STEM理念下初中科学课堂的开发

  【摘 要】 在初中阶段,开设科学课程,是从综合性视角,培养学生终身学习能力,以科学的方法思考问题,解决问题,同时形成科学的态度和价值观。这其中特别强调科学学习领域的跨学科整合设计。STEM课程理念的引入,就是为了实现学科的整合,為了培养学生自己动脑的能力,为了让学生在学习的过程中懂得自己探索的乐趣,愿意接受更多新鲜事物。笔者尝试以初中科学课程为例来阐明利用STEM理念进行课堂的开发,给一线的教学工作者借鉴。
  【关键词】 STEM理念  初中科学  课堂开发
  科学教育不仅仅是教给学生基本的科学概念,学生更需要具备掌握科学知识来识别问题的能力,并根据人类活动的实际情况,得出有根据的结论,从而深入了解世界并作出决定。STEM理念的推行,就是为了发展学生的推理和分析技能,决策和解决问题的能力,灵活应对不同的环境,探索新的领域和学习新事物能力。
  一、STEM理念加入初中科学的意义
  STEM教育是对传统学科界限提出的挑战,是对科学教学方式的反思与转变。跨越学科界限的真正目的在于培养学生的思维与创新能力,鼓励学生巧妙地(创造地、变通地)探索与利用多种解决问题的途径,并真正理解事物的意义。因此,STEM特别适合新的科学课堂:鼓励学生发出自己的声音,为学生理解一个主题或课题的多个侧面提供机会。在初中科学中,有很多乐趣横生的知识与奥秘等着学生们探讨,有了STEM理论的支持,初中科学课程的多样化也会有很好的表现,也会培养学生自己动脑的能力,同时也会让学生在学习的过程中懂得自己探索的乐趣,会更愿意接受更多新鲜事物,会把学到的知识灵活运用,会让课堂的理论知识与实践相结合,系统的学到更多有用的知识。
  二、 STEM理念下初中科学课堂的开发的具体实践
  在以往的课程中,掌握专业知识是非常重要的。但就初中课程而言,探索知识要比索取知识要更有意义。
  实例1:以华师大版科学八下第二章《眼睛的成像原理》为例进行课堂开发:
  设计的项目:色分3D眼镜的制作
  教师活动:
  1.指导理解近视眼和远视眼的成因以及近视眼镜和远视眼镜的原理
  2. 指导学生了解3D眼镜的原理
  3. 指导制作色分3D眼镜
  学生活动:
  1. 网上查阅资料了解色分法3D影片的原理
  2. 网上查阅资料了解用偏光镜制作3D眼镜的原理
  3. 动手制作色分3D眼镜
  教师提供的材料:  红色塑料色纸、蓝色塑料色纸、尺、厚纸板、签字笔、剪刀、双面胶。
  现在好多学生都有佩戴眼镜,佩戴戴近视的学生也可以在镜片上直接贴塑料色纸或者涂上颜色。因为常见的色分3D眼镜主要是有红蓝、红绿等,以红蓝眼镜为例,左眼通过红色镜片只能看到红色的影像,右眼通过蓝色镜片只能看到蓝色的影像,两只眼睛看到的不同影像在大脑中重叠便呈现出立体效果。3D眼镜在初中科学课程中的具体案例进行分析,让学生用这种简易的塑料色纸做出3D的效果,会使平时学生很少关注的问题一下子变成了焦点,会让学生对课程的安排更加感兴趣,让他们更愿意从课程中学到自己愿意学习的内容,也会在课程中收获到以后生活中可能用到的知识,那都是平时自己没有关注到的内容。这就是初中科学与STEM的完美融合。STEM理论的建立就是为了带动学生去关注一些新奇有趣的事物然后加以探索。
  实例2:以华东师范大学版七年级下册第一单元《水》为例进行课堂开发
  设计的项目:净水器的制作
  教师活动:
  1. 指导学生整体认识宁波市水资源概况,学习生活饮用水卫生标准
  2. 指导构造水分子模型,水电解实验
  3. 指导制作净水器模型
  学生活动:
  1. 网上探究宁波市缺水的原因(经济发展、污染、不合理利用等)
  2. 微观上如何认识水
  3. 理解水循环和水的三态变化
  4. 学生制作净水器,并以海报、PPT、净水器成果汇报
  教师提供的材料:
  1. 净水器滤芯材料:活性炭、石英砂、明矾、纱布、蓬松棉
  2. 滤芯质量检测材料:定性:水质检测工具箱
  3. 定量:浊度计、PH计、溶解氧计、
  4. 工具箱:橡皮泥、黑色水笔、便利贴、透明胶、液体胶、固体胶、修正带、橡皮泥、热熔胶、剪刀、美工刀、刻度尺套装、钢锯、双面胶
  制作的过程就是一个出现问题和解决问题的过程,学生在尝试中往往会面临失败的经验,但失败并不是一件坏事,可以说“智慧”就是在失败中成就的。学生在制作中学会了观察,活跃了思维,学会了多角度地分析、处理问题;更学会了自己解决问题的一种态度、一种方法!这也是STEM理论所要达到的目标之一。
  结论
  综上所述,STEM理论和初中科学课程的完美融合,是对学生在学习过程中提升的最好效果,也是国内初中学生所愿意接受的新颖教学课程,安排这样的融合课程,把理论和实践课程混合在一块,是让学生在轻松的感觉里有了更深刻的理解,他们会更愿意学习这样的课程。让学生越来越爱学习,喜欢学习!这就是STEM理论应用到国内教育的实质。当然,课堂延伸的问题应该建立与现实生活紧密联系的基础上,要与学习目标保持一致,要关注本身的科学学科的三维目标,而且要关注跨学科的内容,要注重探究与创新、注重培养学生的批判性思维和创新思维。只有学习知识更贴近现实生活,学生才能更好地投入到学习中,更巧妙地(创造地、变通地)探索与利用多种解决问题的途径,并真正理解事物的意义。
  参考文献
  [1] 董泽华.美国STEM教育发展对深化我国科学教育发展的启示[J].教育导刊,2015(02).

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