陈海波
浙江省杭州市开元中学 浙江 杭州 310000
摘要：随着素质教育的不断发展与完善，STEAM教育在初中科学课堂也逐渐受到教师、学校以及教育行业的重视。在初中科学课堂教学中，如何通过课堂教学提高学生对于科学学习的兴趣，培养学生的科学探究精神一直是教师教学的重点方向之一。对此，本文从STEAM教育出发，深入探究STEAM教育在初中科学教学中的积极意义及相关运用。
关键词：STEAM教育；初中科学；科学教学；初中教学；
引言：
在初中科学教育中，学生的科学素养、科学探究精神以及对于科学探究的学习兴趣、学习积极性一直是科学教师教学的重要目标。但传统的初中科学教学内容较为单一，无法真正激发学生对于科学学习的积极性。在此背景下，STEAM教育能够通过自身的教学内容拓宽学生的学习思维，打开学生的视野，丰富初中科学课堂的教学内容以及教学方式，是初中教师进行教学改革、提高自身教学质量以及教学水平的重要教育手段。对此，本文分析研究如下。
一、STEAM教育及其优势分析
（一）STEAM教育
STEAM教育是通过对现阶段学生的科学学习内容、技术学习内容、工程学习内容、艺术学习内容以及数学学习内容这五个学科的知识整合或者相关学科的研究方法整合来开展相关教学的一种重要教学方法[1]。在初中科学课堂中，STEAM教育主要是指初中科学教师能够通过将相关学科的学习知识以及学习方法进行整合、教学来培养学生的发散思维能力，并且激发学生对于科学探索的兴趣，它是素质教育的重要延伸，也是初中科学课堂提高教学质量的关键方法。
（二）STEAM教育的优势分析
对于初中科学课堂而言，STEAM教育有以下几方面的优势：
首先，STEAM教育本身具有综合性，它不单单只科学这一门学科，而是技术、科学、工程艺术以及数学等多种学科的综合，其知识体系也较多。因此同单一的初中科学课堂相比，具有综合性，STEAM教育的教学内容更能够激发学生的学习积极性，令学生在初中科学课堂中拓宽自身的视野，培养自身的科学探究能力。
其次，STEAM教育具有实践性以及开放性、互动性，它能够为初中科学课堂带来更加开放、更加丰富的教学内容，改变初中课堂传统教学方式中教师教学死板、单一的弊端。作为素质教育背景下的重要教学方式之一，STEAM教育本身具有现代性，它是教育行业结合素质教育发展的重要成果之一，初中科学教师在应用STEAM教育时能够通过问题探究或实验探究的方式激发学生从原本被动学习科学知识转变为主动探索相关实验问题，并且从实验的结果以及实验过程出发分析背后蕴含的科学原理以及科学知识、激发学生对于科学探究的兴趣。
除此之外，在应用STEAM教育的过程中，初中科学教师也能够不断丰富自己的知识深度与广度，对于数学、技术、艺术等其他学科都有基本的了解，能够提高自身的教学水平以及教学能力。在相关调查研究中，教学水平高、知识面广的科学教师更能够激发学生对于科学探索的兴趣，也能够培养学生对于相关领域的深入了解，并且通过对相关内容的了解来奠定学生在该领域内的追求，提高学生的综合探究能力。
最后，在传统初中科学课堂中，教师对于知识的讲解往往以单一的知识输出为主，这种教学方式直观地将实验结果知识内容呈现给学生，反而不利于学生提高自己的科学探究能力。而STEAM教育鼓励学生自己动手实验，鼓励学生通过实验以及亲自探索来得到科学结论以及背后的原理，进而培养学生科学调查、实践探究等多方面的能力，锻炼学生的创新能力以及动手能力。
二、如何在初中科学课堂中应用STEAM教育
（一）合理的选择教学内容
初中科学教师应当合理选择科学课程中的教学内容，并且积极促进教学内容与STEAM教育的融合。在初中科学教学中，许多知识内容虽然具有探索性，可以通过STEAM教育进行教学，但是同时STEAM教学方式相比，小组合作教学等其他教学方式更能够体现相关知识点的科学性，因此在选择STEAM教育作为教学方式时，初中科学教师应当合理选择相关的教学内容[2]。
首先，基于STEAM教学的综合性以及开放性，初中科学教师选择的教学内容应当充分发挥STEAM教育的优势，以更加综合的内容以及科学实验为基础制定相关教学计划以及科学实验。其次，初中教师应当在教学内容上以实验等探究活动的方式鼓励学生进行科学实验以及科学探索。实验是STEAM教育中的重要内容，它能够培养学生的动手实践能力，激发学生的学习积极性。最后，在初中教育体系中，科学课堂是为了培养学生的科学探究能力，激发学生对今后科学学习的兴趣所开设的一门学科，因此，科学教师在应用STEAM教育进行课堂教学时，也应当注重教育内容的趣味性，要选择更加具有趣味性、能够激发学生对于科学的思考以及探索的教学内容。
