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创设体验空间,点燃创造火花

2020-10-30  |  作者:现代职业教育杂志  |  栏目:论文中心

   一、问题的提出
   《中国学生发展核心素养总体框架》中提出:以培养“全面发展的人”为核心。秉承着这样的理念,我们在课程设计、教学实践上都以“育人”为出发点,以培养学生“核心素养”为根本。
   林崇德在《21世纪学生发展核心素养研究》一书中提到:“单项的课程过于注重单一素养的培养,不利于全面素质人才的培养,或者说,当下还缺乏培养综合素养的课程。
   基于此,我校以培养“全面发展的人”为核心,以STEM理念为指导,聚焦项目式主题活动的开发设计,注重学生综合素养的提升和创新能力的发展。我们的项目式主题活动,是以生活中一些实际问题为出发点,通过团队合作、制作计划、搜集资料、建造测试等环节的活动,来解决生活问题。项目式主题活动,给了学生比课堂教学更广阔的空间,更宽松的时间,更能展现各自不同特长的机会,不仅促进学生科学素养的发展,更是提高创新能力和实践能力的有效方式。
   基于以上的思考,我以自己设计的《“冰棍别化”挑战赛》一课为例,来分析如何利用项目式主题活动来锻炼并提升学生的创新和实践能力,培养综合素养。
   二、以《“冰棍别化”挑战赛》为例,分析STEM课程创设体验空间,点燃学生创造火花
   (一)学习内容
   本课基于STEM教育理念,在项目引领的方式下,通过挑战赛形式,以“冰棍别化”为主题,解决生活中“冰棍易化”的实际问题。本次挑战赛以一般STEM活动流程开展,通过学习资料信息、设计、制作、实验测试、展示推介、交流和评价等环节,最终形成一个能有效减缓冰融化的保温装置。从冰棍易化问题引入,通过学习了解生活中常见材料的特点等,进而根据挑战赛任务,设计自己的保温装置。
   学生学习的过程就是解决实际问题和完成实际项目的过程,问题或项目构成了驱动学习的核心。学生在解决“冰棍别化”这个综合问题过程中,要积极地建构知识,强化知识或迁移知识;还要运用工程设计能力、制作能力、协调能力、策划能力、表达与交流能力等多方面能力。同时,以竞赛模式展开的以小组为研发集体的模式,促进学生团队合作能力的建构,让学生体验真实的生活,获得社会性成长。在整个挑战赛过程中,逐渐提高解决实际问题的能力,树立实事求是、坚持不懈的科学精神,在设计、建造、改造保温装置过程中,不断提升创新能力。
   (二)学习资源
   1.学生用iPad:每组一个(里面存好上课用的资源包)。
   2.制作材料:报纸、塑料袋、棉花、棉布、毛巾、泡沫塑料、气泡膜、海绵、铝薄纸、形状、大小不同的纸盒、铁盒、塑料盒、木盒及装饰纸、装饰带、装饰绳。
   3.测试材料:相同量的装好冰的冰袋、烧杯、量筒。
   4.工具:剪刀、胶棒、双面胶、宽胶带、尺子、记录单。
   5.学习手册:资源包学习单、挑战赛规则、材料清单及设计单、挑战赛评分标准及评分单、作品展示单。
   (三)主要教学活动设计与策略
   【活动一】出示情境,聚焦“冰棍别化”问题
   三年级一个学生暑假去烧烤,想带冰棍解暑,但是冰棍放在车上一会就会化。他提出问题:“制作一个怎样的装置才能让冰棍别化呢?”
   在真实的生活情境下,低年级学生的求助会引发学生强烈的解决问题的欲望,使学生快速聚焦到本活动的主题上“冰棍别化”,为下一环节提出“冰棍别化”挑战赛具体任务做铺垫。
   【活动二】明确挑战赛任务,评价标准,形成挑战流程
   (1)直接公布本次挑战任务
   任务清晰、明确,促使学生很快了解任务目标,尽快进入任务流程。任务中学生需要运用科学热学知识,制作减缓冰融化的保温装置,并在一定温度下进行测试,这里面蕴含着科学要素;学生对保温装置进行测量和经费控制,蕴含着数学要素;同时学生还要调动已有的技术与工程的手段来制作,可见整个任务的综合性。本课正是基于STEM任务的真实性、综合性,引领学生在解决问题过程中提升综合素养。
   (2)商讨确定评价标准
   “怎样评价一个保温装置的好坏呢?”学生商讨后确定从“保温效果、成本控制、装置大小、方便使用等方面评价,并形成评分标准。
   【活动三】头脑风暴,制订计划
   明确了挑战具体任务,,并知道了评分标准后,学生着手设计保温装置。
   (1)利用iPad进行学习,做好设计前的知识基础。通过科学知识的复习、各种材料特點的学习,初步思考保温装置的设计。
   (2)进入材料超市,观察真实材料,进行价格比较,选材。
   (3)设计方案
   设计中要标清各部分、各层次材料;简单标示保冰盒各部分作用;填写好选择的材料清单及价格。我们从学生的设计中可以看到,学生根据任务要求,学会了精打细算,有的组想以成本优势取胜,有的组想充分利用材料,以产品的效果优势取胜。
   工程的核心是设计,在STEM活动中,教师多种资源的支持和及时的引导,帮助学生做出合理设计,提升学生解决复杂问题的能力,同时在设计中蕴含着创新意识的培养。
   【活动四】根据创意,制作保温装置,检测保温装置的效果
   (1)动手制作
   学生往往会急于制作,缺少计划和分工。所以本环节教师要利用一些时间,来引导学生对制作工作进行计划,并对四人进行合理分工,有序完成制作。
   (2)严谨测试
   对产品效果的测试要采用科学对比实验方法,保证测试的公平、严谨、科学。恒温箱提供恒定温度为90摄氏度,冰块的大小和重量要控制,同时利用量筒测量冰化成水的量。
   从各组的测试结果来看,他们的保温装置效果是较好的,有的组的冰只化了一点,学生很满意。不过在与其他组比较过程中,看出了差距。除了保冰效果不同,材料成本也是有差距的。学生实事求是地完成了自评,在自评过程中,促进学生反思。

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