STEM教育理念及科學閱讀教學探討

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【摘要】科學是一門實用性很強的學科，可以培養學生的動手能力。stem教育理念要求學生掌握豐富的知識，培養解決實際問題的能力。在實際教學的過程中，我們發現學生對理論知識的掌握還不夠。巧婦難為無米之炊，缺乏足夠的理論基礎，學生充滿探究熱情，卻無法收到良好的探究效果。課外閱讀的重要性也由此體現，教師要引導學生積極閱讀，為切實提升學生的科學素養打下扎實的基礎。

【關鍵詞】小學科學；課外閱讀；科學認識

課標要求，科學講究探究式的學習。在平時的教學中，以科學探究的方式，的確可以調動學生的學習積極性，切實提高學生的科學素養。也正因為如此，越來越多的科學教師關注課堂探究，充分尊重學生的主體地位，收到了較好的教學效果。STEM教育是基于科學、工程、信息技術、數學的綜合性課程，有助于培養學生的綜合素質，符合現代素質教育的要求。在科學教學中，STEM教育理念與探究式學習不謀而合，全部都指向學生科學素養的培養。在日常教學中，根據STEM教育理念，我們都有意識地拋出實際問題，讓學生去解決、去探究，希望以此培養學生的科學素養。但是，我們不能忘了，學生解決問題的基礎是充分獲得了理論知識，扎實的理論知識才是學生進行科學探究的前提。現階段的探究式學習，對學生能力的提升作用毋庸置疑，但是這也導致了很多學生過分追求動手實踐，講究實際操作，卻忽視了理論知識的積淀，導致好高騖遠，往往只看到了科學課堂的趣味性，忽視了科學課堂的理論性。

一、現用蘇教版科學教材的特點對科學閱讀提出了更高的要求

學生進行科學探究的基礎是扎實的理論知識，學生對理論知識的獲得一般來自課本，而現階段所用的蘇教版科學教材，內容新穎、富有特色，對學生理論知識的掌握提出了更高的要求，科學閱讀恰恰能幫助學生進一步掌握課本知識。筆者所在地區學校目前所用的科學教材是新蘇教版，比起之前用的老教材，新教材將理論知識、探究能力、科學態度三個重點有機結合，相比于之前教材的“理論知識+探究實驗”的教學模式，更有助于激發學生學習科學的熱情。新教材在內容的選擇上非常考究，呈現形式多樣，教師面對這樣的教材，往往都有自己獨特的想法，新教材對教師主觀能動性的培養具有重要意義。但是，新教材的設計意圖指向不夠明確，很多課的內容都以插圖為主，缺少對理論知識的解讀，這對教師處理教材提出了更高的要求。比如五年級上冊《露和霜》一課，首先要讓學生明確露和霜的異同點。教材上提供了很多露、霜的插圖，學生僅僅依靠觀察比較，得到的結論并不完整，這一課僅有的理論知識只有露和霜的概念，學生更不可能形成完整的知識網絡。筆者備課時發現了這個問題，為了讓學生更好地了解露和霜，筆者搜集了相關資料，進行重新整合，給學生發放了資料卡片，對露和霜的成因、狀態等進行了詳細解讀，對資料卡片的閱讀學習正是一種科學閱讀。學生進行了充分的閱讀之后，對書本理論知識的理解就非常深刻，同時進一步深入理解相關理論知識，為接下來的實驗奠定了良好的基礎。在新教材里，很多課都是簡單的理論知識，卻需要用復雜的實驗來證明。學生對很多理論知識的解讀不到位，這就更要求我們要在課堂上組織學生進行科學閱讀。磨刀不誤砍柴工，只有對知識的理解充分了，才能更好地服務于實際操作，從而培養學生的科學素養。新教材六年級上冊最后一個單元，其實是對科學史的解讀。本單元四課內容，教材上圖片很多，其實，比較、觀察圖片也是閱讀的一種形式，能夠讀懂圖片，更是學生閱讀能力的體現。雖然教材上相對應的理論知識內容比較少，但是通過對圖片的觀察閱讀討論，比如對于有土栽培與無土栽培的比較，學生會有一定的了解，形成一定的知識儲備。但是很顯然，這樣的理論知識掌握肯定不夠扎實。課堂上如何讓學生掌握足夠的理論知識來支撐他們的進一步學習呢？我們可以借助學生學習小組的力量，布置學生觀察、思考、討論。這三個活動步驟層層遞進，符合學生的認知規律。觀察是信息的初步搜集，是科學閱讀的一種體現；思考是對所獲取信息的一種整合；討論則是對組內其他伙伴觀點的一種融合。如此一來，學生能夠真正有所收獲，從沒有字的圖片上卻“讀”出了很多關鍵信息，實實在在地獲得了知識，為進一步的學習打下良好的基礎。學生觀察、思考、討論所得出結論的過程，何嘗不是一種科學閱讀呢？都是經歷了信息的搜集、整合，最終得出結論。六年級的學生有了比較完備的閱讀能力，完全可以充分發揮他們的主觀能動性，讓他們在科學課上也進行深度閱讀。僅是閱讀圖片、文字，學生難免會感覺枯燥，科學閱讀應該是有趣的。針對這一單元的知識點，教師在課堂上完全可以采用視頻的形式，進一步幫助學生了解人類偉大的科學史。學生看視頻的過程也是閱讀的過程。但如果僅以視頻的形式讓學生掌握這部分知識，則會趣味有余，效果不足；如果全是靠學生自主閱讀，依賴自己的觀察獲取信息，缺乏一定的趣味手段，課堂又會顯得枯燥乏味。這就對教師提出了更高的要求，需要精心研讀教材，選擇符合學生認知條件的閱讀方式，把趣味性的視頻形式和實用性的自主觀察整合信息相結合，讓學生在有足夠學習效率的同時，能切實體會到科學課堂的樂趣，培養學生對科學的興趣，提升他們的科學素養。興趣是最好的老師，在STEM教育理念的支撐下，科學課應該是學生探究的課堂，是充滿趣味的課堂，科學閱讀是對教材理論知識最好的補充。多種形式的科學閱讀，也是對科學課趣味性的補充。科學閱讀不同于常規的文學性閱讀，文學閱讀重在情感的陶冶，而科學閱讀重在知識的獲得。科學閱讀簡單明了卻又能讓學生有實實在在的收獲。而這些閱讀材料的選擇，都離不開教師對教材的深刻理解和精心準備。這也是現用的科學教材對我們提出的更高要求。

