基于STEM的初中科学教学探究

发表时间:2021/8/3   来源:《中小学教育》2021年4月第10期   作者:吴世锦
[导读] STEM教育作为融合科学、技术、工程、数学的跨学科教育

        吴世锦
        永嘉县碧莲镇中学            浙江 温州                 325116          
        摘要:STEM教育作为融合科学、技术、工程、数学的跨学科教育,它强调问题的真实性、强调以社会为中心的课程取向,强调从整体的角度认识和学习与科学、技术、社会密切联系的知识,以培养学生批判性思维、问题解决能力、创造性和新创能力。初中科学教师基于STEM教育理念开展教学实践,可以让学生的综合素质得到人方面的发展。本文对基于STEM理念开展初中科学教学展开了探究,以供参考。
关键词:STEM;初中科学;教学探究
前言:
        在初中科学学科的学习中,部分学生受应试思想的影响,出现高分低能的情况,十分不利于学生提高综合素质,良好的发展。初中科学教师基于STEM理念,将初中科学学科的知识与科学、社会等领域融合到一起,可以有力促进学生动手能力、创新能力等明显提高。教师要鼓励学生开放思维,积极投入到教学实践活动中,会让学生的综合素质得到更好的提升。
一、基于STEM选择课程内容的原则
        (一)综合性原则,需要教师在教学过程中,要将科学、技术、数学和工程学科的知识尽量整合在一起,使学生在学习科学知识过程中,能够综合运用这些学科的知识,去解决现实中的问题。不仅可以让学生的思维更加开阔,还可以有效提高学生解决问题的能力。
        (二)实践性原则,是指要重视学生实践,要将理论延伸到实践中。教师本着这一原则,引导学生参与任务设计、实践,使学生大胆想象,自主探索,让学生通过实践探究,加深对科学知识的理解和掌握,不仅可以使学生的思维不局限在课本上,还会深度挖掘学生的潜力,使学生的动手实践能力更加快速的发展。以《常见的植物》一课为例,教师可以指导学生思考:“植物为何会生长?”。并且,鼓励学生进行促进植物生长的实践。在实践开始前,教师就需要先让学生去设计实践方案。并且,要让学生清晰实践思路。与此同时,教师也需要让学生结合课程内容,去选取常见的植物,为实践对象。通过设计、实践,会有效融合科学、技术,使学生大幅提高学习、探索深度,进而对相关课程有更加全面的认知。
        (三)社会性原则,是指教师基于STEM理念开展教学,要将探究、实践的领域,伸展到与社会相关的一些主题中,引导学生形成社会性的思考。对于强化学生社会责任意识,将书本知识应用到社会实践中,都有重要的意义。可以有效帮助学生运用所学的知识,去更好解决社会问题,从而使其解决问题的能力得到快速发展。
二、通过情境吸引学生积极实践探究
        教师在基于STEM教学理念开展实践教学,需要让学生自发参与到课堂的学习活动中,才会有效推动学生去主动探索、实践、深度探究。

在这个环节中,教师要将教学内容以更加生动的形式,传授给学生,让其注意力充分集中到课堂上,并对实践探究充满好奇心理,才会促使学生积极主动去实践、探究、求证。从而有效提高学生的综合素质和运用能力。
        例如以《细胞》这部分知识为例,教师就需要巧妙运用信息技术,将动物细胞、植物细胞的结构,用3D动画的方式,制作成课件。在开始讲解关于细胞的知识时,通过导入课件,让学生的视野更加丰富。会让学生感觉十分新奇、有趣。并主动将注意力集中到课堂上。此后,教师在融合科学学科的知识,引导学生去建模。并且,教师还需要布置STEM任务:“通过对课程的学习,利用生活中的简易材料,制作一个植物或者是动物细胞的模型。”。接下来,再让学生参考教材中的资源,去设计具体的方案,并积极去选材。并且,要让学生注意区分两种细胞的异同之处。当学生将具体方案写下来之后,教师再指导学生对自己的设计方案,加以进一步的审查,确定完全可行后,再让学生去积极选材,并参与到实际制作中。
        教师通过让学生制作多元的科学实践方案,会促使学生开放思维得到有效拓展,使其解决问题的能力随之发展。同时,也会有效激发学生的探究兴趣。在实际制作中,也会让学生将理论落实到实践上,促进学生积极去探究,并结合实际情况去分析有关的科学知识,使学生将目光聚集在知识、方案的落实上,从而有效加速学生对知识的理解和认知。
三、加强对实践测评和改进完善的重视
        教师基于STEM理念开展科学教学,不仅要遵循一定的原则,鼓励、吸引学生积极参与到创新实践中,还需要在学生综合应用知识完成实践后,对学生的实践成果加以测评和改进完善的指导,才会让学生的认知水平、综合能力深度得到更好的拓展。从而在最大限度上融合科学、技术等学科的知识,并有效促进学生的全面发展,和思维水平提高。在此过程中,教师要鼓励学生主动展示自己的成果,并加以细致的分析和解读,由此可以增强学生的科学意识,并进一步拓展学生的思路。
        仍以“细胞”一课为例,学生通过自主设计、制作细胞模型后,教师就需要就学生的制作成果,进行综合测评。教师可以将学生分成四个人探讨小组,先让学生在小组内进行相互分享、展示,和探讨,相互切磋。使学生广泛吸收不同的思想,拓展思维领域,并且指导学生在此基础上去改进。之后,教师再让学生分别来展示自己的制作成果,及选材时考虑的因素、对自己成果的评价。最后,教师再对学生所制作的细胞模型,进行深度的评价和指导,并提出更有建设性的建议。就会使学生对“细胞”这部分知识的认知深度、广度都明显的提高。并且,学生通过参与测评,还会更好吸收不同的思想,让学生的创新思维得到进一步的拓展。学生在积极融合科学、技术、数学、工程知识的同时,自身的综合素质,会在无形中得到发展,并让学生增加许多新奇的体验。对于激发学生对科学课程的探究热情,提高他们的自信心和学习动力,也有十分积极的促进作用。
总结:
        在初中科学教学中,融合STEM教育理念,对于学科教育、学生的全面发展都有重要的意义。同时,还会驱使学生更加主动去探究,并综合应用多学科的知识,去解决实际问题,提高学生的综合能力。教师要基于STEM的原则去选择课程内容,吸引学生积极参与和发散思维,并重视测评,才会让学生更好运用综合知识,来加深对科学课程的理解和认知,并有效促进学生的全面发展。
参考文献:
[1]喻丹丹.融合STEM理念的初中科学教学实践探索[J].科学咨询(科技·管理),2020(03):227.
[2]李显军.STEM理念下初中生命科学跨学科教学的案例分析[J].生物学教学,2019,44(11):16-18.
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