楊冬魏

摘要：新課程標準倡導培養(yǎng)學生自主學習能力，讓學生做學習的主人，使其在教學引導中，習得知識，提高思維能力，形成良好道德品質(zhì)，打造高效課堂。而STEM作為一種全新的教育理念和教學方法，是基于多門學科融合對教學資源進行的重整，對學生思維能力的培養(yǎng)具有重要的實用價值。為此，本文就基于STEM的初中科學高效課堂的構(gòu)建價值、構(gòu)建原則和構(gòu)建策略進行分析。

關鍵詞：初中科學;高效課堂;STEM;思維培養(yǎng)

中圖分類號：G633.98? 文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）10-059

初中科學作為學生思維能力、實踐能力提升的重要課堂，對培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)具有重要的意義。而STEM教育理念自20世紀80年代首次提出，便得到了廣大教育工作者的肯定和實踐，它強調(diào)培養(yǎng)學生的思維能力，強調(diào)學生在科學課堂中的主體地位，是基于激發(fā)自主學習興趣，培養(yǎng)問題分析和解決能力為目標進行的教學優(yōu)化，也是實現(xiàn)深度學習的重要途徑。為此，本文就基于STEM的初中科學高效課堂的構(gòu)建價值、構(gòu)建原則和構(gòu)建策略進行分析。

一、基于STEM的初中科學高效課堂的構(gòu)建價值

1.有利于培養(yǎng)學生的綜合思維能力

促進學生全面發(fā)展，培養(yǎng)綜合思維能力，培養(yǎng)復合型人才是素質(zhì)教育的要求。但是就目前而言，國內(nèi)人才培養(yǎng)強調(diào)理論知識的學習，而忽視了學生自身學習能力的培養(yǎng)。而STEM教育理念是基于科學、技術、工程以及數(shù)學四門學科進行的整合，具有綜合性、體驗性、設計性、技術性的特點，同時，還是基于一個明確的工程項目為主題，通過激發(fā)自主學習興趣，在主動探究、合作交流的過程中，融合所學知識點，對問題進行靈活探究分析的一個過程，旨在讓學生能夠從多角度、多領域展開項目設計、分析，從而達到解決項目的目的。不僅可以促進思維靈活發(fā)展，還可以培養(yǎng)綜合思維能力，培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型的高素質(zhì)人才。

2.有利于促使學生養(yǎng)成科學探究習慣

在傳統(tǒng)教學中，知識講解都是以教材為主，教學目標也是以掌握此次所講知識為主要考查點，長此以往，出現(xiàn)了學生理解此知識、懂此知識，但是在綜合應用的時候就不會解題的現(xiàn)象，究其原因，是思維受限、不會靈活應用所學知識導致。而STEM教育理念在初中科學高效課堂中的融合，在探究問題的時候，教師不僅要關聯(lián)新舊知識，還要關聯(lián)多學科知識領域，是根據(jù)問題為載體，綜合多視角、多領域方向進行的資源優(yōu)化，不僅可以促進跨學科學習，培養(yǎng)綜合思維能力，還可以使得學生在解決問題、分析問題的時候形成科學探究的良好學習習慣。

二、基于STEM的初中科學高效課堂的構(gòu)建原則

在STEM教育綜合性特點的基礎上，在初中科學高效課堂打造的過程中，要想實現(xiàn)有效教學，提高學習效果和學習質(zhì)量，在整個教學探索的過程中，要融入科學、數(shù)學、工程、技術等學科知識點，讓學生在做項目、思考項目的時候，能夠?qū)椖繂栴}多角度分析，使其靈活運用所學知識進行探究思考，這樣既可以提高問題解決能力，又可以發(fā)揮STEM教育理念的育人價值，促使學生思維上升一個高度。

