴趣爱好、认知水平等,充分利用多媒体,创设生动、有趣、直观的教学情境,引导学生通过实践操作,建构科学知识体系,实现自主探索能力的成长。

一、创设教学情境,培养学生观察力

科学是一门具有探索性的学科,创客教育理念指导下的小学科学教学,教师应结合小学生的年龄特点与认知发展规律,创新教学设计,创设生动、直观、有趣的科学探究情境,为学生提供更多的观察机会,充分调动学生的多元感官,快速启动学生对科学的感知力。

(一)创造观察机会

视觉感触带给学生的冲击会更强烈,因此,在课堂教学中,教师应充分挖掘教材内容,结合学生的实际学习需求,利用多媒体设备,将枯燥的理论知识以动态的形式呈现,提高学生的课堂参与度。在此基础上,教师还应融入科学实验,引导学生对实验材料、实验步骤、实验原理、实验内容等进行具体分析,观察实验结果,为学生创设科学、专业的学习情境,帮助学生将抽象的概念具象化。

例如,在教学“热传导”时,教师可以准备相应的实验材料:打火机、铁片、木条、水杯、勺子、热水、冷水等,让学生根据这些材料猜想哪些物品的导热性能较好,哪些物品的导热性能较差。在课堂上,教师可以组织学生参与实验操作,对之前的判断进行验证。学生通过实验验证,观察实验结果,会明白金属的热传导性能好,而塑料、木、竹等材质的热传导性能差,从而逐步建立热传导的认知基础。教师还可以组织多种材质的热传导演示实验活动,让学生经历“猜想—验证—总结”的实验过程,为学生创造自主观察与实验的机会,帮助学生强化学习体验。学生通过实验操作,能了解不同物品的导热性能,并且学会主动观察生活中的热传导现象,对热传导的原理和相关应用形成更全面的理解。

(二)设计预习任务

在教学前,教师适当布置一些具有趣味性、开放性、自主性的学习任务,为学生创造“先学”的机会,既能提升教学效率,又能培养学生自主学习的习惯。小学生的学习内驱力较弱,教师可以针对学生的兴趣爱好、理解能力、接受能力等,设计多样化的预习任务,激发学生学习的兴趣,让学生在体验与建构中完善科学知识体系。

例如,在教学“光的反射”时,笔者给学生布置了设计并制作潜望镜的预习任务,要求学生以小组为单位,收集相应的制作材料,利用光的折射原理,设计制作一款潜望镜,参与班级展评。学生对手工制作比较感兴趣,能够结合生活认知完成预习任务。在课堂教学中,笔者要求学生以小组为单位展示、介绍自己的作品,详细介绍制作的原理,以及制作过程中遇到的问题。笔者针对学生的实践操作和积极表达给予肯定,并引导学生总结光的反射、折射现象以及特征。课前的实践预习作业能帮助学生认识光的反射原理,为学科教学的顺利开展做好铺垫。

二、传授学习方法,培养学生思维力

创客教育理念强调学生的自主创新,对此,教师要明确培养学生综合素养的教学目标,增加示范、操作环节,传授学生正确的学习方法与操作方法,提高学生的实践操作能力与思维能力。

(一)增加示范机会

创客教育理念注重培养学生的创新意识,强调让学生通过自主探究、实践操作、合作学习等,探索适合自己的学习方法,建构全面的知识网络。对此,教师要根据小学生的学习特点和认知发展规律,营造宽松的科学学习氛围,为学生提供更多示范机会,给予学生高度的学习支持。多样化的实践活动,能够让学生养成动脑、动手的良好习惯,提高学生自主学习、自主探究与自主创造的能力。

例如,在教学“刺激与反应”时,教师可以准备一个皮球,邀请几个学生进行反应实验,一个学生负责抛球,其他学生立正站好,能够接住球的学生加一分,看哪个学生的反应更快。在实验操作的过程中,教师要引导其他学生观察台上各位学生的表现,并讨论、分析实验操作原理是什么。这个实验是在测试学生的反应能力,教师要鼓励学生针对实验数据进行分析,解读刺激与反应的概念。教师邀请学生进行实验操作,能为学生带来更多深度思考的机会,而让学生通过分析、比较、概括实验结论,得出刺激与反应的关系,能让学生认识到人的反应速度存在一定的差异,从而建立更全面的认知。

(二)传授操作方法

小学生具有好奇心与求知欲强的特点,对未知事物有强烈的探索欲望,但实验操作方法积累较少。对此,教师可以进行有针对性的教学设计,为学生规划清晰的实验方向,给予学生操作方法与技术指导,交代实验注意事项,引导学生顺利完成实验。

例如,在教学“云和雾”时,教师可以利用多媒体展示课文中的图片,要求学生分辨哪些是云,哪些是雾。学生有一定的生活经验积累,能够说出对山脚下的人来说,山上的就是云,而对山上的人来说,身边的就是雾,由此得出“云和雾的本质相同,只是位置不同”的结论。此时,教师可以适时推出“人造雾”的实验,准备好量筒、温水、线香、冰袋、冷水等材料,要求学生往量筒内倒入适量温水,放入点燃的线香,一分钟后,移走线香,用冰袋完全封住量筒口,观察量筒内的现象,用冰水代替温水重复实验步骤,再次观察量筒内的现象,并做实验记录。在学生的实验操作环节中,教师要对学生的错误操作进行及时纠偏、指正。学生经过一系列探索,能成功完成雾气实验,教师可以适时普及实验的原理,让学生对水在自然界中的循环产生更真实的体验。

