如何在中學(xué)科學(xué)課滲透STEM教育理念

顧莉坤

（浙江省嘉興市海鹽縣石泉中學(xué)，浙江 嘉興）

一、在中學(xué)科學(xué)課滲透STEM教學(xué)思想的重要性分析

2015年提出了大眾創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的相關(guān)言論，并頒布了具體的《指導(dǎo)意見(jiàn)》。在《指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確指出創(chuàng)客教育應(yīng)全面落實(shí)到素質(zhì)教育工作中。鼓勵(lì)學(xué)生在完成基礎(chǔ)文化課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，通過(guò)動(dòng)手操作與實(shí)踐創(chuàng)新，完成跨學(xué)科領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，從而有效夯實(shí)科、技、工、數(shù)四大學(xué)科知識(shí)基礎(chǔ)，為將來(lái)成為全能型、創(chuàng)新型人才奠定素質(zhì)基礎(chǔ)。以上也就是STEM思想的重要體現(xiàn)，重點(diǎn)主張初中生針對(duì)當(dāng)前所學(xué)課程知識(shí)進(jìn)行整合、創(chuàng)新，提升自身實(shí)踐技能，加強(qiáng)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)建設(shè)。可見(jiàn)，在中學(xué)科學(xué)課中滲透STEM思想，所呈現(xiàn)的教育意義是不可比擬的。

二、在中學(xué)科學(xué)課滲透STEM教學(xué)思想的具體路徑探究

（一）明確初中科技培養(yǎng)目標(biāo)

在STEM教學(xué)思想下，科學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)主要分為三個(gè)層次，依次是項(xiàng)目設(shè)計(jì)、自主探究、解決問(wèn)題。初中信息技術(shù)學(xué)科是初中生重點(diǎn)學(xué)習(xí)科目。教師在落實(shí)課程教學(xué)活動(dòng)時(shí)，應(yīng)針對(duì)信息基礎(chǔ)學(xué)科技術(shù)，細(xì)化教學(xué)目標(biāo)。在信息技術(shù)方面要求初中生能夠掌握基礎(chǔ)操作軟件，而在科技創(chuàng)新方面，則要求初中生合理利用簡(jiǎn)易工具驗(yàn)證相關(guān)科學(xué)現(xiàn)象，并通過(guò)模擬與演示完成相關(guān)課程任務(wù)。

（二）采用5E教學(xué)模式

在初中階段，科技課程主要以模仿和驗(yàn)證為主要教學(xué)方法，并合理使用5E教學(xué)法，展開(kāi)科學(xué)課程有效教學(xué)。所謂的5E教學(xué)法，主要包括參與、探究、解釋、詳細(xì)說(shuō)明、評(píng)價(jià)。通過(guò)合理采用課程教學(xué)設(shè)計(jì)，完成以STEM思想為主導(dǎo)的課程教學(xué)。在參與階段，教師主要通過(guò)課堂提問(wèn)，鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)具體課程問(wèn)題展開(kāi)頭腦風(fēng)暴，從而吸引學(xué)生課程學(xué)習(xí)興趣。而探究階段主要要求學(xué)生以小組為單位針對(duì)具體課程項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐、探究。解釋和說(shuō)明階段需要初中生結(jié)合自身在探究中的發(fā)現(xiàn)論證與檢驗(yàn)相關(guān)科學(xué)概念。而評(píng)價(jià)階段則由師生共同針對(duì)STEM創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)展開(kāi)總結(jié)與評(píng)估。

三、初中“物質(zhì)的溶解性”的教學(xué)案例分析

為了將STEM思想全面貫徹到初中科學(xué)課程教學(xué)中，筆者主要圍繞物質(zhì)的溶解性教學(xué)活動(dòng)展開(kāi)具體分析，從五個(gè)層面闡述STEM科學(xué)課程教學(xué)過(guò)程，構(gòu)建高效、創(chuàng)新的科學(xué)課堂。

（一）參與階段

教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際展開(kāi)思考，交流在生活中有哪些現(xiàn)象涉及物質(zhì)的溶解性。學(xué)生經(jīng)過(guò)教師啟發(fā)與引導(dǎo)，思考生活中存在哪些物質(zhì)的溶解性，比如說(shuō)在豆?jié){中加糖，菜湯中加鹽等。同時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生提出問(wèn)題，比如說(shuō)食鹽除了在水中，在其他溶液中也會(huì)溶解嗎？怎樣能夠加快食鹽溶解效率？

（二）探究階段

在探究階段，教師為學(xué)生提供探究模型，并鼓勵(lì)初中生以小組為單位，展開(kāi)自主探究。在探究過(guò)程中，初中生應(yīng)合理利用數(shù)學(xué)學(xué)科中的數(shù)形結(jié)合思想，不同物質(zhì)溶解度曲線模型，并利用假設(shè)法、歸納法等多種數(shù)學(xué)方法，歸納不同物質(zhì)溶解性特點(diǎn)。同時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生將物質(zhì)溶解特性與溶解ABS工程塑料建立聯(lián)系，并根據(jù)學(xué)生科學(xué)課程學(xué)習(xí)需求，實(shí)現(xiàn)課堂問(wèn)題轉(zhuǎn)化與引申。

（三）解釋階段

在探究活動(dòng)完成之后，教師鼓勵(lì)初中生思考，為何有的小組能夠快速得出食鹽溶解于水等有關(guān)結(jié)論。教師不妨引導(dǎo)初中生從選材、生活現(xiàn)象、問(wèn)題探究等層面展開(kāi)分析，思考物質(zhì)溶解需要具備的幾點(diǎn)要素。在學(xué)生討論完成之后，教師解釋具體原因，具體分析食鹽溶于水的原因，以及怎樣提高食鹽溶解效率。

（四）詳細(xì)說(shuō)明階段

在詳細(xì)說(shuō)明階段，也就是此節(jié)課的難點(diǎn)教學(xué)階段，教師針對(duì)初中生數(shù)學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)，合理解釋食鹽溶于水的原因，因?yàn)槭雏}屬于強(qiáng)電解質(zhì)，能在水中發(fā)生電解。而食鹽溶于水的效率主要與溫度、攪拌、晶體與溶液的接觸面積、溶液濃度等因素存在緊密聯(lián)系。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的解釋說(shuō)明，學(xué)生便可以對(duì)物質(zhì)的溶解性形成更加深刻、透徹的理解。

（五）評(píng)價(jià)階段

教師需要針對(duì)學(xué)生在探究活動(dòng)中的表現(xiàn)進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，并鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位自主評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)內(nèi)容主要包括物質(zhì)溶解性的實(shí)驗(yàn)探究、論證以及總結(jié)過(guò)程，學(xué)生在項(xiàng)目探究期間的整體表現(xiàn)，跨學(xué)科應(yīng)用實(shí)踐能力，確保初中生實(shí)現(xiàn)全能發(fā)展。此外，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生針對(duì)科學(xué)課程探究結(jié)果進(jìn)行總結(jié)與反思，提高初中生探究能力，實(shí)現(xiàn)STEM理念的有效滲透，真正落實(shí)素質(zhì)教育。

綜上所述，STEM作為一種全新教學(xué)思想，將其有效應(yīng)用于初中生科學(xué)課程教學(xué)中，將呈現(xiàn)出重大的教學(xué)功效。教師基于STEM思想創(chuàng)設(shè)開(kāi)放性、探究性課堂情境，鼓勵(lì)初中生在跨學(xué)科的基礎(chǔ)上展開(kāi)問(wèn)題的探究與解決，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新思維有效訓(xùn)練，提高初中生創(chuàng)新實(shí)踐能力。