魯明華

摘要：伴隨著我國(guó)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和素質(zhì)教育的不斷滲透，新型教學(xué)得到了廣大教育工作者的認(rèn)可。科學(xué)是一門(mén)綜合性較強(qiáng)的學(xué)科，由于核心素養(yǎng)教學(xué)理念的普及，這門(mén)學(xué)科受到了教師的關(guān)注。STEM理念包含了科學(xué)、工程、技術(shù)、數(shù)學(xué)多個(gè)學(xué)科理念，如果教師能夠?qū)TEM融入到科學(xué)教學(xué)中，會(huì)有效提升教學(xué)質(zhì)量。本文將對(duì)STEM教學(xué)的教育價(jià)值進(jìn)行論述。在此基礎(chǔ)上，本文將重點(diǎn)針對(duì)初中科學(xué)STEM教學(xué)策略展開(kāi)分析。基于此，希望初中生能夠在STEM理念下的科學(xué)課堂得到綜合性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué);STEM;教學(xué)探索

中圖分類號(hào)：G633.98文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）06-048

在新課程目標(biāo)改革的背景下，初中科學(xué)教師不僅需要向?qū)W生傳授理論知識(shí)，而且應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生思維品質(zhì)的培養(yǎng)。教師需要堅(jiān)持以生為本的發(fā)展理念，將科學(xué)課堂呈現(xiàn)出項(xiàng)目化、技術(shù)化、工程化的教學(xué)形式，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。當(dāng)教師為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境之后，學(xué)生會(huì)更加積極主動(dòng)地參與其中進(jìn)行探究，從而有效提升自己的實(shí)踐能力和思維創(chuàng)新能力，為今后的綜合性發(fā)展奠定下良好的基礎(chǔ)。

一、STEM教學(xué)的教育價(jià)值

STEM教育理念是一種新型的教學(xué)理念，它起源于美國(guó)國(guó)家科學(xué)委員會(huì)，其中不僅僅包含了簡(jiǎn)單的學(xué)科內(nèi)容，更多的是教育戰(zhàn)略的體現(xiàn)。STEM教學(xué)體現(xiàn)了實(shí)踐性、動(dòng)態(tài)性、綜合性等多方面特征，教師需要借助科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)多方面元素幫助學(xué)生解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生參與到探究過(guò)程中。STEM教學(xué)理念強(qiáng)調(diào)了多種學(xué)科融合解決問(wèn)題，學(xué)生在具體情境中借助綜合性知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中的問(wèn)題，由此能夠提升學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的策略。除此之外，在STEM教學(xué)中學(xué)生能夠真正地參與到學(xué)習(xí)中，教師可以將教學(xué)內(nèi)容與游戲結(jié)合在一起，以此構(gòu)建趣味課堂，學(xué)生會(huì)在體驗(yàn)中真正掌握知識(shí)，并且經(jīng)歷知識(shí)建構(gòu)的過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)全面性的提升。總之，STEM教學(xué)是我國(guó)科學(xué)教學(xué)的重要指標(biāo)，它從很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生不再處于被動(dòng)地學(xué)習(xí)地位，由此逐漸培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膬r(jià)值觀，促進(jìn)我國(guó)科學(xué)教育事業(yè)的發(fā)展[1]。

二、初中科學(xué)STEM教學(xué)策略

1.明確教學(xué)目標(biāo)

在初中科學(xué)STEM教學(xué)中，教師在教學(xué)前需要明確教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的培養(yǎng)方向。教學(xué)目標(biāo)的明確能夠幫助教師更好的調(diào)整課堂教學(xué)方向，充分發(fā)揮學(xué)生的主體優(yōu)勢(shì)。科學(xué)是一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí)應(yīng)該確定教學(xué)目標(biāo)為使得學(xué)生簡(jiǎn)單使用基本軟件，并且能夠使用軟件驗(yàn)證相應(yīng)的科學(xué)原理。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)上冊(cè)第四章《物質(zhì)的導(dǎo)電性與電阻》的過(guò)程中，教師可以借助問(wèn)題引導(dǎo)明確教學(xué)目標(biāo)。教師在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)（將25w和100w的兩盞燈泡并聯(lián)接通電源，觀察亮度），觀察到亮度不同而引起學(xué)生討論，提出亮度不同與什么有關(guān)？由于演示實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，所以學(xué)生會(huì)積極思考并討論，得到是其與燈泡鎢絲電阻的緣故。教師抓住問(wèn)題的契機(jī)繼續(xù)向?qū)W生提問(wèn)：“影響電阻大小的因素還有哪些？當(dāng)有幾個(gè)因素同時(shí)影響一個(gè)量的變化時(shí)，常常采用什么方法來(lái)研究各個(gè)因素對(duì)這個(gè)量的影響程度？”學(xué)生也能夠初步明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，接著便會(huì)主動(dòng)在課本內(nèi)容中找到答案，以此經(jīng)過(guò)自己的思考確定問(wèn)題答案。這樣的教學(xué)模式凸顯了學(xué)生的主體地位，并且激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，學(xué)生在探究中得到了答案，從而提升了自身的科學(xué)素養(yǎng)[2]。

