魯明華

摘要：伴隨著我國現(xiàn)代經(jīng)濟的快速發(fā)展和素質(zhì)教育的不斷滲透，新型教學得到了廣大教育工作者的認可?？茖W是一門綜合性較強的學科，由于核心素養(yǎng)教學理念的普及，這門學科受到了教師的關(guān)注。STEM理念包含了科學、工程、技術(shù)、數(shù)學多個學科理念，如果教師能夠?qū)TEM融入到科學教學中，會有效提升教學質(zhì)量。本文將對STEM教學的教育價值進行論述。在此基礎(chǔ)上，本文將重點針對初中科學STEM教學策略展開分析?；诖耍Ｍ踔猩軌蛟赟TEM理念下的科學課堂得到綜合性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：初中科學;STEM;教學探索

中圖分類號：G633.98文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）06-048

在新課程目標改革的背景下，初中科學教師不僅需要向?qū)W生傳授理論知識，而且應該重視對學生思維品質(zhì)的培養(yǎng)。教師需要堅持以生為本的發(fā)展理念，將科學課堂呈現(xiàn)出項目化、技術(shù)化、工程化的教學形式，以此激發(fā)學生的學習興趣。當教師為學生提供了良好的學習環(huán)境之后，學生會更加積極主動地參與其中進行探究，從而有效提升自己的實踐能力和思維創(chuàng)新能力，為今后的綜合性發(fā)展奠定下良好的基礎(chǔ)。

一、STEM教學的教育價值

STEM教育理念是一種新型的教學理念，它起源于美國國家科學委員會，其中不僅僅包含了簡單的學科內(nèi)容，更多的是教育戰(zhàn)略的體現(xiàn)。STEM教學體現(xiàn)了實踐性、動態(tài)性、綜合性等多方面特征，教師需要借助科學、技術(shù)、工程、數(shù)學多方面元素幫助學生解決問題，引導學生參與到探究過程中。STEM教學理念強調(diào)了多種學科融合解決問題，學生在具體情境中借助綜合性知識解決現(xiàn)實生活中的問題，由此能夠提升學生分析問題和解決問題的策略。除此之外，在STEM教學中學生能夠真正地參與到學習中，教師可以將教學內(nèi)容與游戲結(jié)合在一起，以此構(gòu)建趣味課堂，學生會在體驗中真正掌握知識，并且經(jīng)歷知識建構(gòu)的過程，最終實現(xiàn)全面性的提升?？傊琒TEM教學是我國科學教學的重要指標，它從很大程度上激發(fā)了學生的學習興趣，使得學生不再處于被動地學習地位，由此逐漸培養(yǎng)學生形成科學嚴謹?shù)膬r值觀，促進我國科學教育事業(yè)的發(fā)展[1]。

二、初中科學STEM教學策略

1.明確教學目標

在初中科學STEM教學中，教師在教學前需要明確教學目標和學生的培養(yǎng)方向。教學目標的明確能夠幫助教師更好的調(diào)整課堂教學方向，充分發(fā)揮學生的主體優(yōu)勢?？茖W是一門嚴謹?shù)膶W科，教師在開展教學時應該確定教學目標為使得學生簡單使用基本軟件，并且能夠使用軟件驗證相應的科學原理。

例如：在學生學習科學上冊第四章《物質(zhì)的導電性與電阻》的過程中，教師可以借助問題引導明確教學目標。教師在課堂導入環(huán)節(jié)向?qū)W生演示實驗（將25w和100w的兩盞燈泡并聯(lián)接通電源，觀察亮度），觀察到亮度不同而引起學生討論，提出亮度不同與什么有關(guān)？由于演示實驗激發(fā)了學生的學習興趣，所以學生會積極思考并討論，得到是其與燈泡鎢絲電阻的緣故。教師抓住問題的契機繼續(xù)向?qū)W生提問：“影響電阻大小的因素還有哪些？當有幾個因素同時影響一個量的變化時，常常采用什么方法來研究各個因素對這個量的影響程度？”學生也能夠初步明確學習目標，接著便會主動在課本內(nèi)容中找到答案，以此經(jīng)過自己的思考確定問題答案。這樣的教學模式凸顯了學生的主體地位，并且激發(fā)了學生的求知欲望，學生在探究中得到了答案，從而提升了自身的科學素養(yǎng)[2]。

