用“三个课堂”构建航空主题STEM课程体系的实践

□高艳红

字数:2028 2024-12-08 版名:知行

  STEM课程不仅有助于培养科学和技术人才,还能培养学生的批判性思考、创造性思维、工程思维以及学生的毅力、学习力和责任担当等。西安航空基地第一小学围绕“让每一个生命幸福延伸”的办学理念,确立了“办一所具有民族根柢,深植航空基因的精品名校”的办学目标,通过架构以乐慧课程为核心的育人体系,培养具有华夏底蕴,能够挑战未来的现代人,突出“根植传统,筑梦航空”的办学特色。
   设计理念
  课程体系是STEM 的软件,理性思维的培养是STEM教育的灵魂。结合学校的办学理念和办学特色,我们选取航模、科学探究和数学领域作为学校STEM课程体系建设的核心,研究出模型飞机设计与制作STEM课程体系,该课程体系能够对接国家级比赛“飞向北京·飞向太空”“纸飞机”和陕西省中小学生航空创新设计挑战赛等重大的航模赛事。让学生在玩乐中探索科技世界,在实践中培养创新精神,在竞技中实现自我成长。
   实践与探索
  打造有质量的“第一课堂”,为航空主题教育护航。科学教学,科学(Science)是STEM课程的基础和核心学科,高质量的科学课为后期学科融合,开展STEM课程打下坚实的基础。因此,教师在科学课教学中要抓住重点,有的放矢。例如,航空主题STEM课程涉及风向、风力和空气的特性等知识,在教学中教师要深入挖掘教材,设计实验帮助学生理解空气的特性,带领学生制作风向标和风力计,并测试自己制作的风向标和风力计,让学生真正学以致用。数学教学,数学(Mathematics)是STEM课程的工具,对学生工程思维和计算思维的培养有很大作用。例如,航空主题STEM课程涉及基本图形的认识及绘制、度量单位及单位换算等知识,在教学中,教师将学生的知识学习和能力提升进行有机结合,设计开放性作业,让学生利用学到的基本图形,设计一架模型飞机的平面图,这种作业既可以提升课程质量,也为后续开展STEM课程奠定了基础。航模教学,工程(Engineer-ing)和 技术(Technology)是STEM课程的技术支持。例如,航空主题STEM课程涉及直尺、美工刀的使用,要求学生绘制图纸,会对KT板进行切割、打磨等。在航模基础课程的手工制作中,学生基本掌握了制作模型飞机的技术,为后续STEM课程的开展积累了必要的技能,从而大大提升了课堂效率。
  打造有特色的“第二课堂”,凸显航空主题教育特色。航模特色社团,根据学生的年龄、知识接受能力、智力发展水平的不同,开设了初级、中级和高级航空主题特色班,由三位专职科学教师担任辅导教师。初级班培养学生对航模的兴趣,锻炼他们的动手能力,初步接触了解简易模型。中级班适合对航模有比较稳定爱好的学生,使学生系统学习各类航空知识,掌握各类复杂模型的制作,培养操控技能和问题解决能力。高级班主要针对省市级航模比赛。校园文化,把航空主题STEM课程内容延伸到校园,让校园成为航空主题STEM课程的大课堂。我们着力发挥环境育人的作用,用校园文化熏陶学生。校园内有学生亲手制作的航空主题科技模型展示长廊,学生们可以随时随地了解航空器的相关知识;墙壁上,处处有学生们自己画的航空主题儿童画,展现学生们的航空梦想;走廊边,有各班学生亲手制作的航空主题墙报,普及航空知识,传播航空文化,激发爱国情感。主题活动,把航空主题STEM课程延伸到主题活动中,让“第二课堂”主题活动成为航空主题STEM课程内涵提升的舞台。科技节中的STEM课程,在“指尖飞行梦”竞赛活动中,让学生们懂得认真严谨的科学家精神;“飞行幻想家”活动,激励学生发挥想象,争做时代创新人才;“科技小达人”活动,让学生明白创意设计和动手制作的重要性,激发他们树立正确的学习观、人生观。运动会中的STEM课程,学校每年的运动会都有“小小飞行员”项目,学生用自己设计制作的模型飞机进行竞距比赛,看着自己亲手设计制作的模型飞机一路前行,学生们的自豪感油然而生。“科技之春”宣传月活动课程,学校开设了航模社团线上航模、遥控纸飞机模拟操作视频课程,供高年级和有航模爱好的同学学习,通过线上课程,科普遥控纸飞机相关知识。
  打造有内涵的“第三课堂”,让航空主题教育飞跃。研学基地,利用学校临近航空主题研学基地的有利条件,开展有内涵的航空主题特色活动。西安航空基地雏鹰展翅航空文化科普研学基地设置有全自动机场沙盘区、全息体验区、模拟机飞行区、真机体验区等十大主题区,拥有飞机及直升机10余架,仿真飞机模型60余种。通过研学,让学生们体验机场运控、航空管制、应急撤离、飞机发动机结构原理介绍等多主题航空活动。爱国主义教育基地,利用节日,组织学生参加阎良航空烈士陵园祭扫活动,了解航空历史,共同缅怀先烈的丰功伟绩和崇高精神,培养他们的爱国情怀。航空企业,西安航空基地辖区有很多航空企业,航空工业的大力发展为航空相关产业发展营造了良好的社会氛围。在政府的大力支持下,航模竞赛、航模飞行俱乐部、航模教学等活动竞相展开。
  航空主题STEM课程作为一种传播航空知识的路径,可以帮助学生树立献身祖国航空事业的理想。航空主题STEM课程是进行早期航空教育、实施“科教兴国”战略及提高全民族综合素质的一条有效途径,学校乘着“课堂革命”的东风,将航空主题教育落实到“立德树人”根本任务的全过程中。