三、组织探索活动,培养学生操作力

小学生对具有互动性、探索性、开放性、实践性的学习活动有特殊兴趣,教师要优化探索活动形式,让学生将自主探索和合作学习相结合,全方位培养学生的实践能力。

(一)组织研究活动

科学实验、生活观察、信息收集、手工制作、数据整合、课堂辩论等活动都是具有实践性的探索活动。教师可以结合当前的教学内容和学生的学习水平,展开具有针对性的教学设计,组织学生进行创造性学习,以丰富的研究活动内容带给学生更多的学习启示和心理触动,激发学生科学探索的兴趣。学生在兴趣的驱使下能够主动参与到探索活动中,通过思考、交流、实践等,逐步内化知识,提升学习效率。

例如,在教学“地球的表面”时,教师可以要求学生通过网络、书本、求助家长等渠道,收集地球表面的特点以及各种地形的特征,并进行小组合作,利用废旧材料制作立体地形模型。在展评环节,教师可以以自评、互评、师评的评价方式,评选出最佳作品,让学生正视实践中遇到的问题,接纳他人的建议,强化实践操作体验。这种以生活观察为媒介,以实践操作为途径的学习活动,既能让学生对所学知识产生更加深刻的学习体验,又能让学生借助集体的力量,实现深层次、多角度的知识学习,提高学生的学习效率。

(二)强化合作学习

课堂辩论、小组讨论等,都是学生合作学习的机会。教师可以组织学生进行合作学习,为学生搭建交互平台,让学生在思维碰撞中达成学习共识。这种合作学习活动能让学生对问题展开广泛、深入的交流,借助集体力量,发散学习思维,从而提升学生的学科感知力,丰富学生的实践体验。

例如,在教学“雨和雪”时,教师可以为学生准备酒精灯、火柴、烧杯、玻璃片、冰块、试管夹、热水、石棉网等实验材料,并演示一遍实验的操作步骤,引导学生梳理每一步操作的要点。在学生明确具体的实验步骤后,教师可以将学生分为若干小组,以小组为单位进行实验操作,要求学生将课前准备的各种色素涂抹到玻璃片上,观察雨滴落下的情景。在小组合作研究环节,教师要观察学生的操作方法,当学生出现操作错误时,及时进行纠偏。在总结实验结论时,教师可以引导学生从实验准备、操作、总结等多角度展开思考,讨论实验的原理,让学生在全程参与中逐步形成实验认知。

四、延伸生活训练,培养学生创造力

在创客教育理念引领下的小学科学教学中,教师要把握学生的生活认知基础,设计延伸训练任务,让学生在拓展训练中提升认知能力与创造能力。

(一)对接生活训练

小学生的认知经验大多来源于生活,教师应连接学生的日常生活,推出生活化的探索任务,让学生通过主动思考和实践操作,完成学科知识的内化。在设计生活化的训练活动时,教师要为学生提供自由操作的空间,让学生获得更多学习契机,引导学生在深入探索中建立学科认知。

例如,在教学“七色光”时,教师可以借助学生日常生活中常见的彩虹诠释太阳光是由多种颜色组成的。首先,教师可以引导学生在一盆水中斜放一面镜子,用小石头支撑住,水盆前放一张白色A4纸,调整镜子角度,让镜子朝向太阳方向,使光反射到白纸上,直到看到“彩虹”。这个实验操作起来比较简单,学生能够顺利完成。为了让学生更直观地观察太阳光中的不同颜色,教师还可以邀请一个学生手持三棱镜,让阳光照射到三棱镜上,逐渐调整三棱镜的角度,使阳光透过三棱镜投射到地面上,让学生观察地面上出现的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色的光。这种直观、有趣的小实验,能引导学生将抽象的概念具象化,帮助学生结合生活中的自然现象内化科学知识。

(二)开展实验探索

学生的实验操作能力存在个体差异,对此,教师要组织学生开展多角度、多层次的实验活动,让学生在多样化的实验操作中增强生活实践意识,促进学生学科综合能力的成长。

例如,在教学“我们的大脑”时,教师可以设计不同的实验活动,引导学生认识大脑的功能,了解人类大脑的构造。在大脑记忆功能方面,教师可以依次出示不同图案的图片,要求学生在十秒内记住这些图案的出场顺序,闭上眼睛回忆一分钟后,把记忆下来的图案画在本子上,比一比谁记录得更准确、数量更多。在大脑辨别功能方面,教师可以邀请一个学生上台表演高兴、悲伤、愤怒、恐惧等情绪,要求学生辨认这些情绪,台上学生夸张的表情,能够有效活跃课堂气氛,强化学生的学习体验。这种简单的小实验,能引导学生展开多层次的探索与学习,激发学生探究的兴趣,让学生对大脑的结构、功能、变化及联系产生更加深刻的认知。

总之,科学属于自然学科,教师要对学生的基本学情进行理性的判断,优化实践学习活动方案,设计适应性更强的学习任务,增强学生主动探索意识,提升实验训练品质。教师应从创客教育理念出发,对教材展开深度剖析,结合学生的成长需求,设计具有实践性、开放性、互动性的学习任务,为学生创造更多学习契机,让学生在趣味性、操作性、探索性的实验训练中提升学科综合能力。

参考文献:

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