初中科学教学中stem教育理念的运用

　　摘要：课程教学的综合化是目前我国教育改革的重要教学目标之一。stem教育理念就是将科学、技术、工程与数学这四门学科进行结合的综合性跨学科的教育，在初中科学教学过程中，教师合理地融入stem教育理念，可以实现科学学科的综合化发展，提升学生的实际动手操作能力，高质量完成初中科学教学任务。本文将重点探究在stem教育理念的推动下，初中学科如何通过有效的教学策略适应教育改革的发展，高质量地完成科学教学任务。

　　关键词：stem; 初中科学; 教学探究;

　　stem作为一种全新的教育理念，不是简单地要求教师在教学中将科学、技术、工程与数学知识进行整合，而且需要教师将这四门原本分散的学科自然地组合形成新的教学主体，帮助学生在学习过程中不被单一的学科知识体系所束缚，促使教师能够在教学开展过程中更好地进行跨学科的整合，培养学生跨学科解决问题的能力。在初中科学教学开展过程中，教师合理地落实stem教育理念，可以为学生创建一个更为宽广的科学学习平台，让学生能够在学习过程中得到综合性的学习锻炼，成为适应教育改革发展的优质人才，以此进一步提升科学教学的实效性。

　　一、stem对于初中科学教学的重要意义

　　初中阶段的学生逻辑思维能力还不够成熟，还需要具体直观的感性经验进行支撑。而stem教育理念主要是源于学生的生活、工程实践、新旧知识的结合以及直观的学习体验为出发点而进行的教学引导，它在科学教学中的合理融入，就可以有效地激发学生强烈的求知欲望与好奇心理，让科学课堂教学能够更富感染力，满足学生在科学学习发展中的个体需求。而且stem教育理念在初中科学教学中的合理融入还可以拉近学生与知识之间的距离，让学生能够在学习过程中将自己所学习到的科学知识与生活中所面临的各种问题进行互相联系，使得科学教学变得更具价值与意义。除此以外，stem教育理念在科学教学中的合理融入，还可以改变传统以理论教学为主的教学模式，为学生创建一个更优质的发展学习空间，培养学生的实际动手操作能力，让学生能够在科学学习中的个性化发展与全面发展得到有机的结合，实现学生在科学学习中的综合性成长，促使学生今后能够快速地适应时代的复杂变化，成为新时代的优质创新人才。总而言之，stem教育理念对于初中科学教学的高质量开展来说具有非常深远的影响意义，它不仅可以从根本上提升科学教学的质量，还可以培养学生灵活的科学学习思维与创新能力，让学生能够通过接受初中阶段的科学教育成为复合性的创新人才，以此从真正意义上完成科学教学任务，推动初中科学教学的高效开展。

　　二、基于stem的初中科学教学策略

　　(一)通过落实stem教育理念，提高学生的科学学习兴趣

　　众所周知，兴趣是学生最好的老师，是学生高质量开展学习探究的原动力。在目前初中科学教学开展过程中，激发学生的学习兴趣，让学生积极主动地进行科学知识的深入探索是所有科学教师在教学中所面临的重要教学任务之一。但是在实际教学过程中，很多教师由于受到传统教育观念的影响，在课堂教学中更多的是按照教材内容照本宣科地对学生进行知识的灌输，这种单一的教学模式很难活跃学生的课堂学习思维，导致学生的科学学习兴趣低下，甚至部分学生会因为课堂学习氛围过于沉闷而产生厌烦的负面情绪[1]。面对这种不容乐观的教学现状，教师在开展教学时就可以落实stem教育理念，合理地将科学教学内容与其他学科进行有效的整合，为学生创造一个优质的探究空间，让学生能够再深入探究过程中，逐步感受到科学学习的乐趣，以此提高学生的科学学习兴趣，保证学生科学学习任务的高质量完成。例如，在学习华师大版科学九年级上册《物体的内能》一课时，为了帮助学生更好地探究温度与分子平均动能关系、分子势能与分子间距离关系、做功与热传递在改变物体内能上的关系，教师就可以合理地将物理知识与数学知识进行有效的融合，为学生创造一个更为广阔的科学探究空间，促使学生能够在深入地探究与思考中快速掌握这三个科学规律，以此帮助学生逐步挖掘科学探究的魅力，提升学生参与科学学习的积极性。如，教师在引导学生探究分子势能与分子间距离关系时，就可以引导学生运用二次函数图像来表示分子势能与分子间距离关系。这样就能够将科学探究的成果现象进行放大，让学生更加清楚地了解分子势能的大小与分子间距离的关系，帮助学生快速消化科学知识，逐步挖掘到学科之间的密切联系，感受到科学探究的乐趣，以此逐步提升学生的科学学习兴趣，为学生今后更高质量地开展科学探究创造良好的条件基础。

