STEM教育理念下的初中科學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐探究

沈力明

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，新課改政策的落實(shí)與規(guī)劃一再深入，而初中科學(xué)的課堂教學(xué)也受到一定程度的積極影響，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的教學(xué)理念，促使科學(xué)課堂教學(xué)的技術(shù)化，大力推動(dòng)科學(xué)教學(xué)的工程化，并且明確當(dāng)前初中科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，不斷擴(kuò)充科學(xué)課程的素材來(lái)源。通過(guò)以上創(chuàng)新活動(dòng)，初中科學(xué)的課堂教學(xué)逐漸達(dá)到了“STEM教育”標(biāo)準(zhǔn)，符合當(dāng)前社會(huì)的創(chuàng)新發(fā)展規(guī)范，有效培養(yǎng)初中生的綜合素質(zhì)及學(xué)習(xí)能力，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：STEM教育理念;初中科學(xué);課堂教學(xué);實(shí)踐探究

前言：

新時(shí)代背景下，當(dāng)前社會(huì)對(duì)初中科學(xué)的課堂教學(xué)提出了更高的要求標(biāo)準(zhǔn)，為了滿足新的要求標(biāo)準(zhǔn)，初中科學(xué)必須深入運(yùn)用STEM教育理念，促使當(dāng)前課堂教學(xué)地位轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為課堂主體的新型課堂教學(xué)模式，以此有效提升學(xué)生的思維品質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)。STEM教育理念能夠合理設(shè)定學(xué)科教學(xué)流程，貫徹落實(shí)“以人為本”的素質(zhì)教育意識(shí)，將科學(xué)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行項(xiàng)目化、技術(shù)化、工程化，最大程度上實(shí)現(xiàn)STEM教育理念與初中科學(xué)的有機(jī)融合。

一、簡(jiǎn)述STEM教育理念

簡(jiǎn)而言之，STEM教育理念就是運(yùn)用科學(xué)、數(shù)學(xué)知識(shí)以及先進(jìn)的教學(xué)技術(shù)，以工程思維來(lái)解決現(xiàn)實(shí)教學(xué)過(guò)程中所遇到的瓶頸與問題。教師在教學(xué)過(guò)程中不能輕視STEM教育理念，因?yàn)镾TEM教育理念不僅僅是科學(xué)、技術(shù)、工程與數(shù)學(xué)的簡(jiǎn)單疊加，而是推動(dòng)初中數(shù)學(xué)、科學(xué)等多個(gè)學(xué)科實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展目標(biāo)的有效途徑之一。

STEM教育模式的核心理念就是發(fā)現(xiàn)問題并設(shè)計(jì)解決方法，通過(guò)對(duì)科學(xué)、技術(shù)、數(shù)學(xué)知識(shí)的合理運(yùn)用有效的解決問題，最后將解決問題的方法教給學(xué)生，以此提升學(xué)生的基礎(chǔ)解題能力與自主處理能力。STEM教育理念自身具備較高的跨學(xué)科性、情境性、實(shí)踐性、協(xié)作性以及實(shí)證性，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)反復(fù)實(shí)踐STEM教育理念，以此坐實(shí)STEM教育理念對(duì)科學(xué)教學(xué)的積極效用。

具體而言，STEM教育模式屬于宏觀上的跨學(xué)科學(xué)習(xí)，以跨學(xué)科意識(shí)作為落實(shí)的基礎(chǔ)條件，只有同時(shí)具備兩種或多種學(xué)科觀念及跨學(xué)科觀念才能有效運(yùn)用STEM教育理念，并在學(xué)習(xí)過(guò)程中充分發(fā)揮出STEM教育理念的實(shí)際作用，將STEM教育理念的實(shí)際價(jià)值完全體現(xiàn)出來(lái)?？鐚W(xué)科強(qiáng)調(diào)的是多個(gè)學(xué)科的“混合”，但是各學(xué)科之間仍然保持自己的特性，教師與學(xué)生需要正確認(rèn)識(shí)到每個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的核心所在，有效提升學(xué)習(xí)質(zhì)量及其教學(xué)效率。

二、STEM教育理念下的初中科學(xué)教學(xué)模式

（一）明確初中科學(xué)教學(xué)目標(biāo)

在落實(shí)STEM教學(xué)模式的過(guò)程中，教師應(yīng)當(dāng)首先明確初中科學(xué)的課堂教學(xué)目標(biāo)，致力于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而提高學(xué)生對(duì)科學(xué)項(xiàng)目的參與積極性?，F(xiàn)階段，初中科學(xué)已經(jīng)具備了較完善的教學(xué)體系，因此教學(xué)目標(biāo)在體系構(gòu)建的過(guò)程中逐漸形成。當(dāng)前初中科學(xué)教學(xué)目標(biāo)包括具備基本軟件的使用能力、具備使用簡(jiǎn)單工具的能力、具備驗(yàn)證基礎(chǔ)科學(xué)原理的能力。在明確了初中科學(xué)教學(xué)目標(biāo)之后，教育工作者可以結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)情劃分學(xué)習(xí)小組，通過(guò)小組合作學(xué)習(xí)的形式來(lái)提升學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)與合作學(xué)習(xí)精神[1]。