二、結合實際問題，促使學生產生閱讀興趣

在STEM教育理念下，科學課程重在解決實際問題，培養的是學生解決實際問題的能力。科學也因此成了一門實用性很強的學科。培養學生的動手能力固然重要，但是所有的實踐也必須有理論作為基礎。面對眾多的科學實際問題，對于學生的知識儲備提出了更高的要求。在學習基本電路時，學生知道了并聯與串聯，也學會了簡單的電路連接。但是在實際生活中，電路的連接基于基本電路，卻又遠遠高于基本電路。想要讓學生明白實際生活中的電路連接，科學閱讀必不可少。比如，筆者曾經在學生充分學習基本電路的基礎上，讓他們自行設計樓道電路開關。這是一個真實有趣的生活情境，學生充滿了探究的熱情。在課堂上，學生發現，“我”上樓后關掉樓道的燈，此時，媽媽再上樓就無法打開燈了。如何解決媽媽上樓時無燈的問題呢？這樣的一個問題很有思考的深度，筆者適時鼓勵學生課后查閱樓道電路的相關資料，尋找解決辦法。出乎預料，下一節課，學生熱情高漲，不僅完成了任務，甚至自發閱讀了單刀雙擲開關的資料，為解決這個實際問題打下了牢固的基礎。在實際教學中，我們要充分把控學生樂于表現的心理。學生如果能在教師的引導下，憑借自己的能力解決實際問題，就會獲得巨大的學習滿足感。學生基于解決實際問題的需要，他們樂意去搜集資料、樂意去閱讀。每一堂成功的STEM科學課，都是基于對實際問題的解決，或形成一套完整的方案或進行了成功的制作或通過合作解決了問題。也因為如此，對學生理論知識的掌握提出了更高的要求。STEM課堂強調融合性，學生的知識儲備如果僅局限于課本知識，學生將很難具備解決實際問題的能力。科學閱讀自然就成了STEM課堂的助推器。學生學習完溶解后，知道了可以利用溶解蒸發的辦法分離物質。筆者根據學生已有的知識儲備，考慮到原油泄漏這樣一個實際問題，設計了STEM課程《小小指揮官——海洋救援》，創設了油輪泄漏的實際情境，學生被賦予了指揮官的光榮身份，個個躍躍欲試，對解決這個問題充滿了熱情。很顯然，用蒸發分離的辦法是不能解決原油泄漏的，學生缺乏這方面的知識儲備。于是，筆者尋找了國際上處理原油泄漏問題的視頻，幫助學生形成一定的知識儲備。觀看學習視頻，也是一種閱讀形式。在模擬實驗中，筆者在水槽里倒了很多油，模擬原油泄漏。學生選擇的材料有塑料繩、針筒、吸水紙和洗潔精。分別模擬了圍欄、抽油機、吸油氈和溶解劑，真正遵循了優先回收利用，盡力保護環境的處理原則，完美完成了自己作為指揮官的使命。而這種方案的形成，離不開課外閱讀，課外閱讀所獲得的知識和形成的經驗，才是學生解決實際問題的法寶。在STEM教育如火如荼的今天，課外閱讀的重要性不言而喻。而課外閱讀的指向是實際問題的解決，這無疑能最大限度地激發學生的探究熱情。科學課外閱讀和實際問題解決相輔相成、互相促進。

