融合STEM理念的初中科学教学实践探索分析

赵叶丽

摘 要：STEM是一种涉及多门学科的理念，其以培育学生的解决问题能力为目标，通过多门学科综合知识的引导，促进学生学习能力的提升。国内多数学者对此问题进行了综合性的理论研究，并提出：融合STEM理念对初中科学教学的实践具有重要作用。通过分析初中科学教学现状和相关理念基础提出如何融合STEM理念创建新型教学模式。

关键词：STEM理念;初中科学教学;实践探索

初中科学教学作为学生实践能力提升的重要课堂，备受国内教育工作者的重视，部分学者专家对初中科学教学实践中所应用的教学方法进行了大量研究，提出了自己的相关看法，实践证明，初中科学教学是初中课堂教学中不可或缺的一部分，具有重要的实际意义。本篇文章也通过分析融合STEM理论后初中教学课程的实践效果，提出了自己的一些见解。

一、STEM教育

STEM教育自20世纪80年代首次提出，旨在培训学生在推理方向的发展能力，强调学生在科学的课堂中发掘自身跨学科能力，促进学生对问题的分析与解决能力，实现与学习的深度结合，并适应未来的实践。

这一教育理念一经提出，受到全国各地的广泛关注，中国也于2017年通过颁布《中国STEM教育白皮书》，正式将STEM理论纳入我国教学大纲，并强调此理论可以为我国的科学研究型人才提供较好的支撑，各学校应贯彻此理念的落实实现学生的科学素养。

二、初中科学教学现状分析

STEM理念在我校初中科学的教学实践中也初见端倪，主要表现在以下几个方面：

（一）课程建设与实施并重，实现优秀案例成册

在初中科学课堂教学中渗透多学科教学模式使各初中教学工作者重视课程的教学建设和教学课程实施，提升了初中科学教学课堂的教学效率，实现了教学工作者直面课堂教学，善于发现初中科学教学课堂中实际存在的问题，并对其进行改进，保障了优秀教学案例的累积。

（二）实现了可操作性能的尝试，但仍存在一定的顾虑

STEM理念因其先进性，在广大教学课堂中得到实践，并表现出了一定的可操作性，与教学课堂高度统一。但广大教学工作者对其理念在课堂中的应用仍存在一定的顾虑，担心此理念在未来的教学功能中是否能持续发挥作用，将该理念运用到初中教学课堂中未来将会得到怎样的发展，变化如何，是否会朝着良好的状态发展等等问题于现阶段而言具有很大的不确定性。

三、在初中课堂教学中融合STEM理论的依据

（一）支架式学习理论

支架式学习理论是指在面对较为复杂的学习问题时，通过建立支架式的学习构架，使学生能够通过支架关键问题的实践解决实现问题的逐步深入，从而达到自身的学习效果，促进学生学习能力的提升。STEM里面能够借助构建支架式的学习理论，使学生在多个学科中感受学习的魅力，并构建相关学习架构，促进学生综合能力的培养。

（二）著名学者杜威的研究支撑

著名学者杜威认为学习不应以单一的知识学习为中心，而应与行为相统一，在实践中感受学习的真正魅力，并强调学生应该在科学中感受真知，实现自身创造能力的提升，促进改造世界。反对单纯以知识为中心不与实践相结合的教学理念，有效支撑了STEM理念的发展。

四、在初中科学课堂教学中融合STEM理念的教学意义

在初中科学教学课堂中融合STEM理念，有利于培养综合的创新性人才，能够有效支撑我国的人才培养计划，促进我国人才储备量的提升，具有重要的实际意义，具体意义体现在以下几个方面：

（一）有利于激发学生学科学的兴趣，培养兴趣型人才

在初中科学课堂教学中，通过引入STEM理念可以使学生在科学课堂中感受到学科综合的魅力，提升其对科学的求知欲，以此来有效增强学生学习的主动性。比如，学生对自然中的各种现象表现出强有力的兴趣，诸如“为什么冬天下雪？”“为什么路上会有裂缝？”“为什么树上要涂白色的石灰？”等问题，学生通过观察大自然发现问题，从而表现出强烈的求知欲，培育其解决问题的能力。

（二）实现效率型科学研究，有利于培养创新型人才

培养学生的求知欲能够使学生创新意识提高，而在初中科学课堂教学中，通过融合多种学科理念，使学生在科学课堂教学中获取知识，了解科学的内涵等，并通过自身的方法求证自然界中存在的相关问题，实现创新型人才的培养，这与我国的教育人才培养理念不谋而合。

