融合STEM理念的初中科學(xué)教學(xué)實踐探索

喻丹丹

(浙江省臺州市黃巖區(qū)澄江中學(xué) 浙江臺州 318020)

新課改下提出了課程的綜合化，要能夠有效解決目前學(xué)生高分低能的現(xiàn)象。這就要求教師能夠在教學(xué)中不斷地培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力，通過學(xué)科之間的整合促進學(xué)生綜合素養(yǎng)的發(fā)展。目前各種先進的教學(xué)理念都開始受到我們的關(guān)注，其中基于跨學(xué)科之上的STEM理念得到了教師高度的關(guān)注，這一理念在學(xué)科教學(xué)中的應(yīng)用能夠促進教學(xué)模式的創(chuàng)新，實現(xiàn)學(xué)生操作能力的提升，為此本文就針對STEM理念在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進行探究。

一、基于STEM理念下的初中科學(xué)課程內(nèi)容選擇原則

(一)綜合性原則

STEM理念具有著教育的綜合性，這也就要求STEM理念下的初中科學(xué)課程的內(nèi)容選擇也應(yīng)該堅持綜合性的原則。[2]在整個教學(xué)過程中，教師應(yīng)該努力將科學(xué)、數(shù)學(xué)、工程還有技術(shù)等學(xué)科的知識進行整合，使學(xué)生在科學(xué)課程中的學(xué)習(xí)中能夠運用這些學(xué)科的知識去解決實際的問題，不斷提高學(xué)生自己對于STEM理念的理解，同時培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

(二)實踐性原則

STEM理念本身就強調(diào)了學(xué)習(xí)的實踐性。那么，在STEM理念下設(shè)置的科學(xué)課程內(nèi)容也應(yīng)該具有一定的實踐性，要能夠引導(dǎo)學(xué)生參與到任務(wù)的設(shè)計和實踐中。讓學(xué)生通過實際的探究去了解所要學(xué)習(xí)的知識，而不僅僅局限在課本上，能夠鼓勵學(xué)生大膽的想象和積極地探索。例如在講到植物的時候能夠讓學(xué)生思考植物為什么會向光生長，在學(xué)習(xí)到力學(xué)中慣性知識的時候可以引導(dǎo)學(xué)生探究為什么緊急剎車人會向前傾倒等。

(三)社會性原則

STEM理念下的課程還應(yīng)該堅持社會性的原則，也就是涉及到探究的話題都是和社會相關(guān)的一些主題，引導(dǎo)學(xué)生社會性的思考。[3]那么，這對于提升學(xué)生應(yīng)對生活中的問題能力有著重要的意義。讓學(xué)生能夠?qū)W(xué)習(xí)到的內(nèi)容真正能夠去解決社會中的問題，提高學(xué)生解決實際問題的能力。

二、STEM理念下的初中科學(xué)教學(xué)模式

(一)情境創(chuàng)設(shè)階段

在這個環(huán)節(jié)中，教師要根據(jù)教學(xué)的目標(biāo)設(shè)定合適的情境，通過情境去吸引學(xué)生的注意力，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，然后再開展頭腦風(fēng)暴，借此拓展學(xué)生的思維。例如在學(xué)習(xí)初中科學(xué)關(guān)于力學(xué)的內(nèi)容時會涉及到杠桿原理，教師可以組織學(xué)生進行簡易秤桿的制作。在制作的開始階段，教師可以這樣給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生去了解我國古代不同時期的桿秤，通過對桿秤歷史的介紹，讓學(xué)生對桿秤有更加深刻的認(rèn)識，進一步對制作桿秤產(chǎn)生濃厚的興趣。

(二)項目實施階段

在項目落實關(guān)鍵任務(wù)設(shè)定階段，教師需要對任務(wù)進行一定的界定，能夠?qū)W(xué)生起到引導(dǎo)的作用，通過引導(dǎo)讓學(xué)生去思考，讓學(xué)生對任務(wù)的各個環(huán)節(jié)進行設(shè)計，通過小組的討論得出最佳的設(shè)計方案。例如在學(xué)習(xí)初中科學(xué)九年級上冊“物質(zhì)的酸堿性”時，教師可以鼓勵學(xué)生開展花青素指示劑的制作，通過PH值思想來區(qū)別物質(zhì)的酸堿性。那么，在關(guān)鍵任務(wù)階段，教師可以給學(xué)生準(zhǔn)備必要的實驗材料，紫甘藍(lán)、黃色萬壽菊、一串紅還有粉色的玫瑰花，然后讓學(xué)生設(shè)定實驗的步驟，通過觀察不同的植物在不同酸堿性中所呈現(xiàn)的顏色，更好地利用試劑檢驗廚房中物品的酸堿性。

(三)項目拓展應(yīng)用階段

在項目拓展應(yīng)用階段要求學(xué)生對前面設(shè)計的內(nèi)容進行實驗，通過實驗找出存在的問題進一步探究，通過師生之間的溝通有效解決問題。對于設(shè)計進行反思和交流，不斷地借助這一環(huán)節(jié)來提高學(xué)生合作交流和實踐操作的能力。在這個階段教師可以組織學(xué)生完成簡易的太陽能汽車模型的制作，在浙教版初中科學(xué)中會學(xué)習(xí)到光合作用和能的轉(zhuǎn)化和守恒的知識，通過這一項目的完成強化學(xué)生對這些知識的理解和認(rèn)識，有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。讓學(xué)生進行小組合作，然后畫出本組對應(yīng)的太陽能汽車的模型，然后展開組裝。

(四)拓展任務(wù)階段

在拓展任務(wù)環(huán)節(jié)，學(xué)生要對原來的設(shè)計進行一個調(diào)整和改善，然后再一次進行試驗，通過實驗對以往的知識進行鞏固和梳理，或者是鼓勵學(xué)生在課下進行實驗的探究，促進學(xué)生更好地解決問題。這一階段還是以上一個制作太陽能小車模型為例，可以讓學(xué)生了解一些相關(guān)的汽車模型設(shè)計，也可以帶領(lǐng)學(xué)生去市場了解太陽能電池板的結(jié)構(gòu)，從而讓學(xué)生對自己的作品進一步完善。

三、結(jié)束語

總之，在初中科學(xué)教學(xué)中融合STEM理念是教學(xué)發(fā)展的一種必然趨勢，STEM理念的融合能夠促進多個學(xué)科知識的整合，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，讓學(xué)生的探究能力、合作能力和科學(xué)素養(yǎng)得到有效提升。因此，教師對于STEM理念的融合還需要不斷地探索。