2.將課堂工程化

教師在實(shí)施科學(xué)STEM教學(xué)時(shí)需要體現(xiàn)出學(xué)科融合性特點(diǎn)，所以教師可以借助STEM理念的融合性培養(yǎng)學(xué)生形成良好的科學(xué)態(tài)度。在初中科學(xué)課堂中，教師可以充分借助課程內(nèi)容體現(xiàn)工程化特點(diǎn)，設(shè)定學(xué)生學(xué)習(xí)的項(xiàng)目任務(wù)，使得課堂呈現(xiàn)出工程化的一面。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)八年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第一章《指南針為什么能指方向》的過(guò)程中，首先教師可以向?qū)W生展示指南針的圖片，讓學(xué)生對(duì)本節(jié)內(nèi)容有一個(gè)基本的了解。由于本節(jié)課中包含實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，所以教師需要重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可以引入項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式，給定學(xué)生探究的任務(wù)主線：1.探究能夠被磁鐵吸引的物體有什么？2.用兩條條形磁鐵的同名磁極和異名磁極相互靠近，觀察條形磁鐵運(yùn)動(dòng)方向是怎樣的？學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)。在整節(jié)課的教學(xué)中，學(xué)生根據(jù)項(xiàng)目主線完成學(xué)習(xí)探究，形成了工程化學(xué)習(xí)模式。學(xué)生通過(guò)對(duì)磁體的指向性、磁性的特點(diǎn)和磁性強(qiáng)弱、磁化的實(shí)驗(yàn)探究提升自己的觀察分析能力，形成了良好的科學(xué)素養(yǎng)。

3.將課堂技術(shù)化

科學(xué)課堂呈現(xiàn)出技術(shù)化是當(dāng)下教育主流趨勢(shì)，技術(shù)化是指學(xué)生在一定的能源材料中開(kāi)展實(shí)踐操作活動(dòng)，并且發(fā)揮專業(yè)性知識(shí)思維。技術(shù)素養(yǎng)是科學(xué)素養(yǎng)的核心部分之一，教師需要重視對(duì)學(xué)生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，在科學(xué)課堂教學(xué)中，教師可以開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜紤]技術(shù)問(wèn)題，以此發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，提升自己的動(dòng)手操作能力。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)八年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第四章《變阻器》的過(guò)程中，教師可以為學(xué)生開(kāi)展“我是小小設(shè)計(jì)師”的活動(dòng)，教師引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手探究，讓學(xué)生在實(shí)踐中獲得主動(dòng)性，教師可以采用探究性教學(xué)和多媒體教學(xué)相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手探究，學(xué)生在自主探究中體會(huì)到了燈光的變化。這時(shí)，教師可以向?qū)W生提出問(wèn)題：“為什么燈泡的亮度會(huì)發(fā)生變化呢？”教師的問(wèn)題對(duì)學(xué)生的探究方向起到了指導(dǎo)作用，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究交流。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生運(yùn)用自己的專業(yè)能力解決問(wèn)題，由此學(xué)習(xí)滑動(dòng)變阻器的原理及使用方法。除此之外，初中生有著強(qiáng)烈的自尊心，所以學(xué)生會(huì)在“我是小小設(shè)計(jì)師”的活動(dòng)積極表現(xiàn)自己，由此提升自己的創(chuàng)新能力和自信心。

4.拓展課堂素材

在新課改教學(xué)背景下，初中科學(xué)教師不能僅僅圍繞課本知識(shí)教授，而是應(yīng)該適當(dāng)合理地向?qū)W生拓展，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)素材。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息化教學(xué)手段得到了廣大教育工作者的認(rèn)可，所以教師可以借助多媒體在課堂上為學(xué)生營(yíng)造出良好的學(xué)習(xí)情境，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)其積極主動(dòng)地參與其中。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)七年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第四章《地球的繞日運(yùn)動(dòng)》的過(guò)程中，由于地球儀的實(shí)物演示無(wú)法讓所有學(xué)生清楚觀看，所以教師可以借助多媒體展示臺(tái)解決這個(gè)問(wèn)題。教師在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)可以用課件向?qū)W生展示地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向、周期、地軸傾斜等情況，學(xué)生能夠生動(dòng)形象的了解到地球上的地理現(xiàn)象。在學(xué)生對(duì)本節(jié)知識(shí)有所掌握之后，教師可以借助信息技術(shù)讓學(xué)生了解一些太陽(yáng)高度角的計(jì)算，為學(xué)生拓展一些課外素材，使得學(xué)生形成良好的科學(xué)素養(yǎng)，在之后的學(xué)習(xí)中善用科學(xué)的眼光看待世界。