例如，学生日常生活中遇到的许多生活现象都与科学知识有着密不可分的联系，初中教师可以以学生生活中出现的现象与问题为出发点进行科学教学。在浙教版初中科学教材中，如物质、运动等教学内容都与初中学生的物理教学有着十分紧密地联系。因此，初中科学教师在讲解物质、运动等相关物理知识时，可以积极联系初中物理课堂，为学生构建起初中科学教学与物理课堂的联系，进而培养学生对于物理学习、科学学习的认知以及探索能力。在后续的教学中，学生能够通过科学课堂拥有一定的物理知识学习基础，并初步培养自身的发散思维能力、问题探究能力。例如在讲解 “力是如何影响物质运动”这一章节教学中，初中科学教师可以鼓励学生进行科学探索，通过控制变量法等常见的初中物理实验方法来控制物质运动中的各个变量，进而得到相关的实验结果。
在分析实验结果时，初中教师应当鼓励学生积极联系初中物理的教学内容，通过物理的教学内容来丰富初中科学课堂。此类的探索活动既能够加强初中科学课堂与物理学习的联系，又能够培养学生的科学探究精神，鼓励学生积极进行实验，培养自身的探究能力。
（二）创新课程的教学模式
初中科学教师应当不断创新科学课程的教学模式。在STEAM教学中，教师的教学模式也应当积极进行创新。对此，本文以“5E”教学模式为基础进行分析。“5E”教学模式是STEAM教育中的重要教学模式之一。它是学生从参与实验到探究实验结果以及实验过程，并且通过对科学原理的掌握来解释实验结果，进而从特殊探索到科学一般规律的总结过程[3]。
在“5E”教学模式中。学生一般从参与实验、探究实验、解释实验结果、牵引实验内容以及对实验结果进行评价等五个环节来完善自身的科学探究能力以及实验体系。与初中科学课堂的一般教学模式相比，STEAM教育背景下“5E”教学模式从学生实际生活中出现的问题以及科学实验、科学现象为出发点，帮助学生分析日常生活中习以为常的科学现象，探索背后的科学原理。这样既能够培养学生的观察能力，又能够培养学生的科学探究能力，鼓励学生在科学探索中积极发现问题，并且以问题为中心进行科学探究以及相关学习。
为了提高“5E”教学模式的教学效率以及教学效果，初中科学教师还可以积极利用小组教学模式等不同的教学模式，鼓励学生在课堂教学中与其他同学组建小组，并且通过小组合作探索、分工实验、共同讨论实验结果、实验过程的方式来完善自己对于科学实验的学习。“5E”教学模式与小组合作学习这一教学模式的融合，不仅能够培养学生的科学探究能力，更能够培养学生的团队协作能力，鼓励学生在团队协作中发现自己的知识盲区，并且做出改正。
例如在《物质的变化》教学中，科学教师就可以利用“5E”教学模式开展相关教学，通过创设实际的生活情景来导入物质的变化这堂课的教学内容。如教师可以通过“酚酞测定水的酸碱性”这一科学实验来探索酚酞遇到酸性喷雾和碱性喷雾时出现的不同颜色变化，并且鼓励学生以小组为基础，深入分析这种变化出现的原因以及背后的科学原理。在实验结束后，科学教师应当鼓励学生对相关实验结果进行归纳和总结，从特殊的科学实验总结出一般的科学原理，完成学习能力的迁移。
（三）有效的融合教学方式
最后初中科学教师也可以积极利用设计教学法、模拟决策教学法等不同教学方式来进行初中科学课堂的教学，并且加强不同教学方式，与STEAM教育的融合。在素质教育背景下，STEAM教育以学生为中心，而设计教学法、模拟决策教学法也同样以学生为中心，鼓励学生在初中科学课堂中积极与其他同学与教师进行互动，并且鼓励学生以自己的学习能力、自己的学习思路去解决学习中遇到的问题或相关实验。
例如设计教学法就是科学教师可以在实验以及问题教学中鼓励学生运用解决工程问题的方法来解决实验中遇到的问题，并且根据相关问题以及影响实验的因素设计具体的实验内容、实验过程，完成科学实验。在这一过程中，学生能够从实验现象出发，自主设计实验内容，并且通过对实验内容、实验过程的反思和整理来提高自身的科学探究能力以及实验能力、而模拟决策教学法需要科学教师提前为学生布置模拟场景以及生活情境，为学生设置科学问题，鼓励学生在面对实际的科学问题时以决策者的角度出发，对科学实验或科学问题提出自己的建议以及相关的方案，进而培养学生的决策能力。
结束语：
综上所述，在初中科学课程中，STEAM教育能够充分锻炼学生的科学探究能力，并且培养学生的发散思维能力、表达能力，是初中教师教学改革的重要方向。对此，本文从STEAM教育的特点以及教学优势出发，对于初中科学教师如何在科学课堂中运用STEAM教育分析研究如上。
参考文献：
[1] 陈博. 基于STEAM教育理念的探究科学校本课程开发与实践研究[D]. 江西师范大学， 2020.
[2] 杨珍珂. STEAM教育理念下的初中物理课堂教学策略研究[D]. 西南大学， 2020.
[3] 李辉. 基于STEAM理念的初中科学真实情境教学设计研究[J]. 启迪， 2020(1):5-7.