STEM視野下的初中科學(xué)課堂開發(fā)

倪玲燕

[摘? ?要]初中科學(xué)教學(xué)的本質(zhì)是為了全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，教師要在解讀初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上分析STEM對(duì)于初中科學(xué)教學(xué)的啟發(fā);探討STEM教育視野下初中科學(xué)課程改革的措施，以激發(fā)出學(xué)生在復(fù)雜學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中解決問題的能力，減少以往傳統(tǒng)教育中學(xué)生實(shí)踐能力弱、缺乏合作意識(shí)的現(xiàn)象。

[關(guān)鍵詞]STEM教育;初中科學(xué)課堂;開發(fā);研究分析

[中圖分類號(hào)]? ? G632.4? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2019）03-0088-02

在初中科學(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中，其根本目的就是為了全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。這一過程能夠充分體現(xiàn)出科學(xué)本質(zhì)，因此科學(xué)這一門課程是有著較強(qiáng)綜合性的。STEM最先起源于美國，是科學(xué)、技術(shù)、工程以及數(shù)學(xué)的縮寫。STEM更為注重的是四個(gè)學(xué)科之間的融合，通過將四個(gè)主題進(jìn)行有機(jī)的整合，進(jìn)而形成一個(gè)有機(jī)整體，提供一種學(xué)習(xí)情境讓學(xué)生主動(dòng)探索真實(shí)的世界，從而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的提高。

一、STEM教育概述

1.科學(xué)素養(yǎng)（S）

簡單來說，科學(xué)素養(yǎng)就是我們運(yùn)用科學(xué)知識(shí)的整個(gè)過程。同時(shí)也包括我們對(duì)于大自然的理解以及對(duì)大自然影響的相應(yīng)決策能力。這其中，包含著技術(shù)科學(xué)、地球與環(huán)境科學(xué)、生命與衛(wèi)生科學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。

2.技術(shù)素養(yǎng)（T）

所謂的技術(shù)素養(yǎng)，就是指管理、理解、使用以及評(píng)價(jià)技術(shù)的能力。在這一過程當(dāng)中，學(xué)生需要充分了解并掌握如何使用技術(shù)，知道技術(shù)的整個(gè)發(fā)展過程，并深入研究分析新技術(shù)給自己、國家甚至是整個(gè)世界所帶來的影響。由此我們不難看出，技術(shù)能夠在很大程度上滿足人們對(duì)于自然環(huán)境的革新的現(xiàn)實(shí)要求。

3.工程素養(yǎng)（E）

工程素養(yǎng)，簡單來說就是指理解技術(shù)中的開發(fā)過程和工程設(shè)計(jì)。工程課程是建立在多個(gè)項(xiàng)目基礎(chǔ)之上的，通過積極融合多門學(xué)科的知識(shí)，將原本難以理解的知識(shí)內(nèi)容充分結(jié)合學(xué)生的生活實(shí)際，以此來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更好地發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。因此，我們可以說工程設(shè)計(jì)是數(shù)學(xué)原理和科學(xué)系統(tǒng)性地用于實(shí)踐過程的結(jié)果。

4.數(shù)學(xué)素養(yǎng)（M）

數(shù)學(xué)素養(yǎng)是學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、解決問題以及解釋等多種情境之下，對(duì)于數(shù)學(xué)問題的推斷、分析以及有效思想交流的能力。

由此我們不難看出，STEM并不僅僅是將以上四種素養(yǎng)進(jìn)行簡單的組合而已，而是需要學(xué)生在頭腦當(dāng)中把解決問題的過程逐漸轉(zhuǎn)化為不斷探索新事物的過程。

二、初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀

初中科學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)具有以下幾個(gè)方面的理念：首先，全面提高學(xué)生對(duì)于自然現(xiàn)象的好奇心，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的與自然界和諧相處的生活態(tài)度。其次，幫助學(xué)生充分了解并掌握科學(xué)的知識(shí)、方法以及技能等各個(gè)方面的能力，進(jìn)而使其能夠利用自己所學(xué)到的知識(shí)內(nèi)容，更好地分析解決自然現(xiàn)象以及在實(shí)際生活當(dāng)中所遇到的一系列問題。再次，幫助學(xué)生養(yǎng)成探究科學(xué)的能力，并促其養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，以利于其更加充分了解技術(shù)、科學(xué)以及環(huán)境彼此之間的關(guān)系，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)科學(xué)，密切關(guān)注社會(huì)焦點(diǎn)問題，進(jìn)而形成良好的可持續(xù)發(fā)展觀念。最后，幫助學(xué)生樹立良好的科學(xué)觀、世界觀，并更加深入地認(rèn)識(shí)自然界。

三、STEM對(duì)于初中科學(xué)教學(xué)的啟發(fā)

現(xiàn)階段，隨著教育事業(yè)的快速發(fā)展，大家越來越重視科學(xué)、數(shù)學(xué)教育，因而科學(xué)獲得了更快的發(fā)展。但是，和西方發(fā)達(dá)國家相比較而言，我國教育基礎(chǔ)較為薄弱，仍存在很大的差距。在這種情況下，我們就需要加大對(duì)于課程整合、財(cái)政投入以及組織結(jié)構(gòu)等各個(gè)方面的創(chuàng)新優(yōu)化力度，繼而促進(jìn)教育競爭力的提高，更好地促進(jìn)我國教育事業(yè)的發(fā)展。我國在教育教學(xué)的過程當(dāng)中，尤為重視理工科教育，在這種情況下，一定程度地忽略了工程教育以及技術(shù)教育。基于此，我們應(yīng)積極發(fā)揮STEM教育的影響，深刻認(rèn)識(shí)美國教育的現(xiàn)狀，并充分結(jié)合STEM教育的現(xiàn)狀和發(fā)展情況，取其精華，棄其糟粕，進(jìn)而積極應(yīng)用于我國課程改革當(dāng)中，促進(jìn)教育事業(yè)又好又快地發(fā)展。

