STEM元素下的初中科学课堂教学范式的架构

王晓燕

摘要：初中科学课堂长期存在着重学习轻实践、重结果轻过程的问题，这导致学生在学习的过程中对所学知识缺乏具体清晰的了解，难以在脑海中构建学科体系。因此，将STEM元素融入初中科学课堂教学当中，帮助学生提升核心素养，促进学生全面发展十分必要。

关键词：初中科学；STEM元素；教学探究

中图分类号：G632.0文献标识码：A文章编号：1992-7711（2021）30-0068

素質教育的发展对学生的思维能力、学习能力、实践能力等都提出了更高的要求，传统的初中科学课堂教学显然已经无法满足时代发展对人才培养的要求，而STEM教学能够满足科学改革的要求，注重对学生能力的培养。本文将结合STEM教学模式的特点，具体探究如何将STEM与初中科学课堂教学相融合，以提高初中科学课堂质量，促进学生的综合发展。

一、采用分层教学法，促进学生对知识的整合和应用

STEM理念下的初中科学涉及的知识内容较多，还需要用到多种实验器材。因此，学生既要重视实践，提高自己的思维能力和动手能力，又要牢固掌握教材知识，为自己更深层次的学习提供理论支撑。初中阶段的学生在学习、记忆、思维等方面已经显出差异，而分层教学法可以有效应对这种差异，使学生的学习活动和教师的教学活动能够更加顺利地进行。分层教学法可以将复杂、繁多的知识进行拆分，分步骤带领学生学习，不仅有利于学生加深对知识的理解和记忆，更有利于拓展学生的思维，让学生在学习过程中迸发新的灵感，有效提高学生对知识的灵活应用能力。

例如，在学习浙教版七年级上册科学第二章第4节《常见的动物》时，对于“动物分类”这一问题，教师首先需要帮助学生理清“分类”的明确含义和意义，让学生根据所学知识和生活经验自主思考有哪些分类方式，必要时教师可以进行一定的提示，如“根据水生还是陆生，可以将动物进行怎样的分类”，让学生在提出自己的分类标准的同时，举出一些动物作为例子。然后教师再引出脊椎动物和无脊椎动物的分类，带领学生通过对课本教材的学习，理解脊椎动物和无脊椎动物的概念以及二者的主要区别。为了检测和巩固学习成果，由教师带领学生根据这一节的学习内容完成思维导图，区分脊椎动物和无脊椎动物，无脊椎动物的例子有哪些，脊椎动物又可以怎样细分，并将每一类别的概念和例子补充完整。

二、以问题解决为中心，驱动学生的学习

以问题解决为中心开展教学活动，既可以激发学生的好奇心和探索欲，为学生的学习提供动力，又可以为学生明确学习目标和课堂任务，帮助学生理清课堂线索，提高学生的学习效率。教师在基于STEM理念开展初中科学教学时，提出的问题以及为学生规划的学习路径都要建立在学生已有的知识基础和生活经验上，与当前学生对现实世界的认知相符合。合理的问题设计是有效开启课堂教学的一把钥匙。教师的教学活动要与真实的情境相融合，才能引起学生的共鸣和求知欲。

例如，在学习浙教版七年级科学第四章第6节《汽化与液化》时，教师可以根据本节所要学习的内容提出需要学生探究的问题：影响液体蒸发快慢的因素。然后引导学生思考在现实生活中有哪些现象与液体的蒸发有关，并通过小组讨论等方式初步提出有哪些因素可能会影响液体蒸发的快慢。学生通过教师的引导进行分析和筛选，然后发现最有可能影响液体蒸发快慢的因素为“液体表面积的大小”“温度的高低”“液体表面空气流动的快慢”。为了探究这些因素是否真的能够影响液体蒸发的快慢以及具体的影响效果，教师可以带领学生进行实验，如准备两片相同的玻璃，在两片玻璃上分别滴一滴酒精，使酒精的面积大致相同，然后让学生用纸张等物品对其中一片玻璃上的酒精扇风，观察两片玻璃上酒精的蒸发情况，并尝试进行总结。

三、采用项目教学模式，培养学生的实践能力

初中科学的学习离不开小组合作，项目教学大多也是以小组的形式展开。这种教学方式实际上就是在帮助学生熟练和灵活掌握相关知识以后，运用所学知识解决现实生活中遇到的实际问题，通过小组分工进行资料的整合和分析，设计相关的项目，并以项目的形式展示自己的学习和探究成果。这种教学模式放大了实践在学生课程学习中的作用，需要学生同时调动自己的思维能力和实践能力。通过这样的方式也可以让学生真正感受到学科的魅力和实践的价值，加深自己对这门学科的认同感。

例如，在学习浙教版八年级科学第四章第1节《电荷与电流》时，教师在带领学生学习电路的组成、电路图的绘制以及串联、并联电路的特点后，为学生创设情境，如“很多同学都喜欢探险，那么在探险时都需要用到哪些工具呢”，逐步引出“手电筒”这一工具，然后让学生尝试自制手电筒。将全班学生每四人分为一组，以小组为单位分析手电筒的基本构成，并根据本节课所学习的内容绘制手电筒的电路图，教师在这一过程中要及时对学生产生的问题进行纠正和引导。对于手电筒的外观等，小组成员可以积极加入自己的想法和创意。制作完成后，每个小组轮流展示成果。展示完毕可以由全班学生一起讨论，在手电筒的制作过程中有哪些需要注意的事项，有哪些是共性问题以及应该如何纠正。

综上所述，教师可结合采用分层教学法，促进学生对知识的整合和应用；采用项目教学模式，培养学生的实践能力；以问题解决为中心，驱动学生的学习等策略开展基于STEM元素的初中科学课堂教学，提高初中科学课堂质量，促进学生的综合发展。

参考文献：

[1]谢杰妹，朱丽丽.基于STEM元素的初中科学课堂教学范式的架构[J].中学物理教学参考， 2020（7）.

[2]张灿永.以学定教：初中科学小班教学的生成策略研究[J].课程教学研究，2019（5）.

（作者单位：浙江省文成县珊溪中学325300）