三、基于STEM的初中科學高效課堂的構(gòu)建策略

1.創(chuàng)設科學情境，開拓思維空間，指向高效課堂

初中科學新課標中明確強調(diào)“綜合、情境、探究”旨在通過對科學內(nèi)容的整合，在整體認識科學知識的基礎上，設計情境，激發(fā)自主探究學習興趣。故此，在教學的時候，為打造科學高效課堂，開拓思維空間，可以創(chuàng)設真實的生活情境，在情境引導中，將STEM教育理念與科學教學進行有機融合，培養(yǎng)科學學習態(tài)度和學習積極性。例如，在教學《電路分析與應用》科學內(nèi)容時，本課是學習了電路三個基本物理量電流、電壓、電阻三者之間關系之后，第一次真正意義上涉及到多個電路元件之間的電學物理量間關系分析與計算的一節(jié)內(nèi)容，旨在讓學生理清串并聯(lián)電路特點與歐姆定律。故此，在學習的時候，為打造高效課堂，滲透STEM教育理念，可以設計《生活電路設計與制作》的情境，播放圣誕節(jié)圣誕樹掛滿電燈的真實情境，在課件播放的過程中，讓學生談談燈的特點，聯(lián)系在實際生產(chǎn)和生活中，經(jīng)常會遇到一個電源給各個用電器供電的問題，思考：

問題一：在教室里的電源線進來后，給多盞燈和多個插座同時供電，電路是如何連接的？

問題二：家里的電源線進來后，給多盞燈和多個插座同時供電，電路是如何連接的？

讓學生對問題進行思考分析，在激發(fā)參與興趣的同時，以解決生活電路問題為目標，以組為單位，讓學習小組選擇生活中家庭的臥室、客廳、衛(wèi)生間、廚房具體場景，討論分析，在房間布置什么電路和實現(xiàn)電路照明需求是什么？讓學生利用科學實驗、網(wǎng)上資源調(diào)查、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、公式計算等科學實踐方案，利用多學科知識對實際問題進行探索，隨后以學生提供的方案為輔助，進行師生交流，就方案的優(yōu)缺點進行探討，確定其設計步驟和目的，從而引導學習小組根據(jù)方案進行自主探索，綜合運用各個學科知識，如科學中的電路知識、數(shù)學中的數(shù)據(jù)分析與計算以及工程中的方案設計等，進行項目探討，最后為其提供實踐平臺，讓學生對此次項目進行展示、分享。在情境設計，STEM教育整合中，開拓思維空間，打造高效課堂。

2.制定主題活動，提升思維高度，打造高效課堂

STEM教育理念是圍繞一個明確的項目主題活動進行的自主探索和主動學習。也就是說，在初中科學教學中，打造高效課堂，培養(yǎng)學生良好思維品質(zhì)，教師可以通過制定主題活動的方法為輔助，將學生進行科學分組，引導其對項目主題進行合作交流，設計項目主題步驟和實踐方法，在交流溝通、自主解決的過程中，提升思維高度，促進高效探索。例如，在教學《物質(zhì)的酸堿性》科學內(nèi)容時，主要是讓學生能夠使用酸堿指示劑辨別酸性、堿性，了解生活中的科學，知道科學即生活的道理。故此，在教學的時候，教師可以制定“制作酸堿指示劑，探究生活物質(zhì)酸堿性”的主題活動，讓學生從科學角度說出pH值所表示的意義，用pH值的思想來區(qū)別物質(zhì)的酸堿性，能夠運用簡單、創(chuàng)新的方法制作酸堿指示劑，隨后將酸堿指示劑測量物質(zhì)酸堿性這一工程項目進行設計規(guī)劃，最后通過數(shù)學計算統(tǒng)計，認識化學在日常生活中的應用體現(xiàn)。在此次活動開展中，為提高項目主題活動開展的質(zhì)量，可以出示鹽堿地圖片和酸雨影響的樹木圖片，為在情境引導中導出主題做好過渡，然后準備檸檬汁、純堿、食鹽溶液、肥皂水、萬壽菊、紫甘藍、紅玫瑰等教具，讓學生制作花青素指示劑，將學生分為8個小組進行制作，讓學生就材料選擇、項目制作方法、實驗步驟進行設計，然后以家庭校園生活為場地，讓8個小組就“菠蘿汁、醋、自來水、洗潔精、牙膏、汽水、胃舒平片、洗發(fā)水、校園里的土壤、茶水”等測定載體進行自由選擇，將實驗成果以表格的形式進行記錄、歸納，最后就此次主題活動的開展實施情況進行匯報。通過制定主題活動，在自主參與、真實體驗的過程中，通過合作交流，提高學生的思維高度，讓學生綜合運用所學知識對科學問題進行靈活思維，在多維度、多領域探討的基礎上，促進問題有效解決，打造科學高效課堂。

