STEM教育理念下的初中科學(xué)融合教學(xué)

阮澤敏

摘要 基于STEM教育理念下，在初中科學(xué)教學(xué)中應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，還要運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識(shí)，幫助學(xué)生深入的理解和掌握科學(xué)知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生自主地思考和探究科學(xué)知識(shí)，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。因此，教師應(yīng)該將STEM教育理念和初中的科學(xué)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的融合，采取有效的教學(xué)方式實(shí)現(xiàn)初中科學(xué)的教學(xué)目標(biāo)，促進(jìn)初中生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：STEM教育;初中科學(xué);融合教學(xué)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

隨著教育改革的不斷推進(jìn)，在現(xiàn)在的課程教學(xué)中更加偏向于綜合化的教學(xué)，有效地解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的不足之處，在提高學(xué)生考試成績(jī)同時(shí)，還可以增強(qiáng)學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)能力。初中科學(xué)科目可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，通過(guò)不同學(xué)科知識(shí)的整合，可以加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的全方位了解以及掌握，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

一、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境開(kāi)展學(xué)科融合教學(xué)

STEM的教學(xué)理念，是為了能夠?qū)⒍鄠€(gè)學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的融合，進(jìn)而培養(yǎng)更多高素質(zhì)的人才。在現(xiàn)在的初中科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)該有效的融合其他學(xué)科的知識(shí)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)相關(guān)的問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的跨學(xué)科學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)不同學(xué)科的知識(shí)加深對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和掌握，還可以通過(guò)問(wèn)題的形式來(lái)啟發(fā)學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的思考和探究，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。結(jié)合自主實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生深入的探究科學(xué)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。例如在學(xué)習(xí)“二力平衡的條件”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以以此為主題創(chuàng)設(shè)問(wèn)題教學(xué)情境：“在不破壞空罐子的形狀，也不使用外物的支撐，怎樣才能把空罐子斜著立而不倒呢？”這個(gè)問(wèn)題可以有效地吸引學(xué)生的注意力，活躍課堂的氛圍，使得學(xué)生在課堂上進(jìn)行交流和探討，說(shuō)出自己的操作方式，教師結(jié)合學(xué)生說(shuō)出的方式進(jìn)行一一的嘗試，但是實(shí)驗(yàn)結(jié)果失敗，這時(shí)教師可以往空的罐子中加入一定量的水，達(dá)到了教師所說(shuō)的效果。引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)的探究和觀察，使得學(xué)生回憶之前學(xué)過(guò)的物理知識(shí)“牛頓第一定律”結(jié)合物理學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到科學(xué)教學(xué)中，可以讓學(xué)生明確二力平衡的條件，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和掌握[1]。

二、通過(guò)多學(xué)科的知識(shí)，提升基本知識(shí)掌握能力

初中科學(xué)中包含的知識(shí)范圍很廣，并且和其他的學(xué)科之間有著密切的聯(lián)系，如果僅僅按部就班的結(jié)合課本上的內(nèi)容，為學(xué)生進(jìn)行講解，采用單獨(dú)學(xué)科的教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際的生活中無(wú)法將各個(gè)學(xué)科的內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)的融合，不能提高學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)質(zhì)量。因此教師應(yīng)該采用跨學(xué)科的教學(xué)方式讓學(xué)生形成良好的跨學(xué)科學(xué)習(xí)意識(shí)，在教學(xué)中積極地融入STEM教育理念，使得學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)的各個(gè)學(xué)科的知識(shí)解決生活中的具體問(wèn)題，提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力和掌控能力。在科學(xué)實(shí)踐教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的靈活運(yùn)用，進(jìn)而幫助學(xué)生感受科學(xué)學(xué)習(xí)的魅力和價(jià)值，深入的掌握科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)水平。比如在學(xué)習(xí)“聲音的發(fā)生和傳播”這一課的內(nèi)容時(shí)，教師可以通過(guò)多媒體教學(xué)設(shè)備為學(xué)生展示不同物體在發(fā)出聲音時(shí)，會(huì)產(chǎn)生怎樣的特征，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)的聆聽(tīng)并觀察視頻，自主的總結(jié)物物體在發(fā)出聲音時(shí)進(jìn)行振動(dòng)，以此來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。引導(dǎo)學(xué)生敲擊音叉，聽(tīng)到音叉發(fā)出聲音時(shí)，發(fā)現(xiàn)音叉在震動(dòng)，用手固定音叉時(shí)，音叉停止震動(dòng)，聲音隨即消失。為了能夠進(jìn)一步的加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，讓學(xué)生明確音叉在發(fā)出聲音時(shí)在震動(dòng)的狀態(tài)，可以讓音叉在震動(dòng)的時(shí)候放在水面，發(fā)現(xiàn)水面會(huì)濺起水花，這充分的說(shuō)明音叉處于震動(dòng)狀態(tài)，也可以讓音叉接觸被懸掛的乒乓球，會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球會(huì)被瞬間彈開(kāi)，也可以說(shuō)明音叉處于震動(dòng)狀態(tài)。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以加深學(xué)生對(duì)聲音的理解。在掌握這一基本概念之后，教師還應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生自主的探究音叉振動(dòng)的振幅和音叉發(fā)生大小之間的關(guān)系，需要學(xué)生結(jié)合自己所學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)計(jì)算，觀察實(shí)驗(yàn)中不同頻率的音叉在振動(dòng)時(shí)波形會(huì)有怎樣的區(qū)別。通過(guò)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察和操作明確當(dāng)音調(diào)較高時(shí)，波形也會(huì)更加的密集，聲音的頻率也會(huì)很高;當(dāng)音調(diào)較低時(shí)波形稀疏，聲音的頻率隨之也會(huì)更低。通過(guò)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)探究可以用到不同學(xué)科的知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和掌握，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

