基于STEAM教育视角初中科学实验探究课的实践

发表时间:2020/10/19   来源:《中小学教育》2020年第20期   作者: 杨春
[导读] 初中科学是一门以实验为基础的学科,通过实验教学的开展,帮助学生掌握知识的同时,引导学生养成科学探索、实践操作能力的提升,从而形成良好的科学素养。
        杨春
        金华市南苑中学   321000
        摘要:初中科学是一门以实验为基础的学科,通过实验教学的开展,帮助学生掌握知识的同时,引导学生养成科学探索、实践操作能力的提升,从而形成良好的科学素养。STEAM教育理念更加注重学科之间的交叉和融合,注重知识学习和应用之间的联系,使学生在知识融合、应用等方面的能力得到有效提升,促进学生知识探索能力的发展,为科学素养的提升奠定坚实的基础。本文分析了STEAM教育理念在初中科学实验教学中的应用现状,并探讨了该教学理念的实践策略,希望能够为初中科学实验教学手段的创新提供一些参考。
关键字:STEAM教育;初中;科学实验

一、引言
        STESAM是一种全新的教育理念,最早是在2015年由美国提出的。该理念一经提出,就受到了世界各国的重视和关注。STEAM教育理念提倡跨学科学习,提倡科学、技术、工程、艺术、数学学科之间的交叉融合,强调要建立起知识学习与生活应用之间的联系,引导学生在已有知识的基础上进行思维的发散和创新,实现多学科知识的综合应用,倡导学生动手实践能力和科学探究精神的培养。STEAM教育理念是对我国传统教育模式的根本性颠覆。很长一段时间以来,我国的中小学科学教育都处于学科独立化和以结果为导向的发展形势下,学生创新意识薄弱、实践能力培养环节缺失、科学素养发展缓慢,教学观念亟待更新。新课标的出台,明确提出了要将科学教育与STEAM教育相融合的要求,开启了STEAM教育理念在我国正式应用推广的新篇章。
二、STEAM教育理念在初中科学实验教学中应用现状
        STEAM教育理念的内涵是从学生未来发展角度出发,通过跨学科整合发展,促进学生核心素养的发展,让学生从小就建立起核心素养发展的理念,明确未来发展所必备的能力和素养。从目前情况来看,STEAM理念在我国还处于发展的初级阶段,具体到初中科学实验教学应用现状分析,还存在以下问题。
        教师对于STEAM教育理念的理解不够深入。现阶段,很多初中教师已经开始在教学中尝试将STEAM理念融入其中,也在不断寻求该理念与教学内容之间的切入点,以期获取教学效果的最大化体现,比如项目导向、任务分解、协作探索等,也取得了一定的效果。然后,对于跨学科领域的融合,体现并不明显,一方面是由于教师本身缺乏多学科知识的掌握,另一方面,又缺乏有效的指导,导致实验教学设计中STAEAM理念的渗透还停留在表面,实验环节的设计缺乏针对性,学科特点没有充分体现,比如探究性、科研型、实践性特点。教学中,教师更多的关注点依然以教材为中心进行理论知识的传授,跨学科体现不明显,导致学生的思维仍然集中在单一学科本身,多学科融合意识不强,造成学生科学探索能力缺少实践平台,创新能力无法得到有效提升[1]。
三、STEAM教育理念在初中科学实验教学中的应用实践
        (一)教师自身观念和素养的提升
        作为STEAM教育理念的执行者和推动着,教师对STEAM教育理念的理解和接受程度很大程度上决定了其在科学实验教学中应用效果的好坏,而作为一种全新的教学理念,就决定了教师可以借鉴和参考的信息并不多。因此,作为教师来说,要树立其对STEAM教育理念的认识和认可,并坚定将其应用于教学实践的决心。教师要抱着学习和创新的心态,借STEAM教育理念推广机会进行教育理念的更新,从传统陈旧的教学理念中转变出来,大力推动以生为本的教学理念,让学生的主体地位真正得到发挥。除了思想层面的更新之外,教师更要注重能力和素养的提升,考虑到STEAM教育理念的跨学科行特征,教师也要不断进行知识结构的完善和扩展,只有教师自己的知识丰富了,才能在教学中给予学生有效的指导。

