盧素梅

摘要： STEAM教學理念在教育界越來越流行，STEAM教學在初中科學教學中的成效更為顯著，可以拓寬學生的知識獲得渠道，使學生的科學知識構(gòu)建過程變得更形象、生動、立體，不僅可以加深學生對科學本質(zhì)的理解，而且更有利于培養(yǎng)學生的自主思考和創(chuàng)新能力，提高學生的科學核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：STEAM教學? 初中科學? 核心素養(yǎng)

在初中科學教學中，通過實施STEAM教學理念，不僅可以讓學生處于良好的學習情境中，而且還能提高學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的自主思考、創(chuàng)新精神和實踐能力，提高學生的科學學科核心素養(yǎng)。

一、STEAM教育的內(nèi)涵

STEAM是科學（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）和數(shù)學（Mathematics）英語首字母的縮寫，它們并不是簡單的疊加，而是強調(diào)多學科的交叉融合：科學為技術(shù)提供知識，技術(shù)則是對科學的運用且?guī)涌茖W的發(fā)展，科學、技術(shù)為工程實施提供有利的硬件支持，藝術(shù)是創(chuàng)新的關(guān)鍵，而數(shù)學又是學習科學的工具等。STEAM的本質(zhì)是在多個獨立的學科之間建立一座座橋梁，把各學科零碎的知識變成相互聯(lián)系、完整統(tǒng)一的網(wǎng)狀系統(tǒng)。

STEAM教育的出現(xiàn)轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)教育教學理念，STEAM教學中教師引導學生借助多種媒介，針對某個特定的知識或任務(wù)，整合多個領(lǐng)域的知識，通過合作學習完成任務(wù)，有助于學生改變傳統(tǒng)教學中的單一學科知識學習模式，可以更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

二、初中科學教學中的STEAM教育

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對初中科學的教學內(nèi)容與教學方式都提出了更高的要求，如何在科學教學中滲透技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學的內(nèi)容，成了現(xiàn)在初中科學教學研究的熱點之一。

（一）初中科學教學融入技術(shù)教育

《初中科學課程標準》明確指出要讓學生初步認識科學推動技術(shù)進步、技術(shù)又促進科學發(fā)展的相互關(guān)系，了解科學技術(shù)在日常生活和生產(chǎn)、社會中的應(yīng)用。技術(shù)是人們根據(jù)一定的工藝知識、技術(shù)期望、工具儀器設(shè)備、能源和材料去進行的社會實踐活動。

信息技術(shù)在教學中有著廣泛應(yīng)用，初中科學教學中應(yīng)有效整合信息技術(shù)，實現(xiàn)其與教學內(nèi)容的有機融合，幫助學生認識科學的本質(zhì)，加深對知識的理解。除了傳統(tǒng)的PPT、視頻、白板、希沃等信息技術(shù)，現(xiàn)在還可以加入全息投影、VR技術(shù)、AR增強現(xiàn)實技術(shù)等信息技術(shù)。如學習各地形、各種氣象災(zāi)害、星空、日食和月食、月相、各種生態(tài)系統(tǒng)、火災(zāi)自救等知識時，利用VR技術(shù)，發(fā)揮其在空間感和體驗感上的優(yōu)勢，讓學生身臨其境，使課堂更靈活，知識更立體，以此來加深知識的理解。

我們可以在教學中加入一些具體的活動來培養(yǎng)學生的初步的技術(shù)設(shè)計能力、實踐能力。如前面講的VR技術(shù)，就可以讓學生結(jié)合學過的知識（凸透鏡成像、眼睛結(jié)構(gòu)等知識）在科學拓展課上設(shè)計并制作一副簡易的VR眼鏡，培養(yǎng)學生的動手及創(chuàng)造能力。

在科學課堂教學中也可以一步步引導學生學會設(shè)計一些簡單的技術(shù)，如滑動變阻器、氣壓計、彈簧測力計、呼吸系統(tǒng)模型等，通過設(shè)計使學生更能理解其中蘊含的科學原理，同時也培養(yǎng)了學生的思考、實踐能力。

