STEM元素下的初中科學(xué)課堂教學(xué)范式的架構(gòu)

王曉燕

摘要：初中科學(xué)課堂長(zhǎng)期存在著重學(xué)習(xí)輕實(shí)踐、重結(jié)果輕過(guò)程的問(wèn)題，這導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中對(duì)所學(xué)知識(shí)缺乏具體清晰的了解，難以在腦海中構(gòu)建學(xué)科體系。因此，將STEM元素融入初中科學(xué)課堂教學(xué)當(dāng)中，幫助學(xué)生提升核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展十分必要。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；STEM元素；教學(xué)探究

中圖分類(lèi)號(hào)：G632.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1992-7711（2021）30-0068

素質(zhì)教育的發(fā)展對(duì)學(xué)生的思維能力、學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力等都提出了更高的要求，傳統(tǒng)的初中科學(xué)課堂教學(xué)顯然已經(jīng)無(wú)法滿足時(shí)代發(fā)展對(duì)人才培養(yǎng)的要求，而STEM教學(xué)能夠滿足科學(xué)改革的要求，注重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)。本文將結(jié)合STEM教學(xué)模式的特點(diǎn)，具體探究如何將STEM與初中科學(xué)課堂教學(xué)相融合，以提高初中科學(xué)課堂質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。

一、采用分層教學(xué)法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合和應(yīng)用

STEM理念下的初中科學(xué)涉及的知識(shí)內(nèi)容較多，還需要用到多種實(shí)驗(yàn)器材。因此，學(xué)生既要重視實(shí)踐，提高自己的思維能力和動(dòng)手能力，又要牢固掌握教材知識(shí)，為自己更深層次的學(xué)習(xí)提供理論支撐。初中階段的學(xué)生在學(xué)習(xí)、記憶、思維等方面已經(jīng)顯出差異，而分層教學(xué)法可以有效應(yīng)對(duì)這種差異，使學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)和教師的教學(xué)活動(dòng)能夠更加順利地進(jìn)行。分層教學(xué)法可以將復(fù)雜、繁多的知識(shí)進(jìn)行拆分，分步驟帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)，不僅有利于學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶，更有利于拓展學(xué)生的思維，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中迸發(fā)新的靈感，有效提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用能力。

例如，在學(xué)習(xí)浙教版七年級(jí)上冊(cè)科學(xué)第二章第4節(jié)《常見(jiàn)的動(dòng)物》時(shí)，對(duì)于“動(dòng)物分類(lèi)”這一問(wèn)題，教師首先需要幫助學(xué)生理清“分類(lèi)”的明確含義和意義，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)自主思考有哪些分類(lèi)方式，必要時(shí)教師可以進(jìn)行一定的提示，如“根據(jù)水生還是陸生，可以將動(dòng)物進(jìn)行怎樣的分類(lèi)”，讓學(xué)生在提出自己的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，舉出一些動(dòng)物作為例子。然后教師再引出脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物的分類(lèi)，帶領(lǐng)學(xué)生通過(guò)對(duì)課本教材的學(xué)習(xí)，理解脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物的概念以及二者的主要區(qū)別。為了檢測(cè)和鞏固學(xué)習(xí)成果，由教師帶領(lǐng)學(xué)生根據(jù)這一節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容完成思維導(dǎo)圖，區(qū)分脊椎動(dòng)物和無(wú)脊椎動(dòng)物，無(wú)脊椎動(dòng)物的例子有哪些，脊椎動(dòng)物又可以怎樣細(xì)分，并將每一類(lèi)別的概念和例子補(bǔ)充完整。

二、以問(wèn)題解決為中心，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)

以問(wèn)題解決為中心開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，既可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供動(dòng)力，又可以為學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和課堂任務(wù)，幫助學(xué)生理清課堂線索，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。教師在基于STEM理念開(kāi)展初中科學(xué)教學(xué)時(shí)，提出的問(wèn)題以及為學(xué)生規(guī)劃的學(xué)習(xí)路徑都要建立在學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)上，與當(dāng)前學(xué)生對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)知相符合。合理的問(wèn)題設(shè)計(jì)是有效開(kāi)啟課堂教學(xué)的一把鑰匙。教師的教學(xué)活動(dòng)要與真實(shí)的情境相融合，才能引起學(xué)生的共鳴和求知欲。

