試論融合STEAM理念的初中科學教學實踐

馬雪飛 杭州市臨平區(qū)臨平第一中學

在素質教育持續(xù)深入的背景下，科學教育逐漸受到關注和重視，如何實現(xiàn)科學教育質量的提升是當前教育教學重點關注的內容。近年來，STEAM 教育理念被廣泛應用于教育領域。它是一種跨學科教學方法，涵蓋科學、技術、工程、藝術和數(shù)學等領域。這種教育理念在學生的實踐能力和綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)方面發(fā)揮著重要作用，并對教育教學的實效提升起著積極的推動作用。本文以初中科學教育為基礎點，探究融合STEAM 理念的具體應用，希望為初中科學實現(xiàn)教育優(yōu)化提供助益。

一、STEAM理念概述

具體來說，STEAM 理念是一種基于多種學科的跨學科教育模式，該模式中強調打破學科間的壁壘，通過解決真實情境中的問題實現(xiàn)學科整合目標，由此能夠強化學生的綜合能力，培養(yǎng)和提升學生科學素養(yǎng)，對學生實現(xiàn)全面發(fā)展目標有著非常積極的作用。因此，在實際的課堂教學中，教師應立足學生發(fā)展特征和科學教學目標實現(xiàn)教育優(yōu)化，在其中積極應用這一教育理念，為學生構建適宜的情境，由此助推學生更好地發(fā)展和進步。通過分析實際教育教學可發(fā)現(xiàn)，科學課程與傳統(tǒng)的分科課程有著較為顯著的差異，該科目能夠幫助學生更深入、更全面地認識并理解科學，對學生綜合素養(yǎng)的提升有著積極的作用；同時這一課程有著綜合性特征，課程內容的組織是以學生的實際發(fā)展需要為基礎，借助一系列教育手段使學生從整體上深度認識和理解科學，有助于超越學科間的界線，不同學科領域知識和技能之間的相互交匯與連接，對于提升學生的理解力和學習能力具有積極作用。

二、基于STEAM 理念下初中科學課程內容選擇的原則分析

（一）綜合性

通過深入分析以上觀點，可以發(fā)現(xiàn)這一教育理念具有綜合性特征。為了確保學生在科學學科的探索中獲得更多的知識體驗，教師應結合學生的發(fā)展特點和實際教育需求，堅持綜合性原則，推動學生在知識探索中獲得更多的學習體驗。在實際的課堂教學中，教師應注重科學、數(shù)學、工程、技術等學科之間的整合，為學生創(chuàng)造適宜的環(huán)境，促使他們在相應的學習中掌握相應的知識內涵，并結合所學知識解決實際問題。這樣有助于最終實現(xiàn)教育教學的學以致用目標，并對學生未來的發(fā)展和進步產(chǎn)生積極的影響。

（二）實踐性

具體來說，在這一教育理念中強調了學習的實踐性，科學科目中的許多知識與我們的日常生活息息相關，為保證學生能夠理解和掌握相應的知識內涵，教師需要關注和重視學生實踐探究意識和能力的培養(yǎng)，促使學生能夠在其中獲得更多的知識體驗，對強化學生的發(fā)展有效性有著促進作用，即在實際的教育教學中，應注重實踐性教育原則的深入，結合學生需要設置實踐探究任務，通過實踐，學生得以親身體驗和領悟相關知識的深層內涵，從而拓寬他們的學習視野。同時，這也鼓勵著學生大膽地探索與想象，對于提高他們的學習能力和持續(xù)力起到了積極的促進作用。

（三）社會性

除上述原則外，在實際的教育教學中還需要關注社會性原則的深入，由此能夠強化學生的探究力、理解力，對學生綜合素養(yǎng)的強化有著積極的作用。具體來說，在科學知識的探究中，部分知識與社會生活有著密切的聯(lián)系，因此在實際的學習探究中，教師可以引導學生進行社會性思考，這樣既能夠加深學生對所學知識的理解，又能夠在探究中強化學生的問題解決、探究能力，從而深化學生學以致用的意識和能力。同時在社會性教育原則的影響下，學生還能夠逐漸養(yǎng)成觀察、分析的意識和能力，在生活中觀察、探究與科學知識相關的現(xiàn)象并進行深度的分析，由此可提升學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)實效，有助于強化學生的綜合素養(yǎng)。

三、STEAM 理念在初中科學教育中的應用價值分析

（一）調動學生科學探究熱忱

初中時期的學生已經(jīng)具備了獨立思考的意識和能力，因此在實際的學習探究中能夠通過自主探究和分析體會其中的知識內涵，提高學生的理解能力。然而，在實際教學過程中，發(fā)現(xiàn)教師沒有充分重視學生的主體地位，他們所采用的教學模式還存在一些限制性問題，這可能會妨礙學生的未來發(fā)展和進步。針對此，在實際的課堂教學中，教師可積極應用STEAM 理念，實現(xiàn)與科學教學的聯(lián)合，為學生構建相應的探究氛圍，引導學生思考和探究相應的問題，由此能夠實現(xiàn)啟發(fā)學生和強化學生創(chuàng)新思維能力的教育目標，并且在多元化知識的探究中豐富學生視野，調動學生的探究積極性，對提升科學教學實效有著非常積極的作用，教育實效顯著。

