摘要：STEM理念具有跨学科的特点,应用这一理念进行教学能够有效促进学生解决问题能力的提高。[1]将STEM理念和初中科学课程进行结合,从分析问题到构建模型到最后的实验验证,充分地提高了学生的学科素养,能够为社会培养出更多可需的人才。因此,初中科学教学教师要认真学习STEM理念的相关内容,结合初中科学课程的特点,在课堂中开展STEM教学模式,全面提高初中生的综合素养。
关键词：STEM理念; 初中科学; 科学教学;
新课改下提出了课程的综合化,要能够有效解决目前学生高分低能的现象。这就要求教师能够在教学中不断地培养学生的动手实践能力,通过学科之间的整合促进学生综合素养的发展。目前各种先进的教学理念都开始受到我们的关注,其中基于跨学科之上的STEM理念得到了教师高度的关注,这一理念在学科教学中的应用能够促进教学模式的创新,实现学生操作能力的提升,为此本文就针对STEM理念在初中科学教学中的应用进行探究。
一、基于STEM理念下的初中科学课程内容选择原则
(一)综合性原则
STEM理念具有着教育的综合性,这也就要求STEM理念下的初中科学课程的内容选择也应该坚持综合性的原则。[2]在整个教学过程中,教师应该努力将科学、数学、工程还有技术等学科的知识进行整合,使学生在科学课程中的学习中能够运用这些学科的知识去解决实际的问题,不断提高学生自己对于STEM理念的理解,同时培养学生解决实际问题的能力。
(二)实践性原则
STEM理念本身就强调了学习的实践性。那么,在STEM理念下设置的科学课程内容也应该具有一定的实践性,要能够引导学生参与到任务的设计和实践中。让学生通过实际的探究去了解所要学习的知识,而不仅仅局限在课本上,能够鼓励学生大胆的想象和积极地探索。例如在讲到植物的时候能够让学生思考植物为什么会向光生长,在学习到力学中惯性知识的时候可以引导学生探究为什么紧急刹车人会向前倾倒等。
(三)社会性原则
STEM理念下的课程还应该坚持社会性的原则,也就是涉及到探究的话题都是和社会相关的一些主题,引导学生社会性的思考。[3]那么,这对于提升学生应对生活中的问题能力有着重要的意义。让学生能够将学习到的内容真正能够去解决社会中的问题,提高学生解决实际问题的能力。
二、STEM理念下的初中科学教学模式
(一)情境创设阶段
在这个环节中,教师要根据教学的目标设定合适的情境,通过情境去吸引学生的注意力,引发学生的好奇心和求知欲,然后再开展头脑风暴,借此拓展学生的思维。例如在学习初中科学关于力学的内容时会涉及到杠杆原理,教师可以组织学生进行简易秤杆的制作。在制作的开始阶段,教师可以这样给学生创设情境,让学生去了解我国古代不同时期的杆秤,通过对杆秤历史的介绍,让学生对杆秤有更加深刻的认识,进一步对制作杆秤产生浓厚的兴趣。
(二)项目实施阶段
在项目落实关键任务设定阶段,教师需要对任务进行一定的界定,能够对学生起到引导的作用,通过引导让学生去思考,让学生对任务的各个环节进行设计,通过小组的讨论得出最佳的设计方案。例如在学习初中科学九年级上册“物质的酸碱性”时,教师可以鼓励学生开展花青素指示剂的制作,通过PH值思想来区别物质的酸碱性。那么,在关键任务阶段,教师可以给学生准备必要的实验材料,紫甘蓝、黄色万寿菊、一串红还有粉色的玫瑰花,然后让学生设定实验的步骤,通过观察不同的植物在不同酸碱性中所呈现的颜色,更好地利用试剂检验厨房中物品的酸碱性。
(三)项目拓展应用阶段
在项目拓展应用阶段要求学生对前面设计的内容进行实验,通过实验找出存在的问题进一步探究,通过师生之间的沟通有效解决问题。对于设计进行反思和交流,不断地借助这一环节来提高学生合作交流和实践操作的能力。在这个阶段教师可以组织学生完成简易的太阳能汽车模型的制作,在浙教版初中科学中会学习到光合作用和能的转化和守恒的知识,通过这一项目的完成强化学生对这些知识的理解和认识,有效培养学生的创新思维。让学生进行小组合作,然后画出本组对应的太阳能汽车的模型,然后展开组装。
(四)拓展任务阶段
在拓展任务环节,学生要对原来的设计进行一个调整和改善,然后再一次进行试验,通过实验对以往的知识进行巩固和梳理,或者是鼓励学生在课下进行实验的探究,促进学生更好地解决问题。这一阶段还是以上一个制作太阳能小车模型为例,可以让学生了解一些相关的汽车模型设计,也可以带领学生去市场了解太阳能电池板的结构,从而让学生对自己的作品进一步完善。
三、结束语
总之,在初中科学教学中融合STEM理念是教学发展的一种必然趋势,STEM理念的融合能够促进多个学科知识的整合,提高学生学习的自主性,让学生的探究能力、合作能力和科学素养得到有效提升。因此,教师对于STEM理念的融合还需要不断地探索。
参考文献
[1] 薛仕静.STEM教育理念下的初中科学融合教学[J].福建教育,2019(14).
[2] 薛仕静.基于STEM教育理念的物理复习教学范式的实践与思考[J].物理教学,2019(03).
[3] 宋怡.STEM素养视域下的科学教学:审思与重构[J].现代教育科学,2018(08).