三、注重課內(nèi)外知識(shí)的融合

STEM分別代表四門不同的學(xué)科，將這四門不同的學(xué)科進(jìn)行融合可以提升科學(xué)的教學(xué)效果，發(fā)揮科學(xué)教學(xué)的價(jià)值。在初中科學(xué)科目中，不僅包含基礎(chǔ)的常識(shí)類知識(shí)，同時(shí)還包含很多與數(shù)學(xué)，藝術(shù)等學(xué)科相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際的科學(xué)教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該拓展課外知識(shí)的內(nèi)容，開(kāi)展高校的課堂教學(xué)，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生的求知欲，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)好奇心，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用[2]。通過(guò)不同學(xué)科知識(shí)的融合，可以讓學(xué)生從不同的學(xué)科角度去分析科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力，還可以和自身的生活進(jìn)行密切的結(jié)合，真正的將不同學(xué)科的知識(shí)靈活的運(yùn)用到生活中，實(shí)現(xiàn)教育的真正價(jià)值。比如在學(xué)習(xí)“植物生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生走出課堂，走進(jìn)校園觀察校園中的花草樹(shù)木，讓學(xué)生思考：“為什么向日葵總是對(duì)著太陽(yáng)的方向？在觸碰含羞草時(shí)含羞草會(huì)害羞呢？”引導(dǎo)學(xué)生自主的發(fā)現(xiàn)生活中不同植物的行為并再次提出問(wèn)題：“不同種類的植物會(huì)對(duì)環(huán)境中怎樣的刺激因素做出反應(yīng)？”引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)的觀察生活中的花草樹(shù)木的現(xiàn)象，明確植物生長(zhǎng)時(shí)的性質(zhì)，比如在觀察一棵樹(shù)木時(shí)發(fā)現(xiàn)向陽(yáng)的部分生長(zhǎng)的情況要比背光的部分生長(zhǎng)情況好，這說(shuō)明植物具有向光性，會(huì)做出向性運(yùn)動(dòng)，因此植物的運(yùn)動(dòng)方向和刺激的方向有直接關(guān)系。此外，植物還會(huì)做一些感性運(yùn)動(dòng)，這和外界的刺激沒(méi)有關(guān)系。植物在生長(zhǎng)的過(guò)程當(dāng)中還會(huì)具有向地性，背地性等特征，植物的根向地下生長(zhǎng)是因?yàn)橐「嗟乃趾蜕L(zhǎng)所需要的養(yǎng)料。為了驗(yàn)證植物在生長(zhǎng)時(shí)具有較強(qiáng)的向地性，教師可以設(shè)置科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，將植物的種子朝著不同的方向放置并蓋上濕布，過(guò)一段時(shí)間會(huì)發(fā)現(xiàn)不管放置種子的方向如何但是種子的根始終是朝下生長(zhǎng)，而植物的徑和葉是背地生長(zhǎng)。因此，在科學(xué)教學(xué)中教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，運(yùn)用學(xué)到的科學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。

結(jié)束語(yǔ)

STEM教育理念是一種新型的教學(xué)理念，也是落實(shí)新課程改教育改革要求的有效教學(xué)理念，將科學(xué)知識(shí)和STEM教學(xué)理念進(jìn)行有機(jī)的融合，可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和跨學(xué)科意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)能力，提升科學(xué)的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1]薛仕靜. STEM教育理念下的初中科學(xué)融合教學(xué)[J]. 福建教育，2019（14）：13-15.

[2]任愛(ài)娟. 基于STEM理念的初中科學(xué)融合教學(xué)[J]. 中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師教育），2021（18）：67-68.