如何在中學科學課滲透STEM教育理念

顧莉坤

摘 要：STEM是一種綜合性的教學思想，主要是科學、技術、工程、數學多種學科的統稱。隨著素質教育廣泛落實到初中教育階段，針對初中生開展的科學課程，在教學手段上也呈現出全新形態。教師在課堂上合理融入STEM思想，實現跨學科、綜合性教學，促進初中生創新思維以及實踐能力的有效提高。鑒于此，主要圍繞中學科學課程滲透STEM理念的具體教學路徑展開有效分析。

關鍵詞：STEM；中學科學課程；教學模式

一、在中學科學課滲透STEM教學思想的重要性分析

2015年提出了大眾創新、創業的相關言論，并頒布了具體的《指導意見》。在《指導意見》中明確指出創客教育應全面落實到素質教育工作中。鼓勵學生在完成基礎文化課程學習的同時，通過動手操作與實踐創新，完成跨學科領域的技術創新，從而有效夯實科、技、工、數四大學科知識基礎，為將來成為全能型、創新型人才奠定素質基礎。以上也就是STEM思想的重要體現，重點主張初中生針對當前所學課程知識進行整合、創新，提升自身實踐技能，加強科學學科核心素養建設。可見，在中學科學課中滲透STEM思想，所呈現的教育意義是不可比擬的。

二、在中學科學課滲透STEM教學思想的具體路徑探究

（一）明確初中科技培養目標

在STEM教學思想下，科學課程教學目標主要分為三個層次，依次是項目設計、自主探究、解決問題。初中信息技術學科是初中生重點學習科目。教師在落實課程教學活動時，應針對信息基礎學科技術，細化教學目標。在信息技術方面要求初中生能夠掌握基礎操作軟件，而在科技創新方面，則要求初中生合理利用簡易工具驗證相關科學現象，并通過模擬與演示完成相關課程任務。

（二）采用5E教學模式

在初中階段，科技課程主要以模仿和驗證為主要教學方法，并合理使用5E教學法，展開科學課程有效教學。所謂的5E教學法，主要包括參與、探究、解釋、詳細說明、評價。通過合理采用課程教學設計，完成以STEM思想為主導的課程教學。在參與階段，教師主要通過課堂提問，鼓勵學生針對具體課程問題展開頭腦風暴，從而吸引學生課程學習興趣。而探究階段主要要求學生以小組為單位針對具體課程項目進行實踐、探究。解釋和說明階段需要初中生結合自身在探究中的發現論證與檢驗相關科學概念。而評價階段則由師生共同針對STEM創新實踐活動展開總結與評估。

三、初中“物質的溶解性”的教學案例分析

為了將STEM思想全面貫徹到初中科學課程教學中，筆者主要圍繞物質的溶解性教學活動展開具體分析，從五個層面闡述STEM科學課程教學過程，構建高效、創新的科學課堂。

（一）參與階段

教師引導學生聯系生活實際展開思考，交流在生活中有哪些現象涉及物質的溶解性。學生經過教師啟發與引導，思考生活中存在哪些物質的溶解性，比如說在豆漿中加糖，菜湯中加鹽等。同時，教師鼓勵學生提出問題，比如說食鹽除了在水中，在其他溶液中也會溶解嗎？怎樣能夠加快食鹽溶解效率？

（二）探究階段

在探究階段，教師為學生提供探究模型，并鼓勵初中生以小組為單位，展開自主探究。在探究過程中，初中生應合理利用數學學科中的數形結合思想，不同物質溶解度曲線模型，并利用假設法、歸納法等多種數學方法，歸納不同物質溶解性特點。同時，教師引導學生將物質溶解特性與溶解ABS工程塑料建立聯系，并根據學生科學課程學習需求，實現課堂問題轉化與引申。

（三）解釋階段

在探究活動完成之后，教師鼓勵初中生思考，為何有的小組能夠快速得出食鹽溶解于水等有關結論。教師不妨引導初中生從選材、生活現象、問題探究等層面展開分析，思考物質溶解需要具備的幾點要素。在學生討論完成之后，教師解釋具體原因，具體分析食鹽溶于水的原因，以及怎樣提高食鹽溶解效率。

（四）詳細說明階段

在詳細說明階段，也就是此節課的難點教學階段，教師針對初中生數學知識基礎，合理解釋食鹽溶于水的原因，因為食鹽屬于強電解質，能在水中發生電解。而食鹽溶于水的效率主要與溫度、攪拌、晶體與溶液的接觸面積、溶液濃度等因素存在緊密聯系。經過詳細的解釋說明，學生便可以對物質的溶解性形成更加深刻、透徹的理解。

（五）評價階段

教師需要針對學生在探究活動中的表現進行客觀評價，并鼓勵學生以小組為單位自主評價。評價內容主要包括物質溶解性的實驗探究、論證以及總結過程，學生在項目探究期間的整體表現，跨學科應用實踐能力，確保初中生實現全能發展。此外，教師應當鼓勵學生針對科學課程探究結果進行總結與反思，提高初中生探究能力，實現STEM理念的有效滲透，真正落實素質教育。

綜上所述，STEM作為一種全新教學思想，將其有效應用于初中生科學課程教學中，將呈現出重大的教學功效。教師基于STEM思想創設開放性、探究性課堂情境，鼓勵初中生在跨學科的基礎上展開問題的探究與解決，從而實現創新思維有效訓練，提高初中生創新實踐能力。

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