四、STEM教育視野下，初中科學(xué)課程改革的措施

1.融入地方課程、校本課程，體現(xiàn)生活化

將STEM教育積極地融到地方課程以及校本課程的開發(fā)當(dāng)中具有重要意義。STEM教育更為注重的是從做中學(xué)，旨在充分利用科學(xué)相關(guān)教學(xué)資源，有效結(jié)合技術(shù)、工程等各個(gè)方面的課程，使學(xué)生能夠在科學(xué)實(shí)踐當(dāng)中促進(jìn)自身STEM素養(yǎng)的提高。例如，我們可以充分利用學(xué)校的環(huán)境來進(jìn)行初中科學(xué)教學(xué)，結(jié)合課程教材，更好地把握整體知識(shí)，進(jìn)而形成有一定特色的校本課程。地方課程及校本課程兩者和國家現(xiàn)有課程進(jìn)行有效整合，然后再充分結(jié)合本地教育資源，可開發(fā)出全新的課程模塊，推出學(xué)校的特色課程以及地方的專題課程。不得不說，這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，離不開上級(jí)政府部門的大力支持。政府部門在教育改革的過程當(dāng)中，應(yīng)充分地體現(xiàn)出STEM教育理念，并加大對(duì)于STEM地方課程開發(fā)的鼓勵(lì)力度，全面加強(qiáng)對(duì)于STEM相關(guān)的校本教學(xué)研究，促進(jìn)STEM教育的實(shí)踐應(yīng)用。

2.拓展STEM教育機(jī)會(huì)，培育科學(xué)素養(yǎng)

第一，我們應(yīng)加強(qiáng)和學(xué)生家長之間的聯(lián)系，加大STEM教育力度，為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)資源。舉個(gè)例子來說，家長可以積極引導(dǎo)孩子觀看科技方面的圖書以及電影，還可以和孩子一起做一些工程方面的工藝品等等。第二，我們還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生利用課下時(shí)間，組建屬于自己的興趣俱樂部，大家圍繞在一起，你一言我一語，通過互相交流，了解到更多的科學(xué)問題。不得不說，通過這樣的方式，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的STEM教育素養(yǎng)來說有著至關(guān)重要的作用。第三，我們?cè)趯?shí)際的課堂教學(xué)當(dāng)中，還要做到虛實(shí)結(jié)合。在初中科學(xué)教學(xué)當(dāng)中，要想更好地開展STEM教育，就必須購買一些科學(xué)器材。但是由于很多學(xué)校的教育經(jīng)費(fèi)有限，可以充分借助一些虛擬科技創(chuàng)新平臺(tái)來進(jìn)行。例如，可以充分借助3D機(jī)器人仿真平臺(tái)，進(jìn)而更好地開展STEM教育，這在很大程度上增加了學(xué)生參與STEM教育的機(jī)會(huì)。第四，上級(jí)教育部門還應(yīng)加強(qiáng)和企業(yè)之間的交流，為學(xué)生提供更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，充分借助社會(huì)力量，激發(fā)出學(xué)生的創(chuàng)新精神，使其積極參與到STEM教育當(dāng)中，促進(jìn)STEM教育的普及。

3.實(shí)施基于項(xiàng)目的研究性學(xué)習(xí)，預(yù)留學(xué)生自主探究、自由發(fā)展的空間

學(xué)生作為初中科學(xué)學(xué)習(xí)的主體，是否具備良好的學(xué)習(xí)興趣，在很大程度上影響其自身潛能的開發(fā)。在這種情況下，我們?cè)诔踔锌茖W(xué)教學(xué)的過程當(dāng)中，就應(yīng)為學(xué)生提供更加豐富多彩的探究活動(dòng)，使學(xué)生能夠更加全身心地參與到自己感興趣的學(xué)習(xí)當(dāng)中。但是，在這一過程中，教師同樣發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生參與到科學(xué)研究當(dāng)中，同時(shí)自身也應(yīng)融入其中，提出相應(yīng)的問題，讓學(xué)生進(jìn)行探討，最終解決所面臨的科學(xué)難題。除此之外，教師還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生潛力的挖掘，促進(jìn)學(xué)生的專業(yè)性發(fā)展。

綜上所述，我們將STEM教育教學(xué)理念科學(xué)合理地融入初中科學(xué)課堂教學(xué)當(dāng)中，不僅能夠在很大程度上減少傳統(tǒng)教育中學(xué)生實(shí)踐能力弱、缺乏合作意識(shí)的現(xiàn)象，而且還能夠充分激發(fā)出學(xué)生在復(fù)雜的學(xué)習(xí)環(huán)境當(dāng)中解決問題的能力，更能夠促進(jìn)其設(shè)計(jì)能力的提高，極大地滿足了社會(huì)對(duì)于人才的需求。但是由于STEM教育教學(xué)模式在我國的應(yīng)用并不廣泛，這就需要廣大的教育工作者積極進(jìn)行探索實(shí)踐，促進(jìn)STEM教育教學(xué)模式的普及應(yīng)用。

[? 參? ? 考? ? 文? ? 獻(xiàn)? ]

[1]? 董澤華.美國STEM教育發(fā)展對(duì)深化我國科學(xué)教育發(fā)展的啟示[J].教育導(dǎo)刊， 2015（2）：87-90 .

[2]? 李楊.STEM教育視野下科學(xué)課程建構(gòu)[D].杭州：浙江師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2014.

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