三、精選閱讀材料，幫助學生形成正確的科學認識

科學的學習不能僅限于課本，課外知識的補充也是必不可少的。筆者聽過不少公開課，往往在課的最后，教師會進行課外拓展，由課內延伸到課外，這無疑是有助于激發學生的探究熱情。但是，很多情況下，教師會說“請在課后搜集相關資料進一步學習××知識”，很顯然，這樣的任務學生在課后基本不會執行。因為缺乏明確的指向，缺少閱讀的動力。作為科學老師，想要讓課后閱讀真正落到實處，布置的課外閱讀必須真正有所指向，明確閱讀內容。五年級上冊《露和霜》一課，最后一個活動是認識二十四節氣中的白露和霜降。最初備課的時候，筆者考慮到幫助學生拓展閱讀，于是布置了課后閱讀二十四節氣相關知識。結果在課堂反饋的時候，發現很多學生沒有閱讀。對他們來說，二十四節氣的范圍太廣，學生缺少閱讀的抓手，閱讀積極性不高。于是，筆者改變了課外閱讀布置的方式，要求學生搜集二十四節氣中像白露、霜降一樣，體現天氣變化的節氣知識，并思考遇到不同的節氣，天氣發生了怎樣的變化。針對學生的學習認知特征，筆者適時改變了閱讀內容的要求，對學生提出了更加細致的要求。學生所要學習閱讀的材料，經過精選，可以更好地服務于學生科學素養的培養。從辯證唯物主義的觀點來看，講究一分為二來看待問題。科技的巨大發展給我們帶來了極大的便利，學生愛科學、學科學、用科學。學生在課外科學閱讀的過程中，經教師引導，閱讀的內容幾乎都是“科學積極有利的”。這顯然是不夠全面的。很多教師在備課的時候，視角往往都會放在現代科學的先進性上，所以學生幾乎都跟著教師一起，體會現代科技的美好，學生受老師的影響，對現代科技的看法不夠全面。我們在精選閱讀材料時，也要關注科技不利的一面，關注環保與健康，能夠正確看待科學，幫助學生形成積極的情感體驗。讓學生多一些思考，多一些社會意識，也許，學生在未來成才后，今天的一些價值灌輸，會讓社會收獲巨大。總之，教師在課堂上要關注學生的情感體驗，一堂好的科學課，學生不僅能感受到趣味、感受到嚴謹，也能感受到科學所要求我們應該關注的社會現象和要承擔的社會責任，幫助學生形成正確的科學認識。科學的學習僅僅依賴教材里有限的理論知識是不夠的，書本的內容并不能完全滿足學生對未知世界的追求。在追求STEM教育的今天，我們強調的是學科的融合性，學生需要掌握的知識包羅萬象。只有依賴于課外閱讀，積累足夠多的理論知識，學生才能在實際解決問題的過程中，有深度的思維、巧妙的辦法，學生的科學素養才能真正有所提高。教師要扮演好引導者的角色，幫助學生選擇有益的課外閱讀內容，讓科學閱讀成為學生的習慣，幫助學生真正形成正確的科學價值觀。

【參考文獻】

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作者： 陳凱寧 單位：江蘇省如皋市白蒲鎮白蒲小學