　　(二)通过stem教育理念，培养学生的实践操作能力

　　实验是初中科学教学中非常重要的一项教学内容，同时也是培养学生实践操作能力的重要途径。但是在传统的科学教学过程中，很多教师对于学生实验的认知程度并不高，有的老师会为了向学生传授更多理论知识点，而减少实验时间，而有的教师虽然会安排实验教学，但是更多的是以实验演示为主，学生只能作为一个旁观者进行实验观察。stem教育理念在科学教学中的合理融入就强烈地要求教师在教学中注重实验教学，引导学生通过实验来进行理论知识的理解与消化，提升学生的实践操作能力，帮助学生高质量地完成科学学习任务。例如，在学习华师大版科学九年级上册《滑轮》一课时，滑轮的实质其实就是一个变形的杠杆，但是由于初中学生的想象力与对动态知识的理解能力有限，学生在这个知识点的接受过程中，可能会存在着一定的困难[2]。为了让学生更高质量地完成课堂教学任务，教师在开展教学时就可以引导学生通过实验操作更直观地去辨认滑轮就是连续旋转的杠杆，是杠杆的变形，以此帮助学生顺利地解释滑轮的实质问题，促使课堂教学重点得以突破的过程中提升学生的动手操作能力，以此实现学生在课堂学习中的综合性成长。如，在教学过程中，教师就可以让学生以组为单位用钩码代替重物，运用绳子和滑轮将其提到高处，探究使用定(动)滑轮是否省力?省距离?让学生在反复的实验操作中得出使用定滑轮不省力也不费力，但可以改变力的方向，s=h，F=G。使用动滑轮可以省一半的力，但费一倍的距离，不改变力的方向，s=2h，F=G/2。在得出这个结论以后，教师就可以引导学生想一想为什么同样都是运用滑轮提升重物却会出现不一样的结果，学生分析过程中，教师还可以引导学生将一根杠杆挂在支架上，用力让杠杆旋转(越快越好)，让学生直观地发现原来连续旋转的杠杆就是滑轮的雏形，而滑轮则是杠杆的变形。既然滑轮是杠杆的一种变形，用三种杠杆的特点，就很容易解释为什么定(动)滑轮会有不同效果问题。通过实验操作引导学生探寻科学知识的真理，不仅能够让科学理论知识变得更加透明、直观，便于学生进行理解，还可以有效地培养学生的动手操作能力与实验探究能力，实现学生在科学学习中的综合性成长，促使初中科学教学任务能够在stem教学理念的推动下得到更高质量的开展。

　　(三)通过stem教育理念，培养学生的探究意识

　　在目前初中科学教学中培养学生的探究意识，也是一项非常重要的教学任务之一。学生拥有较强的探究意识就可以拥有自己的科学探究思维，能够与教师进行有效的探究交流与沟通，这对于学生高质量地完成科学学习任务来说具有非常重要的帮助[3]。在初中科学教学过程中，为了让学生的探究意识得到进一步的增强，教师就可以合理地落实stem教学理念，依据教学内容为学生创设相应的探究活动来进一步激发学生的探究意识，培养学生的科学探究能力。例如，在学习华师大版科学九年级下册《物质的转化》一课时，教师在带领学生进行钢铁的铁锈与防腐知识点学习时，为了让学生能够在课堂学习中得到更多的收获，教师就可以引导学生进行“钢铁的生锈条件?”的探究活动，在学生依据这个探究问题提出相应的假设以后，教师就可以引导学生以组为单位通过实验操作对各项假设进行验证。通过以探究活动的形式引导学生进行科学知识的学习，不仅可以有效地发挥学生在科学学习中的主观能动性，让学生能够在探究过程中形成自己的学习思维，寻找到正确的科学探究学习方法，还可以为学生创建一个优质的发展自我与锻炼自我的学习平台，增强学生的探究意识与探究能力，达到培养学生探究能力与问题解决能力的教学目的，以此最大程度地提升科学教学质量。

　　三、结束语

　　总而言之，stem作为一种全新的教育理念，它在初中科学教学中的合理融入，不仅可以帮助学生高质量地完成科学学习任务，还可以有效地培养学生的科学探究能力与问题解决能力，实现学生在科学学习中的综合性成长。所以为了更好地响应教育改革，初中科学教师在日常教学过程中一定要对stem教育理念有一个全面客观的认识，并将其合理地融入初中科学教学中，以此为学生创建一个更优质的科学探究环境，打破传统科学教学模式的限制，实现初中科学在教育改革前进道路上的进一步突破。

　　参考文献

　　[1]叶盛,陈迪妹.基于stem教育的初中科学教学模式探究：以”自制润唇膏”的教学为例[J].中学教学参考,2018.

　　[2]谢杰妹,黄静.基于stem理念的初中科学概念教学设计：以杠杆教学为例[J].物理教学探讨,2019.

　　[3]薛仕静.“stem教育+”:基于科学的学科融合教学的策略研究[J].教学月刊·中学版(教学参考),2019.