STEM理念下初中科學課堂的開發

周慧娟

【摘 要】 在初中階段，開設科學課程，是從綜合性視角，培養學生終身學習能力，以科學的方法思考問題，解決問題，同時形成科學的態度和價值觀。這其中特別強調科學學習領域的跨學科整合設計。STEM課程理念的引入，就是為了實現學科的整合，為了培養學生自己動腦的能力，為了讓學生在學習的過程中懂得自己探索的樂趣，愿意接受更多新鮮事物。筆者嘗試以初中科學課程為例來闡明利用STEM理念進行課堂的開發，給一線的教學工作者借鑒。

【關鍵詞】 STEM理念 ?初中科學 ?課堂開發

科學教育不僅僅是教給學生基本的科學概念，學生更需要具備掌握科學知識來識別問題的能力，并根據人類活動的實際情況，得出有根據的結論，從而深入了解世界并作出決定。STEM理念的推行，就是為了發展學生的推理和分析技能，決策和解決問題的能力，靈活應對不同的環境，探索新的領域和學習新事物能力。

一、STEM理念加入初中科學的意義

STEM教育是對傳統學科界限提出的挑戰，是對科學教學方式的反思與轉變。跨越學科界限的真正目的在于培養學生的思維與創新能力，鼓勵學生巧妙地（創造地、變通地）探索與利用多種解決問題的途徑，并真正理解事物的意義。因此，STEM特別適合新的科學課堂：鼓勵學生發出自己的聲音，為學生理解一個主題或課題的多個側面提供機會。在初中科學中，有很多樂趣橫生的知識與奧秘等著學生們探討，有了STEM理論的支持，初中科學課程的多樣化也會有很好的表現，也會培養學生自己動腦的能力，同時也會讓學生在學習的過程中懂得自己探索的樂趣，會更愿意接受更多新鮮事物，會把學到的知識靈活運用，會讓課堂的理論知識與實踐相結合，系統的學到更多有用的知識。

二、 STEM理念下初中科學課堂的開發的具體實踐

在以往的課程中，掌握專業知識是非常重要的。但就初中課程而言，探索知識要比索取知識要更有意義。

實例1：以華師大版科學八下第二章《眼睛的成像原理》為例進行課堂開發：

設計的項目：色分3D眼鏡的制作

教師活動：

1.指導理解近視眼和遠視眼的成因以及近視眼鏡和遠視眼鏡的原理

2. 指導學生了解3D眼鏡的原理

3. 指導制作色分3D眼鏡

學生活動：

1. 網上查閱資料了解色分法3D影片的原理

2. 網上查閱資料了解用偏光鏡制作3D眼鏡的原理

3. 動手制作色分3D眼鏡

教師提供的材料： ?紅色塑料色紙、藍色塑料色紙、尺、厚紙板、簽字筆、剪刀、雙面膠。

現在好多學生都有佩戴眼鏡，佩戴戴近視的學生也可以在鏡片上直接貼塑料色紙或者涂上顏色。因為常見的色分3D眼鏡主要是有紅藍、紅綠等，以紅藍眼鏡為例，左眼通過紅色鏡片只能看到紅色的影像，右眼通過藍色鏡片只能看到藍色的影像，兩只眼睛看到的不同影像在大腦中重疊便呈現出立體效果。3D眼鏡在初中科學課程中的具體案例進行分析，讓學生用這種簡易的塑料色紙做出3D的效果，會使平時學生很少關注的問題一下子變成了焦點，會讓學生對課程的安排更加感興趣，讓他們更愿意從課程中學到自己愿意學習的內容，也會在課程中收獲到以后生活中可能用到的知識，那都是平時自己沒有關注到的內容。這就是初中科學與STEM的完美融合。STEM理論的建立就是為了帶動學生去關注一些新奇有趣的事物然后加以探索。

實例2：以華東師范大學版七年級下冊第一單元《水》為例進行課堂開發

設計的項目：凈水器的制作

教師活動：

1. 指導學生整體認識寧波市水資源概況，學習生活飲用水衛生標準

2. 指導構造水分子模型，水電解實驗

3. 指導制作凈水器模型

學生活動：

1. 網上探究寧波市缺水的原因（經濟發展、污染、不合理利用等）

2. 微觀上如何認識水

3. 理解水循環和水的三態變化

4. 學生制作凈水器，并以海報、PPT、凈水器成果匯報

教師提供的材料：

1. 凈水器濾芯材料：活性炭、石英砂、明礬、紗布、蓬松棉

2. 濾芯質量檢測材料：定性：水質檢測工具箱

3. 定量：濁度計、PH計、溶解氧計、

4. 工具箱：橡皮泥、黑色水筆、便利貼、透明膠、液體膠、固體膠、修正帶、橡皮泥、熱熔膠、剪刀、美工刀、刻度尺套裝、鋼鋸、雙面膠

制作的過程就是一個出現問題和解決問題的過程，學生在嘗試中往往會面臨失敗的經驗，但失敗并不是一件壞事，可以說“智慧”就是在失敗中成就的。學生在制作中學會了觀察，活躍了思維，學會了多角度地分析、處理問題;更學會了自己解決問題的一種態度、一種方法！這也是STEM理論所要達到的目標之一。

結論

綜上所述，STEM理論和初中科學課程的完美融合，是對學生在學習過程中提升的最好效果，也是國內初中學生所愿意接受的新穎教學課程，安排這樣的融合課程，把理論和實踐課程混合在一塊，是讓學生在輕松的感覺里有了更深刻的理解，他們會更愿意學習這樣的課程。讓學生越來越愛學習，喜歡學習！這就是STEM理論應用到國內教育的實質。當然，課堂延伸的問題應該建立與現實生活緊密聯系的基礎上，要與學習目標保持一致，要關注本身的科學學科的三維目標，而且要關注跨學科的內容，要注重探究與創新、注重培養學生的批判性思維和創新思維。只有學習知識更貼近現實生活，學生才能更好地投入到學習中，更巧妙地（創造地、變通地）探索與利用多種解決問題的途徑，并真正理解事物的意義。

參考文獻

[1] 董澤華.美國STEM教育發展對深化我國科學教育發展的啟示[J].教育導刊，2015（02）.