2.將課堂工程化

教師在實施科學STEM教學時需要體現(xiàn)出學科融合性特點，所以教師可以借助STEM理念的融合性培養(yǎng)學生形成良好的科學態(tài)度。在初中科學課堂中，教師可以充分借助課程內(nèi)容體現(xiàn)工程化特點，設(shè)定學生學習的項目任務，使得課堂呈現(xiàn)出工程化的一面。

例如：在學生學習八年級科學下冊第一章《指南針為什么能指方向》的過程中，首先教師可以向?qū)W生展示指南針的圖片，讓學生對本節(jié)內(nèi)容有一個基本的了解。由于本節(jié)課中包含實驗環(huán)節(jié)，所以教師需要重點培養(yǎng)學生的實際操作能力。在實驗環(huán)節(jié)，教師可以引入項目學習方式，給定學生探究的任務主線：1.探究能夠被磁鐵吸引的物體有什么？2.用兩條條形磁鐵的同名磁極和異名磁極相互靠近，觀察條形磁鐵運動方向是怎樣的？學生在教師的指導下完成動手操作實驗。在整節(jié)課的教學中，學生根據(jù)項目主線完成學習探究，形成了工程化學習模式。學生通過對磁體的指向性、磁性的特點和磁性強弱、磁化的實驗探究提升自己的觀察分析能力，形成了良好的科學素養(yǎng)。

3.將課堂技術(shù)化

科學課堂呈現(xiàn)出技術(shù)化是當下教育主流趨勢，技術(shù)化是指學生在一定的能源材料中開展實踐操作活動，并且發(fā)揮專業(yè)性知識思維。技術(shù)素養(yǎng)是科學素養(yǎng)的核心部分之一，教師需要重視對學生技術(shù)素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，在科學課堂教學中，教師可以開展實踐活動引導學生嚴謹?shù)乜紤]技術(shù)問題，以此發(fā)揮自己的創(chuàng)新思維，提升自己的動手操作能力。

例如：在學生學習八年級科學下冊第四章《變阻器》的過程中，教師可以為學生開展“我是小小設(shè)計師”的活動，教師引導學生親自動手探究，讓學生在實踐中獲得主動性，教師可以采用探究性教學和多媒體教學相結(jié)合的方式，引導學生親自動手探究，學生在自主探究中體會到了燈光的變化。這時，教師可以向?qū)W生提出問題：“為什么燈泡的亮度會發(fā)生變化呢？”教師的問題對學生的探究方向起到了指導作用，學生自行設(shè)計實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象探究交流。在這個過程中，學生運用自己的專業(yè)能力解決問題，由此學習滑動變阻器的原理及使用方法。除此之外，初中生有著強烈的自尊心，所以學生會在“我是小小設(shè)計師”的活動積極表現(xiàn)自己，由此提升自己的創(chuàng)新能力和自信心。

4.拓展課堂素材

在新課改教學背景下，初中科學教師不能僅僅圍繞課本知識教授，而是應該適當合理地向?qū)W生拓展，豐富學生的學習素材。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，信息化教學手段得到了廣大教育工作者的認可，所以教師可以借助多媒體在課堂上為學生營造出良好的學習情境，以此激發(fā)學生的學習興趣，引導其積極主動地參與其中。

例如：在學生學習七年級科學下冊第四章《地球的繞日運動》的過程中，由于地球儀的實物演示無法讓所有學生清楚觀看，所以教師可以借助多媒體展示臺解決這個問題。教師在課堂導入環(huán)節(jié)可以用課件向?qū)W生展示地球公轉(zhuǎn)運動的方向、周期、地軸傾斜等情況，學生能夠生動形象的了解到地球上的地理現(xiàn)象。在學生對本節(jié)知識有所掌握之后，教師可以借助信息技術(shù)讓學生了解一些太陽高度角的計算，為學生拓展一些課外素材，使得學生形成良好的科學素養(yǎng)，在之后的學習中善用科學的眼光看待世界。