（二）提升科學課堂教育質量

在素質教育的背景下，初中科學教育備受關注和重視，傳統(tǒng)的教育模式僅是引導學生理解所學知識，過分關注理論知識的講解，忽略了學生課堂地位和實踐意識能力的培養(yǎng)，造成學生在實際的學習探究中出現(xiàn)各種問題，對學生發(fā)展產(chǎn)生阻礙等現(xiàn)象。針對此，在實際教育教學中關注和重視這一教育理念的滲透，能夠在跨學科的基礎上實現(xiàn)學生實踐能力的強化，借助實驗工具和教學軟件，引導學生進行科學原理的驗證，對強化學生知識掌握實效有著積極的作用。同時在實踐中，學生能夠理解和掌握生活與科學知識中的密切聯(lián)系，在學習中積極探究并體會，既能夠提升學生的課堂參與度，又能夠在實踐中加深對所學知識的理解，對實現(xiàn)學生綜合素養(yǎng)的強化有著積極的作用。

（三）培養(yǎng)學生問題解決能力

初中教育是在小學教學的基礎上對知識進行深入剖析并了解深度知識，從而強化學生對知識的理解力、掌握力。但是，初中知識的探究難度也會隨之增加，想要保證學生更好地理解和掌握相應的知識，教師需要對教育引導模式進行革新，立足學生發(fā)展特征和需要實現(xiàn)教育優(yōu)化，由此能夠為學生更好的發(fā)展奠定基礎。在當前社會發(fā)展中，對學生的學習標準和要求發(fā)生了較大的改變，不僅需要學生扎實掌握理論知識，還需要引導學生掌握實踐能力，在掌握相應知識后解決生活中的實際問題。

四、融合STEAM理念的初中科學教學實踐分析

（一）注重課堂教學優(yōu)化，開展項目式探究學習

結合實際的教育教學，會發(fā)現(xiàn)科學科目中有著豐富的知識內容，關注和重視科學內容的探究能夠強化學生綜合素養(yǎng)，會對學生發(fā)展產(chǎn)生積極的作用?？茖W拓展課是科學教學中的重要部分，在實際的教育教學中需要教師聯(lián)合學生發(fā)展特征和具體需要實現(xiàn)教育優(yōu)化，引導學生在知識探究中聯(lián)合生活案例，在主動探究中深入其中，體會具體的知識內涵。以浙教版中的“水和水的溶液”為例。其中的水是生活中不可缺少的物質，對人產(chǎn)生的影響非常大，并且學生也對這一物質較為熟悉。鑒于此，在實際的課堂教學中，教師可以圍繞學生發(fā)展特征和具體需要開展項目式探究學習，促使學生能夠在其中積極融入，體會其中的知識內涵。在項目探究中，教師可以圍繞這一知識點進行相應項目問題的設置，如問題一：你了解水的分布、水循環(huán)的情況嗎？問題二：你知道水是由什么物質組成的嗎？問題三：水中的物體是如何實現(xiàn)上浮和下沉的？問題四：你知道凈化水的方式有哪些嗎？在實際的課堂教學中，學生可以結合相應的問題進行探究。以問題四為例。學生在實驗探究中可以查閱相應的資料，并深度分析課本中的知識內容，聯(lián)合過濾泥漿水的實驗做進一步探究。在知識的探究中，學生可以從物理和化學兩個方面理解相應的知識，如從物理角度分析可發(fā)現(xiàn)，在泥漿水的過濾中會涉及沉淀、過濾和蒸餾等過程，從化學角度分析可發(fā)現(xiàn)，其中會涉及氯氣或者漂白粉殺菌，最后學生可以結合相應的知識資源，通過跨學科知識和技能制作簡易凈水器。在此過程中，不僅能夠強化學生對所學知識的理解，還能提升學生的綜合素養(yǎng)，從而使教育積極性顯著提高。

（二）基于學生發(fā)展特征，實現(xiàn)以故事為主的課堂教學

眾所皆知，陶行知先生是我國著名教育學家，他明確指出“生活即教育”。這一理念強調學習與生活是緊密聯(lián)系，不可分割的。只有將學習與生活結合起來，才能夠提高學生的知識理解和實際運用能力，對他們的學習素養(yǎng)有著非常積極的影響。因此，在實際的課堂教學中，教師應基于學生的發(fā)展特點來優(yōu)化教育，使學生通過實際的知識探究獲取更多的體驗，從而更好地促進他們的發(fā)展和進步。初中學生已經(jīng)具備獨立思考和探究相關知識的能力，但對于某些邏輯性強且深度較大的知識仍存在難以掌握的問題。針對這一問題，在實際的教育教學中，教師可以根據(jù)學生的特點來實施故事化教學方法。通過講故事的方式來激發(fā)和調動學生的積極性，使他們能在課堂上更主動地參與其中，并提高教育教學的實效。舉例來說，浙江版的教材《科學并不神秘》和《走進科學實驗室》就可以幫助教師實現(xiàn)這一目標。通過這些教材，學生可以更加深入地了解相關知識，并從中獲得更多的啟示和體悟，教師可設置相應的故事，以講故事的方式引導學生進行探究。

