STEM元素下的初中科學課堂教學范式的架構

王曉燕

摘要：初中科學課堂長期存在著重學習輕實踐、重結果輕過程的問題，這導致學生在學習的過程中對所學知識缺乏具體清晰的了解，難以在腦海中構建學科體系。因此，將STEM元素融入初中科學課堂教學當中，幫助學生提升核心素養，促進學生全面發展十分必要。

關鍵詞：初中科學；STEM元素；教學探究

中圖分類號：G632.0文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）30-0068

素質教育的發展對學生的思維能力、學習能力、實踐能力等都提出了更高的要求，傳統的初中科學課堂教學顯然已經無法滿足時代發展對人才培養的要求，而STEM教學能夠滿足科學改革的要求，注重對學生能力的培養。本文將結合STEM教學模式的特點，具體探究如何將STEM與初中科學課堂教學相融合，以提高初中科學課堂質量，促進學生的綜合發展。

一、采用分層教學法，促進學生對知識的整合和應用

STEM理念下的初中科學涉及的知識內容較多，還需要用到多種實驗器材。因此，學生既要重視實踐，提高自己的思維能力和動手能力，又要牢固掌握教材知識，為自己更深層次的學習提供理論支撐。初中階段的學生在學習、記憶、思維等方面已經顯出差異，而分層教學法可以有效應對這種差異，使學生的學習活動和教師的教學活動能夠更加順利地進行。分層教學法可以將復雜、繁多的知識進行拆分，分步驟帶領學生學習，不僅有利于學生加深對知識的理解和記憶，更有利于拓展學生的思維，讓學生在學習過程中迸發新的靈感，有效提高學生對知識的靈活應用能力。

例如，在學習浙教版七年級上冊科學第二章第4節《常見的動物》時，對于“動物分類”這一問題，教師首先需要幫助學生理清“分類”的明確含義和意義，讓學生根據所學知識和生活經驗自主思考有哪些分類方式，必要時教師可以進行一定的提示，如“根據水生還是陸生，可以將動物進行怎樣的分類”，讓學生在提出自己的分類標準的同時，舉出一些動物作為例子。然后教師再引出脊椎動物和無脊椎動物的分類，帶領學生通過對課本教材的學習，理解脊椎動物和無脊椎動物的概念以及二者的主要區別。為了檢測和鞏固學習成果，由教師帶領學生根據這一節的學習內容完成思維導圖，區分脊椎動物和無脊椎動物，無脊椎動物的例子有哪些，脊椎動物又可以怎樣細分，并將每一類別的概念和例子補充完整。

二、以問題解決為中心，驅動學生的學習

以問題解決為中心開展教學活動，既可以激發學生的好奇心和探索欲，為學生的學習提供動力，又可以為學生明確學習目標和課堂任務，幫助學生理清課堂線索，提高學生的學習效率。教師在基于STEM理念開展初中科學教學時，提出的問題以及為學生規劃的學習路徑都要建立在學生已有的知識基礎和生活經驗上，與當前學生對現實世界的認知相符合。合理的問題設計是有效開啟課堂教學的一把鑰匙。教師的教學活動要與真實的情境相融合，才能引起學生的共鳴和求知欲。

例如，在學習浙教版七年級科學第四章第6節《汽化與液化》時，教師可以根據本節所要學習的內容提出需要學生探究的問題：影響液體蒸發快慢的因素。然后引導學生思考在現實生活中有哪些現象與液體的蒸發有關，并通過小組討論等方式初步提出有哪些因素可能會影響液體蒸發的快慢。學生通過教師的引導進行分析和篩選，然后發現最有可能影響液體蒸發快慢的因素為“液體表面積的大小”“溫度的高低”“液體表面空氣流動的快慢”。為了探究這些因素是否真的能夠影響液體蒸發的快慢以及具體的影響效果，教師可以帶領學生進行實驗，如準備兩片相同的玻璃，在兩片玻璃上分別滴一滴酒精，使酒精的面積大致相同，然后讓學生用紙張等物品對其中一片玻璃上的酒精扇風，觀察兩片玻璃上酒精的蒸發情況，并嘗試進行總結。

三、采用項目教學模式，培養學生的實踐能力

初中科學的學習離不開小組合作，項目教學大多也是以小組的形式展開。這種教學方式實際上就是在幫助學生熟練和靈活掌握相關知識以后，運用所學知識解決現實生活中遇到的實際問題，通過小組分工進行資料的整合和分析，設計相關的項目，并以項目的形式展示自己的學習和探究成果。這種教學模式放大了實踐在學生課程學習中的作用，需要學生同時調動自己的思維能力和實踐能力。通過這樣的方式也可以讓學生真正感受到學科的魅力和實踐的價值，加深自己對這門學科的認同感。

例如，在學習浙教版八年級科學第四章第1節《電荷與電流》時，教師在帶領學生學習電路的組成、電路圖的繪制以及串聯、并聯電路的特點后，為學生創設情境，如“很多同學都喜歡探險，那么在探險時都需要用到哪些工具呢”，逐步引出“手電筒”這一工具，然后讓學生嘗試自制手電筒。將全班學生每四人分為一組，以小組為單位分析手電筒的基本構成，并根據本節課所學習的內容繪制手電筒的電路圖，教師在這一過程中要及時對學生產生的問題進行糾正和引導。對于手電筒的外觀等，小組成員可以積極加入自己的想法和創意。制作完成后，每個小組輪流展示成果。展示完畢可以由全班學生一起討論，在手電筒的制作過程中有哪些需要注意的事項，有哪些是共性問題以及應該如何糾正。

綜上所述，教師可結合采用分層教學法，促進學生對知識的整合和應用；采用項目教學模式，培養學生的實踐能力；以問題解決為中心，驅動學生的學習等策略開展基于STEM元素的初中科學課堂教學，提高初中科學課堂質量，促進學生的綜合發展。

參考文獻：

[1]謝杰妹，朱麗麗.基于STEM元素的初中科學課堂教學范式的架構[J].中學物理教學參考， 2020（7）.

[2]張燦永.以學定教：初中科學小班教學的生成策略研究[J].課程教學研究，2019（5）.

（作者單位：浙江省文成縣珊溪中學325300）