3.設定項目目標，促進思維發(fā)展，踐行高效課堂

STEM教育理念一大特點就是實踐性，而初中科學高效課堂其根本的目標是為了讓學生能夠利用所學知識解決生活實際問題為核心展開的教學引導。兩者都是基于實踐、應用進行的教學，故此，教師可以利用這一契合點，開發(fā)項目應用，將所學知識與生活實際建立關聯(lián)，在多學科知識整合中，促進實踐體驗，在真實參與中，促進思維發(fā)展，實現(xiàn)高效教學。例如，在教學《簡單機械》科學內(nèi)容時，旨在讓學生通過觀察生活和生產(chǎn)勞動中的各種杠桿，使其感知杠桿的廣泛應用價值，提高對杠桿工作原理的認識。故此，在此次教學的過程中，可以開發(fā)項目應用，以自制簡易桿秤，深化對杠桿知識的認識，在此過程中，可以在學習目標中滲透STEM教育理念如：

科學：利用杠桿平衡原理，確定提紐的位置。

技術：通過桿秤來測量物體的質(zhì)量，認識高精度桿秤制作的復雜。

工程：通過自制簡易桿秤環(huán)節(jié)，使其學會設計項目方案，了解桿秤的構(gòu)造原理，深化杠桿知識。

數(shù)學：通過計算了解桿秤刻度原理，以及桿秤刻度為什么是均勻的。

通過教學目標與STEM教育理念的滲透，以組為單位，讓學生根據(jù)項目目標，結(jié)合所學知識內(nèi)容，就此項目進行動手實踐，使其利用生活中的材料物品，利用科學知識，解決生活實際問題，同時在此過程中，為提高實踐能力，可以為其介紹有關桿秤的歷史背景，在認識其科學文化的基礎上，幫助認識桿秤的價值，從而引導其綜合各個學科領域、項目材料、項目步驟進行全面設計，在解決生活問題，服務生活實際的過程中，促進思維發(fā)展，提高問題解決能力，從而踐行高效課堂，以杠桿為支點，以STEM教育理念為輔助，實現(xiàn)高效學習。

4.立足多元點評，拓展思維廣度，構(gòu)建高效課堂

點評作為課堂教學的重要組成部分，在實施評價的時候，基于STEM教育理念，教師會設計多維度知識內(nèi)容，考查學生的STEM水平。故此，為拓展思維的廣度，構(gòu)建高效課堂，在評價的時候，要立足多元，在多內(nèi)容、多主體、多方法應用的過程中，了解學習動態(tài)，培養(yǎng)STEM教育素養(yǎng)。例如，在教學《水資源的利用、開發(fā)和保護》科學內(nèi)容時，旨在讓學生了解水污染產(chǎn)生的主要原因，樹立保護水資源人人有責的思想，培養(yǎng)社會責任感。為此，在對此次科學教學點評的時候，教師要善于引導學生多維思考分析，站在科學的角度，探究水資源的分布、水資源與日常生活、生產(chǎn)的關系、設計實驗除去水中雜質(zhì)的方法等內(nèi)容進行學習;結(jié)合動手實踐，利用調(diào)查訪問、實踐走訪、大數(shù)據(jù)分析等技術方法，就家鄉(xiāng)水資源的情況以及目前用水、水的質(zhì)量等內(nèi)容進行科學分析;從工程角度對水資源的利用、開發(fā)、保護的有效實施措施進行項目規(guī)劃，設計項目實踐報告。通過多維內(nèi)容的點評分析，提高學生綜合素養(yǎng)，讓學生先自評然后互評，最后就此次評價上傳家長群，邀請家長對此次項目進行點評，在多元點評中，根據(jù)信息反饋，引導其檢測自身的學習能力和學習質(zhì)量，思考分析在此次項目中自己的不足之處，拓展思維的廣度，構(gòu)建科學高效課堂。

綜上所述，基于STEM的初中科學高效課堂的構(gòu)建，對提高學生綜合素養(yǎng)，促進全面發(fā)展具有積極的促進作用。為此，在教學的時候，為打造高效課堂，滲透STEM教育理念，使其形成良好思維品質(zhì)，教師可以通過設計情境、開展主題活動、項目應用實踐、多元點評等方法，優(yōu)化教育教學模式，立足學科整合，促進思維發(fā)展，打造高效課堂。

參考文獻：

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[3]龔亞麗.核心素養(yǎng)下初中科學教學融入STEM理念的思考[J].試題與研究，2020（27）：42-43.

（作者單位：浙江省臺州初級中學，浙江 臺州 317000）