三、創(chuàng)新教學(xué)理念

初中科學(xué)教師在開(kāi)展STEM教學(xué)時(shí)應(yīng)該積極轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，樹(shù)立STEM教學(xué)理念。教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，考慮各個(gè)學(xué)科的綜合特點(diǎn)，將其優(yōu)點(diǎn)融入到科學(xué)STEM教學(xué)中，從而提升教學(xué)的實(shí)效性，構(gòu)建高效科學(xué)課堂。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)七年級(jí)科學(xué)下冊(cè)第三章《地球的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)》的過(guò)程中，教師可以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)要求學(xué)生閱讀課本，對(duì)教材內(nèi)容有一個(gè)基本的了解。在學(xué)生掌握了一定的知識(shí)基礎(chǔ)之后，教師先不要向?qū)W生講解知識(shí)，教師可以向?qū)W生提出問(wèn)題考查學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與到后續(xù)的學(xué)習(xí)中。教師向?qū)W生提出問(wèn)題：“在近代開(kāi)始中，人們對(duì)地球的探索有哪些觀點(diǎn)呢？如何證明地球是球形的呢？”學(xué)生由于已經(jīng)閱讀了一遍課本內(nèi)容，所以對(duì)教師提出的問(wèn)題有所印象，所以會(huì)迫切再次回到教材中解答問(wèn)題，整個(gè)過(guò)程都是學(xué)生在自主探究，由此體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位。之后，教師帶領(lǐng)學(xué)生繼續(xù)深入了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且向?qū)W生介紹地殼、巖石、地核與實(shí)際生活的聯(lián)系，讓學(xué)生體會(huì)到數(shù)學(xué)知識(shí)、地理知識(shí)、物理知識(shí)的融合，以此有效培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

四、創(chuàng)新教學(xué)形式

倘若初中科學(xué)教師在教學(xué)中始終貫穿同一種教學(xué)方法，會(huì)讓學(xué)生潛意識(shí)認(rèn)為科學(xué)知識(shí)是枯燥乏味的，學(xué)生也會(huì)漸漸地失去學(xué)習(xí)興趣。因此，教師基于STEM教學(xué)中需要使用多樣化的教學(xué)形式讓學(xué)生對(duì)課堂一直保持新鮮感，以此調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維。眾所周知，科學(xué)知識(shí)來(lái)源于生活，教師可以根據(jù)教材內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境，并且設(shè)計(jì)小組合作環(huán)節(jié)，以此培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力和思維創(chuàng)新能力。

例如：在學(xué)生學(xué)習(xí)九年級(jí)科學(xué)上冊(cè)第一章《酸和堿之間發(fā)生的反應(yīng)》的過(guò)程中，教師可以在導(dǎo)入環(huán)節(jié)向?qū)W生設(shè)計(jì)懸念：“如果我們?cè)跉溲趸~中滴加稀硫酸會(huì)不會(huì)發(fā)生反應(yīng)？”教師可以將學(xué)生分組，教師在學(xué)生討論之前向?qū)W生提出開(kāi)放性的問(wèn)題：溶液的酸堿性該如何準(zhǔn)確判斷？這兩者的反應(yīng)發(fā)生在生活中哪些地方？小組成員在探究活動(dòng)中分工配合，并且討論教師提出的問(wèn)題。當(dāng)學(xué)生對(duì)本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)有了基本了解之后，教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)生活情境：“在生活中，我們被蚊蟲(chóng)叮咬之后會(huì)腫成大包，這時(shí)如果涂抹一些堿性物質(zhì)的藥水就會(huì)減輕痛癢（涂牙膏、肥皂水或醫(yī)用氨水等）”。學(xué)生會(huì)對(duì)生活中的實(shí)例產(chǎn)生興趣，經(jīng)過(guò)自主探究和小組合作發(fā)現(xiàn)在生活中人們也會(huì)將適量的熟石灰加入土壤中，以此來(lái)中和土壤的酸性等等。學(xué)生會(huì)感覺(jué)到科學(xué)知識(shí)的奧妙，從而會(huì)積極主動(dòng)投入到后續(xù)學(xué)習(xí)中。

綜上所述，在核心素養(yǎng)引導(dǎo)的教學(xué)背景下，初中科學(xué)教師需要不斷探究新型教學(xué)模式，將學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，正確引導(dǎo)學(xué)生形成良好的工程素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)等等。教師巧妙地實(shí)施STEM教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際操作能力，使學(xué)生得到個(gè)性化的發(fā)展，為社會(huì)發(fā)展提供創(chuàng)新型人才。

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（作者單位：諸暨市大唐街道大唐初級(jí)中學(xué)，浙江 諸暨 311800）