五、教学过程

如何在初中科學课堂中运用STEM理念是广大初中教学工作者的重点关注对象之一，主要可以从以下几个方面展开。

（一）合理设置教学内容

教学内容的合理设置有利于提高初中科学课堂的合理性与科学性，从而使学生能够感受科学的递进性，因此，教师需与自身教学教材相结合，深入研究STEM理念在初中科学课堂设计中的使用案例典范，并且结合自身教学内容和学生的实际特点开展教学，以保证学生能够接受初中科学教学课堂的实际内容。例如，教师可以通过教材中的《科学入门》《多姿多彩的生物》等章节实现学生简单探究活动的设计，并在课堂中将设计的实际作用发挥出来，让学生运用多方思维解决问题，并强调自己动手找到答案。

其中，基于STEM教育理念下展开初中科学复习拓展课也是一项有效的教学途径，能够实现新课教学内容的巩固、应用、补充以及拓展。就拿浙教版科学七年级上册第1章第4节《科学测量》新课教学为例说明，可考虑开设《面包测定仪制作》的STEM复习拓展课，整体教学环节应当围绕如下几点展开：

其一，聚焦核心实际问题：为间接了解面粉优劣程度以及相应的烘焙效果，需测量面包体积。你可以自主制作简易面包测定仪吗？

其二，设计与制作

①方案设计：提供如下器材，用于简易面包测定仪的设计以及制作（现场提供制作工具）。a.面包;b.废弃可乐瓶;c.量筒;d.水;e.细砂;f.油菜籽等等。

②产品制作：通过废弃可乐瓶、量筒以及油菜籽等已有的器具与材料，制作简易面包测定仪。

（二）与STEM高度衔接，创立自身教学模式

为了使STEM理念能够与初中科学教学课堂深入衔接，笔者通过借鉴先进的吸引、探究、解释、评价教学模式，结合自身的教学特点，通过与学生自身的学习实际情况相结合，在课中注重挖掘学生对课题的吸引，并注重学生对问题进行探究与解释，从而实现自身的评价。

学生都比较容易接受融合STEM理念的初中科学知识。比如，在探究“眼的结构与功能”中，在该模式的引导下，学生借助恰当的观察方式，把科学、技术二者相融合，通过分析与探究，获得实践结论。同时，也在这一过程中体验到了知识的价值与解释实际问题的乐趣。针对此环节的教学设计可参考下图。

（三）落实融合STEM教学理念的评价

在初中课堂教学中，我们应充分挖掘教学理念的本质内容，通过结合多种学科的学习知识，使学生能够通过不同的形式表达自身的看法，并能够在科学教学课堂中实现学习计划的探究与取证，在落实STEM教学理念时，学生还可以通过与团队合作的方式表达自身的相关看法，以备查漏补缺，促进实践环节的顺利进行。教学工作者还可以通过设置实际展示环节，使学生通过实际展示掌握学生的实际把握内容与把握程度，促进学生综合学习能力的提升。

（四）课后学生的自身发展要求

1.反思与完善

在科学课堂教学完成后，学生不应就此将科学扔到一边，而应将科学教学内容纳入生活，在生活中进行教学内容的反思与完善，促进学习的巩固与提升，相关学者认为：反思与完善是学生课后学习并实现自身完善的重要途径之一，有效的反思与完善能够促进学生学习思维的开发与巩固，实现其综合发展。

2.完善自身，在课外巩固科学学习

科学课堂主要培养学生观察世界和改造世界的能力，因此，学生应在课外保持对科学世界的探索能力与好奇心，积极探索新知识，表达新看法。教学工作者也可以通过设置更高级别的科学教学课堂，使有兴趣的学生能够更积极地参与到高級课堂中，继续开发学生的科学素养，从而为国家的科学人才提供更强的支撑。

六、教学反思阶段

将STEM理念融入初中科学教学课堂中，不仅对学生的能力培养有一定帮助，还对教学工作者提出了新的要求，教学工作者应当在教学的过程中不断反思自身，使自身工作素养能够满足教学工作岗位的实际需要，促进自身教学素养的提升。

通过融合实践分析，STEM理念要求教师具有良好的科学素养，即对世界的积极认知能力，在教授学生如何观察世界、发现问题并解决问题时，应首先培养自己的相关能力，为教学工作奠定较好的基础。其次，教学工作者应保持一颗善于学习与发现的心，能够在科技迅速发展的今天，利用新型多媒体实现教学，促进学生的理解能力的提升，实现科学课堂中STEM理念的良好应用。

综上所述，在初中科学教学课堂中渗透STEM教学理念有利于学生科学素养的培育，因此，研究如何在初中科学教学课堂中充分发挥学生的能动性意识，实现创新型人才的培养，是广大教学工作者关注的重点环节之一。基于此，本篇文章通过分析STEM理论的应用现状、初中科学教学课堂的具体应用模式，实现了相关探讨，望具有一定的参考价值。

参考文献：

葛颖倩.融合STEM理念的初中科学教学实践探索[J].上海课程教学研究，2019（Z1）：87-94.

编辑 王亚青