教師：接下來，老師給大家講個故事，同學們可以從科學角度分析其中的知識。如上周小小與朋友們聚餐，其中的食物包括蘋果、可樂、曼妥思糖還有面包等，在回家后小小感覺到肚子脹疼、胃痛和嗝氣。小小懷疑自己吃壞肚子了，但是這些食物比較常見，大家能幫小小分析一下具體的原因嗎？

學生1：小小吃的食物里是不是有變質的？

學生2：是不是小小本來就有胃炎？

學生3：有可能是小小同時吃了可樂和曼妥思糖，隨即產(chǎn)生反應，釋放出大量的氣體從而產(chǎn)生這些現(xiàn)象。

教師：大家真棒，說得都正確。下面我們就對具體的猜想進行分析，探討具體的知識內涵。

在故事講解后，學生的積極性被調動，教師可引導學生進行進一步的探究，了解其中蘊含的科學知識。如教師可結合學生特征進行小組劃分，以小組為單位進行探究，設計曼妥思糖和可樂的實驗，在實際的實驗中要嚴格依據(jù)規(guī)范進行。通過實驗能夠強化學生的實踐能力，實現(xiàn)學生學習體驗并深化目標，同時在實驗中還能夠培養(yǎng)學生自主解決問題的能力、合作能力等，對學生科學素養(yǎng)的提升有著積極的作用。

（三）設置科學問題情境，強化生活化教學實效

科學知識源于生活，與生活有著非常密切的聯(lián)系，因此在實際的教育教學中，教師可以對學生的發(fā)展特征進行分析，并在教學中關注理論知識與生活的聯(lián)合，為學生構建真實的探究情境，促使學生在其中獲得和感悟更多的知識內涵。以浙教版中的“地球的自轉”為例。教師在課堂教學中可以借助信息技術為學生構建相應的情境，引導學生在直觀、形象的知識探究中體會相應的知識內涵，由此加深學生對知識的理解。如在課堂教學中，教師可以設置相應的問題，地球的自轉會產(chǎn)生哪些影響？全球國家的時間是否統(tǒng)一？晝夜半球的分界線有什么特點？是否與經(jīng)線一樣連接南北極呢？如果地球不自轉會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象？這些問題的設置能夠引導學生對相應的知識進行深度的探究，并且在實際的探究中，教師可引導學生利用紅黑線在地球儀上尋找不同時刻的晨昏線，并標注出來，同時教師還可以引導學生進行實踐，聯(lián)合生活中的具體案例進行分析，設置太陽在不同的直射點的模型，并利用紅黑線貼出晨昏線，用以加深學生對所學知識的理解。由此可見，在實際的科學教學中注重與STEAM 理念的融合，能夠強化科學知識與生活的聯(lián)合實效，為學生構建適宜的探究情境，既能夠提高學生的學習積極性，還能夠發(fā)展學生的綜合應用能力，從而對實現(xiàn)學生全面發(fā)展進步產(chǎn)生積極的作用。因此，教師在實際的教育教學中應關注這一教育理念與科學的融合，從而為學生構建適宜的學習環(huán)境。

（四）實現(xiàn)多樣化評價，夯實學生探究基礎

評價在整個教育教學中有著非常重要的作用，因此在實際的課堂教學中應關注教學優(yōu)化，明確學生的主體地位，促使學生能夠在其中獲得更多的知識體驗。例如，在實際的學習探究中，學生的自我評價是實現(xiàn)學生發(fā)展力強化的目標，也是促進學生實現(xiàn)全面發(fā)展目標的關鍵舉措，為保證整體的科學教育實效，教師可以定期開展學習情況總結班會，引導學生對自身的學習問題與不足進行分析，使得學生發(fā)現(xiàn)并優(yōu)化自身的問題，也能夠強化科學教育有效性，即在評價中可關注學生自評，學生可以將本次評價結果與上一次結果進行對比，分析其中的差距與問題并進行反思，由此能夠為學生更好的發(fā)展和進步奠定基礎。

綜上所述，在初中科學的教育中關注STEAM 理念的融合，能夠為學生構建適宜的探究情境和學習氛圍，改變傳統(tǒng)教育教學中存在的諸多不足，對實現(xiàn)教育教學優(yōu)化有著積極的作用。因此，在實際的教育教學中，教師應注重教育優(yōu)化，凸顯跨學科教育效用，助推學生實現(xiàn)全面發(fā)展的目標。