如何在中学科学课渗透STEM教育理念

摘 要：STEM是一种综合性的教学思想，主要是科学、技术、工程、数学多种学科的统称。随着素质教育广泛落实到初中教育階段，针对初中生开展的科学课程，在教学手段上也呈现出全新形态。教师在课堂上合理融入STEM思想，实现跨学科、综合性教学，促进初中生创新思维以及实践能力的有效提高。鉴于此，主要围绕中学科学课程渗透STEM理念的具体教学路径展开有效分析。

关键词：STEM；中学科学课程；教学模式

一、在中学科学课渗透STEM教学思想的重要性分析

2015年提出了大众创新、创业的相关言论，并颁布了具体的《指导意见》。在《指导意见》中明确指出创客教育应全面落实到素质教育工作中。鼓励学生在完成基础文化课程学习的同时，通过动手操作与实践创新，完成跨学科领域的技术创新，从而有效夯实科、技、工、数四大学科知识基础，为将来成为全能型、创新型人才奠定素质基础。以上也就是STEM思想的重要体现，重点主张初中生针对当前所学课程知识进行整合、创新，提升自身实践技能，加强科学学科核心素养建设。可见，在中学科学课中渗透STEM思想，所呈现的教育意义是不可比拟的。

二、在中学科学课渗透STEM教学思想的具体路径探究

（一）明确初中科技培养目标

在STEM教学思想下，科学课程教学目标主要分为三个层次，依次是项目设计、自主探究、解决问题。初中信息技术学科是初中生重点学习科目。教师在落实课程教学活动时，应针对信息基础学科技术，细化教学目标。在信息技术方面要求初中生能够掌握基础操作软件，而在科技创新方面，则要求初中生合理利用简易工具验证相关科学现象，并通过模拟与演示完成相关课程任务。

（二）采用5E教学模式

在初中阶段，科技课程主要以模仿和验证为主要教学方法，并合理使用5E教学法，展开科学课程有效教学。所谓的5E教学法，主要包括参与、探究、解释、详细说明、评价。通过合理采用课程教学设计，完成以STEM思想为主导的课程教学。在参与阶段，教师主要通过课堂提问，鼓励学生针对具体课程问题展开头脑风暴，从而吸引学生课程学习兴趣。而探究阶段主要要求学生以小组为单位针对具体课程项目进行实践、探究。解释和说明阶段需要初中生结合自身在探究中的发现论证与检验相关科学概念。而评价阶段则由师生共同针对STEM创新实践活动展开总结与评估。

三、初中“物质的溶解性”的教学案例分析

为了将STEM思想全面贯彻到初中科学课程教学中，笔者主要围绕物质的溶解性教学活动展开具体分析，从五个层面阐述STEM科学课程教学过程，构建高效、创新的科学课堂。

（一）参与阶段

教师引导学生联系生活实际展开思考，交流在生活中有哪些现象涉及物质的溶解性。学生经过教师启发与引导，思考生活中存在哪些物质的溶解性，比如说在豆浆中加糖，菜汤中加盐等。同时，教师鼓励学生提出问题，比如说食盐除了在水中，在其他溶液中也会溶解吗？怎样能够加快食盐溶解效率？

（二）探究阶段

在探究阶段，教师为学生提供探究模型，并鼓励初中生以小组为单位，展开自主探究。在探究过程中，初中生应合理利用数学学科中的数形结合思想，不同物质溶解度曲线模型，并利用假设法、归纳法等多种数学方法，归纳不同物质溶解性特点。同时，教师引导学生将物质溶解特性与溶解ABS工程塑料建立联系，并根据学生科学课程学习需求，实现课堂问题转化与引申。

（三）解释阶段

在探究活动完成之后，教师鼓励初中生思考，为何有的小组能够快速得出食盐溶解于水等有关结论。教师不妨引导初中生从选材、生活现象、问题探究等层面展开分析，思考物质溶解需要具备的几点要素。在学生讨论完成之后，教师解释具体原因，具体分析食盐溶于水的原因，以及怎样提高食盐溶解效率。

（四）详细说明阶段

在详细说明阶段，也就是此节课的难点教学阶段，教师针对初中生数学知识基础，合理解释食盐溶于水的原因，因为食盐属于强电解质，能在水中发生电解。而食盐溶于水的效率主要与温度、搅拌、晶体与溶液的接触面积、溶液浓度等因素存在紧密联系。经过详细的解释说明，学生便可以对物质的溶解性形成更加深刻、透彻的理解。

（五）评价阶段

教师需要针对学生在探究活动中的表现进行客观评价，并鼓励学生以小组为单位自主评价。评价内容主要包括物质溶解性的实验探究、论证以及总结过程，学生在项目探究期间的整体表现，跨学科应用实践能力，确保初中生实现全能发展。此外，教师应当鼓励学生针对科学课程探究结果进行总结与反思，提高初中生探究能力，实现STEM理念的有效渗透，真正落实素质教育。

综上所述，STEM作为一种全新教学思想，将其有效应用于初中生科学课程教学中，将呈现出重大的教学功效。教师基于STEM思想创设开放性、探究性课堂情境，鼓励初中生在跨学科的基础上展开问题的探究与解决，从而实现创新思维有效训练，提高初中生创新实践能力。

参考文献：

[1]邹燕燕，宋怡.STEM视野下的科学课堂“做中学”项目设计：以《蜡烛抽水机——大气压力》为例[J].科学大众（科学教育），2016（10）：41-42.

[2]葛乐斌.注重中学科学课实验方法探究，多渠道提升中学生实验创新能力[J].赤子（上中旬），2015（2）：303.

[3]正非.STEM中学：孕育美国“科学、技术、工程和数学”创新人才的摇篮[J].中国民族教育，2013（3）：43-45.

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