教学中,教师要有意识的“放权”,给学生更多自主探索、发挥的空间,并引导学生从不同角度进行问题的分析,促进学生知识应用能力的提升,教师要对学生进行有效的指导和引领,从而让学生建立起“学科融合”“多学科交叉”的理念,逐渐建立起完整的知识网络结构,促进学生科学素养发展[2]。
        (二)将STEAM教育理念融入实验教学中
        STEAM教育理念强调超学科学习,注重探究精神的培养,创新意识的提升,因此,教师在科学实验教学中,要将这些教育理念融入其中,潜移默化的引导学生建立起良好的科学素养,促进学生发展的同时,推动STEAM教育理念的推广以及科学实验教学效果的提升。教学中,教师要努力为学生搭建能力培养和提升的平台,注重学生学习主动性的发挥。比如在学习浮力的知识时,教师可以以曹冲称象的故事背景,设计模拟实验:秤大象→秤物体的质量。引导学生制作浮力秤,设计理念:浮力具有综合性和理论性两大特征。浮力是建构于力、二力平衡的条件、液体压强的基础概念之上,需要学生有效应用的理论性知识较多,综合性强。通过“浮力秤”这一项目的实施,学生对浮力的理解能达到更高的一个层次。设计目标:能灵活运用阿基米德原理与已有的知识体系来解决实际问题,测出物体的质量。增强团队协作的能力,能制定并实施项目,用工程思想制作和评价产品(浮力秤);在团建过程中逐步增强团队的合作和竞争意识; 通过具体的探究实践活动,养成创新意识,培养实践创新能力,提升科学素养。
        (三)教学方式的创新
        新的教学理念必然要对应着全新的教学方式,在初中科学实验教学中,单一的教学方式必然会让学生感到疲惫和乏味,久而久之学习积极性也会下降。STEAM教育理念推动下,要求我们的教师要不断探索新的教学方式,注重教学多样化发展,积极唤起学生潜在的学习欲望和动力。能够让学生对知识的理解更加深入和直观,还能够拓展学生的知识面,吸引学生的注意力,同时还有助于学生想象力和创造力的发展,为学生科学素养的发展奠定基础[3]。学生科学素养的提升表现在以下几个方面:
第一.学生科学学习的主观能动性得到提升。教师在讲解及科学活动介绍的过程中,学生能够全身心投入,倾听及思考的效率大大提升。并且学生能主动从生活中发现科学问题,主动开展科学探究活动,科学学习的主观能动性得到提升;?
第二.科学探究过程中,通过有效的小组分工合作,学生收集信息、处理信息的能力得到有效提升;?
第三.通过大量的科学探究实验锻炼,学生科学实验的基本技能得到提升,为基础课程中的实验教学奠定了良好的基础;?
第四.这种教学形式开展极大的促进了学生的创新思维,学生的想象力得到飞跃式的发展,并能够主动对一些科学现象提出疑问,自主开展探究活动;?
第五.通过各类科学探究的交流活动,锻炼了学生的语言表达能力,学生开始善于表达自己的观点,并能进行理性的分析;?
第六.学生在学习过程中充分体会到了科学活动的魅力,在学习的过程中我们发现,学生本身对于科学学科具有浓厚的兴趣,也能主动的通过网络等媒介去探寻许多科学内容,特别是与科学相关的实验,学生亟待体验,更希望获得教师的指导,让他们在实验室里体验科学实验的乐趣。科学学习的兴趣得到了提升,使学生终身学习的理念得以巩固。
结束语
实践证明,STEAM教育理念在初中科学实验教学中体现出了极大的优势,是对传统教学模式的颠覆,是对学生跨学科综合知识应用能力、科学探究能力、实践能力的培养,是促进学生科学素养发展的有效途径。

参考文献:
[1] 薛仕静. “STEM教育+”:基于科学的学科融合教学的策略研究[J]. 教学月刊·中学版(教学参考), 2019, (01):15-18.
[2] 金敬顶. 基于steam教育理念下构建优质初中科学课堂探讨[J]. 科学咨询, 2019(14):81-82.
[3] 杨晓明. 基于STEAM教育视角初中科学实验探究课的实践[J]. 文渊(中学版), 2019, (04):381.
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