（二）初中科學教學融入工程教育

科學來源于生活又服務(wù)于生活，所以在科學教學中應(yīng)加強科學知識在實際應(yīng)用方面的教學。開展“科學建模”教學，倡導學生學以致用、主動探究、勤于動手，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力，這不僅符合社會發(fā)展的需要，且有利于學生的終身發(fā)展。

如在學習了八上第一章第6節(jié)“物質(zhì)的分離”后，我指導學生進行了《如何制作一個凈水器》的科學建模研究，將一杯渾濁的泥水變成一杯清澈的水。學生開動腦筋積極參與，小組分工合作，大膽設(shè)計，給大家呈現(xiàn)出了許多風格迥異的水的凈化裝置，在這個過程中，不僅讓學生的創(chuàng)造力得到了很好的表現(xiàn)，而且對過濾的實質(zhì)、活性炭的吸附作用等知識有了更深層次的認識。在學了光的相關(guān)知識后，可以讓學生思考：我們教室由于位置原因常年接收不到光照，你們能不能結(jié)合科學及數(shù)學知識設(shè)計一個裝置，使陽光照到我們教室？并且隨著太陽的移動可以控制裝置，使陽光一直進入教室等等。通過解決簡單的工程問題，學生不僅加深了對所學科學知識的理解，也了解了科學研究的一般步驟，有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)和解決問題的科學素養(yǎng)。

（三）初中科學教學融入數(shù)學教育

科學與數(shù)學的關(guān)系極為密切。有人說數(shù)學是科學的工具，沒有數(shù)學，科學就難以長足發(fā)展。在初中科學教材中很少呈現(xiàn)數(shù)學知識，若在教學中將數(shù)學知識有效地呈現(xiàn)出來，就可以很好地幫助學生學習科學。

在很多科學知識教學中，都可以將其與數(shù)學聯(lián)系起來。如在物理的速度、重力、密度等知識的教學中，對于兩個量之間的關(guān)系描述，文字描述不僅累贅，而且表達不清晰，此時借助數(shù)學的正比例函數(shù)，就可以幫助學生更好地歸納并理解勻速直線運動中路程與時間的關(guān)系、物體所受重力與質(zhì)量的關(guān)系、同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系等。同樣，在建立橫軸表示時間、縱軸表示速度的直角坐標系中，某個點表示的意義，以及縱坐標和橫坐標構(gòu)成的陰影部分（如下圖）表示的含義，也可以讓學生通過數(shù)學知識來理解，其為速度和時間的乘積表示路程。

與此類似的還有很多，如學習拋物線運動或鐘擺運動時，對于某一時刻的速度的方向的判斷，就可以借助數(shù)學中的圓的切線的知識；又如化學方程式中的等號的含義，也可以聯(lián)系數(shù)學中的等號來幫助我們理解；計算則更加依賴于數(shù)學知識，如方程式解析計算、光學和杠桿中的圖示分析計算（如相似三角形法的運用）、各種公式的證明推理、差量法、極值法的運用等。

（四）初中科學教學融入藝術(shù)教學

“A”藝術(shù)在教學中也不是獨立存在的，它體現(xiàn)在教學的各個環(huán)節(jié)，加入“A”可以讓課堂更靈動，使學生的審美得到鍛煉和培養(yǎng)，而且更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和抽象思維。在教學中進行藝術(shù)滲透的地方有很多。比如用優(yōu)美的語言和簡潔的線條設(shè)計出實驗方案，物理、生物教學中繪制相關(guān)的圖形，制作等高線模型等，需要我們?nèi)ネ诰颉?/p>

總之，改變教學觀念，使教師在STEAM 教學理念下開展初中科學課堂教學，也使學生真正學會學習，學會知識的靈活運用并學以致用，為真正提高學生的核心科學素養(yǎng)打開了一條全新的道路。當然，初中科學課程如何體現(xiàn)STEAM的教學理念，如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，還需要我們在教學中不斷地實踐與探索。

參考文獻：

[1]李揚.STEM教育視野下的科學課程構(gòu)建[D].金華：浙江師范大學，2014：64—65.

[2]費志明.STEM視野下的初中科學課堂教學的開發(fā)[D].海寧：海寧市教研室，2018.