三、創(chuàng)新教學理念

初中科學教師在開展STEM教學時應該積極轉(zhuǎn)變教學模式，樹立STEM教學理念。教師要充分發(fā)揮學生的主體作用，考慮各個學科的綜合特點，將其優(yōu)點融入到科學STEM教學中，從而提升教學的實效性，構(gòu)建高效科學課堂。

例如：在學生學習七年級科學下冊第三章《地球的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)》的過程中，教師可以在導入環(huán)節(jié)要求學生閱讀課本，對教材內(nèi)容有一個基本的了解。在學生掌握了一定的知識基礎(chǔ)之后，教師先不要向?qū)W生講解知識，教師可以向?qū)W生提出問題考查學生的學習能力，以此調(diào)動學生積極參與到后續(xù)的學習中。教師向?qū)W生提出問題：“在近代開始中，人們對地球的探索有哪些觀點呢？如何證明地球是球形的呢？”學生由于已經(jīng)閱讀了一遍課本內(nèi)容，所以對教師提出的問題有所印象，所以會迫切再次回到教材中解答問題，整個過程都是學生在自主探究，由此體現(xiàn)了學生的主體地位。之后，教師帶領(lǐng)學生繼續(xù)深入了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并且向?qū)W生介紹地殼、巖石、地核與實際生活的聯(lián)系，讓學生體會到數(shù)學知識、地理知識、物理知識的融合，以此有效培養(yǎng)學生的思維能力。

四、創(chuàng)新教學形式

倘若初中科學教師在教學中始終貫穿同一種教學方法，會讓學生潛意識認為科學知識是枯燥乏味的，學生也會漸漸地失去學習興趣。因此，教師基于STEM教學中需要使用多樣化的教學形式讓學生對課堂一直保持新鮮感，以此調(diào)動學生的思維。眾所周知，科學知識來源于生活，教師可以根據(jù)教材內(nèi)容為學生創(chuàng)設(shè)生活情境，并且設(shè)計小組合作環(huán)節(jié)，以此培養(yǎng)學生的知識運用能力和思維創(chuàng)新能力。

例如：在學生學習九年級科學上冊第一章《酸和堿之間發(fā)生的反應》的過程中，教師可以在導入環(huán)節(jié)向?qū)W生設(shè)計懸念：“如果我們在氫氧化銅中滴加稀硫酸會不會發(fā)生反應？”教師可以將學生分組，教師在學生討論之前向?qū)W生提出開放性的問題：溶液的酸堿性該如何準確判斷？這兩者的反應發(fā)生在生活中哪些地方？小組成員在探究活動中分工配合，并且討論教師提出的問題。當學生對本節(jié)學習目標有了基本了解之后，教師為學生創(chuàng)設(shè)生活情境：“在生活中，我們被蚊蟲叮咬之后會腫成大包，這時如果涂抹一些堿性物質(zhì)的藥水就會減輕痛癢（涂牙膏、肥皂水或醫(yī)用氨水等）”。學生會對生活中的實例產(chǎn)生興趣，經(jīng)過自主探究和小組合作發(fā)現(xiàn)在生活中人們也會將適量的熟石灰加入土壤中，以此來中和土壤的酸性等等。學生會感覺到科學知識的奧妙，從而會積極主動投入到后續(xù)學習中。

綜上所述，在核心素養(yǎng)引導的教學背景下，初中科學教師需要不斷探究新型教學模式，將學生作為學習主體，正確引導學生形成良好的工程素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、科學素養(yǎng)等等。教師巧妙地實施STEM教學能夠培養(yǎng)學生的學習興趣和實際操作能力，使學生得到個性化的發(fā)展，為社會發(fā)展提供創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1]陳思思.基于STEM的初中科學課例分析——以《地球儀和地圖》為例[J].科學咨詢（科技·管理），2020（8）：286.

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[3]鄧敬東，胡君美.雙PBL：STEM理念下初中科學課堂轉(zhuǎn)型升級的學教范式與策略[J].物理教學，2020，42（5）：33-38.

[4]謝杰妹，朱麗麗.基于STEM元素的初中科學課堂教學范式的架構(gòu)[J].中學物理教學參考，2020，49（7）：12-16.

[5]趙葉麗.融合STEM理念的初中科學教學實踐探索分析[J].新課程，2020（2）：4-5.

（作者單位：諸暨市大唐街道大唐初級中學，浙江 諸暨 311800）