stem理念下的初中科學(xué)教學(xué)模式

◎陳慶旦

Stem教育理念下，在初中科學(xué)課程中教師不僅僅要傳授給學(xué)生理論知識(shí)，更重要的是要提升學(xué)生的思維品質(zhì)與科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)地設(shè)定科學(xué)教學(xué)流程，遵循“以生為本”的教育理念，把科學(xué)教學(xué)內(nèi)容項(xiàng)目化、技術(shù)化、工程化，實(shí)現(xiàn)stem多個(gè)學(xué)科有機(jī)整合在一起，為學(xué)生提供良好的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生自主探究世界的積極性，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的實(shí)踐能力與創(chuàng)新思維。

一、stem教育相關(guān)概述

stem教育理念產(chǎn)生于美國國家科學(xué)委員會(huì)，stem教育理念不僅僅是簡單的學(xué)科，而是備受重視的教育戰(zhàn)略內(nèi)容，能夠促進(jìn)教育的整體發(fā)展。Stem教育理念具備多樣性、實(shí)踐性、回歸性、動(dòng)態(tài)性、開放性、綜合性等特征，其中包括了科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)素養(yǎng)，并且stem教育理念并不是把這四個(gè)學(xué)科素養(yǎng)交叉組合，而是引導(dǎo)學(xué)習(xí)者把解決問題的過程轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)現(xiàn)、探究新事物的過程。

二、stem教育理念下的初中科學(xué)教學(xué)模式

1．明確初中科學(xué)教學(xué)目標(biāo) 在stem教育理念中，首先需要明確初中科學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，初中科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)為：能夠使用基本軟件、簡單工具，并且可以驗(yàn)證相應(yīng)的科學(xué)原理；能夠通過模仿實(shí)際例子來完成作品。例如，在學(xué)習(xí)“物質(zhì)的導(dǎo)電性”時(shí)候，首先教師要善于提出問題，比如：為什么在生活中導(dǎo)線外套通常都是用塑料與橡膠做成的？導(dǎo)線為為什么通常都是用鋁和銅做成的？讓學(xué)生在課堂開始的時(shí)候就能夠明確教學(xué)內(nèi)容，在師生展開激烈的探討之后，讓學(xué)生去閱讀課本內(nèi)容，以此來掌握課本中科學(xué)知識(shí)，然后引導(dǎo)學(xué)生通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來分析“形成通路都需要哪些元件”“何種情況下電路會(huì)產(chǎn)生電流”等科學(xué)原理。在傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)中，教師往往都是直接告知學(xué)生答案，導(dǎo)致學(xué)生缺乏求知欲望，也無法對(duì)所學(xué)知識(shí)有較為透徹的理解和認(rèn)知，而在明確初中科學(xué)教學(xué)目標(biāo)之后，教師就可以把課堂的主導(dǎo)權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生通過自己的努力得到答案，在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)提升自身科學(xué)素養(yǎng)，這也是素質(zhì)教育背景下的教學(xué)目標(biāo)。

2．讓科學(xué)課堂工程化 Stem教育理念下的初中科學(xué)課堂教學(xué)，要體現(xiàn)出對(duì)于stem學(xué)科的融合，以此來提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。首先需要讓初中科學(xué)課堂具備工程化特征，充分結(jié)合工程設(shè)計(jì)來讓科學(xué)課程內(nèi)容擁有具體的項(xiàng)目，把問題作為課程的導(dǎo)向。例如，在學(xué)習(xí)完“光的反射”之后，教師要著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，可以布置實(shí)際操作任務(wù)為“自制潛望鏡”，讓學(xué)生準(zhǔn)備雙面膠、剪刀、鏡子兩塊、牙膏盒兩個(gè)等道具，雖然是一些簡單的生活道具，但是在教師的指導(dǎo)下學(xué)生真的做出了一個(gè)潛望鏡，這樣學(xué)生通過具體動(dòng)手操作更為透徹地理解了光的反射與傳播現(xiàn)象，并且讓科學(xué)課堂具備工程化特征。

3．使科學(xué)課堂技術(shù)化 讓初中科學(xué)課堂教學(xué)具備技術(shù)化特征是當(dāng)前教育行業(yè)中的主流趨勢，技術(shù)是指人們需要在具備一定的能源與材料、工具儀器設(shè)備、技術(shù)期望、工藝知識(shí)的情況下，去開展社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。技術(shù)素養(yǎng)屬于科學(xué)素養(yǎng)中的組成部分，發(fā)揮著重要的作用，學(xué)生只有具備較強(qiáng)的技術(shù)素養(yǎng)，才能夠嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厮伎技夹g(shù)問題、具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力。例如，在學(xué)習(xí)“滑動(dòng)變阻器”的時(shí)候，教師可以開展“我是小小設(shè)計(jì)師”的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生在體會(huì)了燈光變化之后，提出問題：為何燈泡的亮度是隨著調(diào)節(jié)開關(guān)而變化的。然后讓學(xué)生親自動(dòng)手去設(shè)計(jì)一個(gè)能夠調(diào)節(jié)亮度的電路，在此過程中，教師起到一個(gè)輔導(dǎo)、指導(dǎo)作用，以此來提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力與技術(shù)素養(yǎng)。

4．拓展科學(xué)課程素材來源 Stem教育理念下，在初中科學(xué)課堂教學(xué)中，教師不能夠僅僅局限在課本知識(shí)內(nèi)，而是要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展，讓學(xué)生能夠掌握更多的科學(xué)知識(shí)。例如，在學(xué)習(xí)“光合作用與吸收作用”的時(shí)候，教師不僅僅要讓學(xué)生牢記相關(guān)的概念，而是要結(jié)合實(shí)際生活素材來體現(xiàn)出光合作用與吸收作用等科學(xué)知識(shí)對(duì)于人類生活有著重要的影響力。比如，人們利用光合作用與吸收作用等相關(guān)知識(shí)來設(shè)計(jì)與優(yōu)化水稻種植；在學(xué)習(xí)“環(huán)境對(duì)生物行為的影響”時(shí)候，教師可以利用多媒體技術(shù)為學(xué)生播放一些課外素材，比如《動(dòng)物世界》節(jié)目中關(guān)于藏羚羊的生活習(xí)性、貓頭鷹與鼠的晝夜節(jié)律性生活行為、沙漠中的抬尾芥蟲等。通過拓展科學(xué)課程素材來源來拓寬學(xué)生的知識(shí)面，引導(dǎo)學(xué)生善于從科學(xué)的角度去觀察世界、了解世界。

總之，在stem理念下，教師需要不斷地更新科學(xué)教學(xué)模式與理念，通過學(xué)科整合來提升學(xué)生的工程素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)等，培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力。