例如，在學(xué)習(xí)浙教版七年級(jí)科學(xué)第四章第6節(jié)《汽化與液化》時(shí)，教師可以根據(jù)本節(jié)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容提出需要學(xué)生探究的問(wèn)題：影響液體蒸發(fā)快慢的因素。然后引導(dǎo)學(xué)生思考在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些現(xiàn)象與液體的蒸發(fā)有關(guān)，并通過(guò)小組討論等方式初步提出有哪些因素可能會(huì)影響液體蒸發(fā)的快慢。學(xué)生通過(guò)教師的引導(dǎo)進(jìn)行分析和篩選，然后發(fā)現(xiàn)最有可能影響液體蒸發(fā)快慢的因素為“液體表面積的大小”“溫度的高低”“液體表面空氣流動(dòng)的快慢”。為了探究這些因素是否真的能夠影響液體蒸發(fā)的快慢以及具體的影響效果，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如準(zhǔn)備兩片相同的玻璃，在兩片玻璃上分別滴一滴酒精，使酒精的面積大致相同，然后讓學(xué)生用紙張等物品對(duì)其中一片玻璃上的酒精扇風(fēng)，觀察兩片玻璃上酒精的蒸發(fā)情況，并嘗試進(jìn)行總結(jié)。

三、采用項(xiàng)目教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力

初中科學(xué)的學(xué)習(xí)離不開(kāi)小組合作，項(xiàng)目教學(xué)大多也是以小組的形式展開(kāi)。這種教學(xué)方式實(shí)際上就是在幫助學(xué)生熟練和靈活掌握相關(guān)知識(shí)以后，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的實(shí)際問(wèn)題，通過(guò)小組分工進(jìn)行資料的整合和分析，設(shè)計(jì)相關(guān)的項(xiàng)目，并以項(xiàng)目的形式展示自己的學(xué)習(xí)和探究成果。這種教學(xué)模式放大了實(shí)踐在學(xué)生課程學(xué)習(xí)中的作用，需要學(xué)生同時(shí)調(diào)動(dòng)自己的思維能力和實(shí)踐能力。通過(guò)這樣的方式也可以讓學(xué)生真正感受到學(xué)科的魅力和實(shí)踐的價(jià)值，加深自己對(duì)這門(mén)學(xué)科的認(rèn)同感。

例如，在學(xué)習(xí)浙教版八年級(jí)科學(xué)第四章第1節(jié)《電荷與電流》時(shí)，教師在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)電路的組成、電路圖的繪制以及串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點(diǎn)后，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)情境，如“很多同學(xué)都喜歡探險(xiǎn)，那么在探險(xiǎn)時(shí)都需要用到哪些工具呢”，逐步引出“手電筒”這一工具，然后讓學(xué)生嘗試自制手電筒。將全班學(xué)生每四人分為一組，以小組為單位分析手電筒的基本構(gòu)成，并根據(jù)本節(jié)課所學(xué)習(xí)的內(nèi)容繪制手電筒的電路圖，教師在這一過(guò)程中要及時(shí)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行糾正和引導(dǎo)。對(duì)于手電筒的外觀等，小組成員可以積極加入自己的想法和創(chuàng)意。制作完成后，每個(gè)小組輪流展示成果。展示完畢可以由全班學(xué)生一起討論，在手電筒的制作過(guò)程中有哪些需要注意的事項(xiàng)，有哪些是共性問(wèn)題以及應(yīng)該如何糾正。

綜上所述，教師可結(jié)合采用分層教學(xué)法，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合和應(yīng)用；采用項(xiàng)目教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力；以問(wèn)題解決為中心，驅(qū)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)等策略開(kāi)展基于STEM元素的初中科學(xué)課堂教學(xué)，提高初中科學(xué)課堂質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張燦永.以學(xué)定教：初中科學(xué)小班教學(xué)的生成策略研究[J].課程教學(xué)研究，2019（5）.

（作者單位：浙江省文成縣珊溪中學(xué)325300）