（二）推動(dòng)科學(xué)課堂的工程化

STEM教育理念的初中科學(xué)課堂教學(xué)要充分體現(xiàn)出對(duì)多學(xué)科的融合，以此幫助學(xué)生與教師形成跨學(xué)科意識(shí)形態(tài)，發(fā)揮STEM教育理念在初中科學(xué)課堂教學(xué)中的積極效用。STEM教育理念的跨學(xué)科意識(shí)培養(yǎng)完全符合其工程化的教學(xué)思維特征，通過(guò)多學(xué)科的有機(jī)融合，培養(yǎng)學(xué)生的核心科學(xué)素養(yǎng)。想要有效提升學(xué)生的核心科學(xué)素養(yǎng)，首先需要給予初中科學(xué)課堂工程化的教學(xué)思維特征，以此充分結(jié)合工程設(shè)計(jì)促使科學(xué)教學(xué)內(nèi)容具備相對(duì)詳細(xì)的項(xiàng)目，并設(shè)置核心問題作為落實(shí)課程的教學(xué)導(dǎo)向。

（三）促進(jìn)科學(xué)課堂的技術(shù)化

技術(shù)化作為STEM教學(xué)模式的基本思維特征之一，教育工作者務(wù)必在課堂教學(xué)的過(guò)程中給予高度重視，以此體現(xiàn)其跨學(xué)科的教學(xué)意識(shí)形態(tài)。截止目前，國(guó)內(nèi)多數(shù)初中科學(xué)課堂教學(xué)均以具備技術(shù)化特征，這就表明了技術(shù)化教學(xué)成為當(dāng)前教育事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)。STEM教育理念技術(shù)化特征中的“技術(shù)”主要是指一些在具備特定條件下（能源、器具、素材、技術(shù)期望、工藝知識(shí)）所開展的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，屬于培養(yǎng)核心科學(xué)素養(yǎng)的一部分。

舉例來(lái)說(shuō)，在人教版七年級(jí)下冊(cè)《聲音的發(fā)生與傳播》一課中，教師可以在設(shè)置一個(gè)有趣的小實(shí)驗(yàn)，首先是將一個(gè)鬧鐘放置于充滿空氣的封閉容器中，鬧鐘時(shí)間設(shè)置為半分鐘后，時(shí)間一到學(xué)生們依然可以聽到鬧鐘的提示音。其次，教師再將封閉容器中的空氣抽干，使得封閉容器內(nèi)部處于真空狀態(tài)，這次學(xué)生們卻聽不到鬧鐘的提示音?；诖?，提起學(xué)生們的自主研究興趣。

（四）拓展科學(xué)課程素材來(lái)源

基于STEM教育理念與STEM教學(xué)模式，初中科學(xué)課堂教學(xué)不能局限于課本上的知識(shí)范圍，還要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展，促使初中生能夠充分掌握體制之外的科學(xué)知識(shí)?？偠灾?，在STEM教育理念的影響下，STEM教學(xué)模式逐漸成型，同時(shí)促使初中科學(xué)教師著力革新原有的教學(xué)模式與理念，利用STEM教育理念中的跨學(xué)科、多學(xué)科合作倆提升初中生的工程素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)，基于此，促使學(xué)生形成良好的科學(xué)研究習(xí)慣以及較強(qiáng)的創(chuàng)新實(shí)踐能力[2]。

舉例來(lái)說(shuō)，人教版七年級(jí)科學(xué)下冊(cè)《光的反射和折射》一課中，教師首先可以結(jié)合課本知識(shí)進(jìn)行課上實(shí)驗(yàn)，通過(guò)一面鏡子來(lái)詮釋光的反射原理，在陽(yáng)光充足的條件下，教師可以將鏡子放置于陽(yáng)光下，隨后光線照射到鏡面上反射到教師的屋頂，在一定的光影映襯下，學(xué)生甚至可以看到光的反射路線。另一方面，教師還可以通過(guò)一根筷子、一個(gè)燒杯以及適量的水向?qū)W生講解光的折射原理。教師先在燒杯內(nèi)盛裝適量的水，隨后在光線充足的前提下將筷子放置于燒杯里的水中，通過(guò)觀察，學(xué)生們可以看到在折射原理的作用下，水中的筷子位置與水面上的位置存在差異。簡(jiǎn)而言之，教師通過(guò)拓展科學(xué)課程素材來(lái)源能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的核心科學(xué)素養(yǎng)以及自主探究等能力。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，本文首先簡(jiǎn)述了STEM教育理念以及STEM教學(xué)模式，STEM教學(xué)模式不僅是針對(duì)科學(xué)這一門學(xué)科，還同時(shí)運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程等思維推動(dòng)了初中數(shù)學(xué)等多門學(xué)科的創(chuàng)新發(fā)展。作為跨學(xué)科教學(xué)的模式典范，STEM教育理念在國(guó)內(nèi)教育事業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中“屢建戰(zhàn)功”，幫助我國(guó)教育事業(yè)達(dá)到創(chuàng)新發(fā)展巔峰階段。

參考文獻(xiàn)：

[1]樓劍芳. 提高初中科學(xué)課堂教學(xué)中學(xué)生活動(dòng)有效性策略[J]. 科學(xué)大眾（科學(xué)教育），2019（02）：40-41.

[2]金敬頂. 基于steam教育理念下構(gòu)建優(yōu)質(zhì)初中科學(xué)課堂探討[J]. 科學(xué)咨詢（教育科研），2019（05）：81-82.