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摘要：学生掌握科学概念是发展科学能力的必要前提。因此，科学概念教学是形成学生科学概念的基本途径，是科学教学最基础、最重要的内容之一。基于此，本文主要对STEM教育在初中科学实践教学中的应用做具体论述，希望通过本文的分析研究，给行业内人士以借鉴和启发。
关键词：STEM教育;初中科学;实践教学;应用
中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：（2020）02-01-238
引言
科学概念是科学知识的基本组成，是科学知识结构的基础。STEM教育现在非常流行，然而国内有关STEM教育的研究还处于起步阶段，大多数研究集中于理论研究，而真正一线的案例、实例研究却很少。就算有，也基本都是一些有关信息技术、劳技、科学的拓展性课堂;所谓的STEM云教室，大多数是小创造和小制作的场所。STEM教育真正在初中科学教学主阵地——课堂上非常少见。为此，开发一些在STEM视野下的初中科学课堂的实践案例，真正提高学生思维品质，显得尤为重要。
1STEM教育实施的意义
STEM教育实施的意义主要体现在以下几个方面：（1）激发学生学习科学的兴趣。以科学探究为主线的活动中，教师诱导学生形成科学问题，激发出求知欲。例如，荷花为什么越开越小？时间长了地板为什么会翘起来？门铃为什么突然不响了？等等，以此来引发学生对现象的好奇心。（2）进行更有目的、更有效率的科学探究。以问题为探究出发点，教师启迪学生运用知识、设计方案、实验探究、验证假说。例如：晚上房内的灯突然不亮了，是什么原因使灯灭了？教师建议学生不要沉浸在臆断中：灯泡坏了？开关坏了？熔丝断了？停电了？等等，而是寻找证据支持假说：先开窗，若邻居的灯亮，断定没有停电。接着到隔壁房间，接通灯的开关，若灯亮，断定问题在屋内。再用手电筒照灯泡，原来灯丝断了，以此来发挥学生的学习主动性，体现科学过程和方法。
2STEM教育在初中科学实践教学中的应用
2.1树立STEM教学理念，创新科学的教学模式
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之一是树立STEM教学理念，创新科学的教学模式。在初中科学教学实践中老师要转变传统的教学观念，不再是进行灌输式的讲授，学生被动的学习，而是要树立STEM理念，创新教学模式，充分发挥学生的主体作用。老师作为教学的引导者，要定期参与培训，及时更新自己的观念，树立新的教学理念，不断提高自身的教学水平。在教学实践过程中，老师要将被动式的教学模式转变为自主探究的教学模式，将四门学科融合起来应用在初中科学的教学实践中，更好的提高教学有效性。例如，在学习《地球的形状和内部结构》时，在STEM理念下，首先我会向学生提问地球的形状是什么样的，近现代科学家对地球形状的探究具有什么样的观点;然后让学生带着这个问题进行自主预习，在认识世界的过程中掌握地球形状的客观规律;接着在尊重客观规律的基础上探究地球的内部结构，包括岩石圈、地殼、地幔、地核;最后将本节课的所学知识与我们的实际生活相联系，使学生运用所掌握的技术能力来解决生活中的问题。在这个过程中将科学、技术、工程、数学等学科的内涵和方法融合在一起进行教学，更好的提高学生的思维能力。
2.2丰富课堂的教学方法，发挥学生的主体作用
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之二是丰富课堂的教学方法，发挥学生的主体作用。在初中科学教学实践中如果使用单一式的教学方法，会使得学生逐渐失去学习的兴趣。所以在STEM理念下，老师要不断丰富课堂的教学方法，使课堂教学形式更加多样化，充分调动学生的积极性，发挥他们的主体作用。首先是多媒体教学法，老师可以利用信息技术将初中科学的教学内容更直观生动的呈现出来，吸引学生的注意力;其次是创设情境教学法，根据教学内容创设不同的故事情境、问题情境、生活情境等，更好的发挥学生的主观能动性。例如，在学习《酸和碱之间发生的反应》时，需要通过酸和碱之间发生的中和反应来了解酸碱性对生命活动和农作物的影响。在教学实践中，我会给予学生一定的时间运用科学的思维进行实验探究，然后创设生活情境，通过技术能力将所学内容与生活实际相联系，最后实现知识的学以致用。
2.3概念的应用要开放
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之三是概念的应用要开放。教师应用概念迁移性地解决生活中的新问题以促进学生概念的深度学习。教师要选择着眼于生活中关于科学概念的实际问题，并迁移到学生的实际生活中。以杠杆概念教学为例，在建构了杠杆这个概念后，让全班学生做人体操体现了学与乐相结合。然后，将建构的杠杆模型延伸到寻找人体中的杠杆、展示学生作品、小组交流汇报等形式共同解决生活中的新问题，最终达成深度学习。教师在概念的应用过程中应为学生留足够的认知空间和操作空间，重视学生的体验和兴趣发展，鼓励学生的创新思维。
2.4变表面为深层，充分利用STEM教育的开放性
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之四是变表面为深层，充分利用STEM教育的开放性。传统的概念课中过于强调知识的记忆，而STEM教育更加关注知识的更新和发展，这些知识的更新与发展除了科学、技术、工程、数学等学科外，还包括科学原理、科学应用等领域。所以，基于STEM理念的初中科学概念教学更强调对概念的理解和应用，学生通过更深层的理解实现对核心概念的灵活应用。根据STEM教育的开放性内容、开放性实施，我们可以将科学概念中涉及到生物、地理方面的概念教学拓展到大自然中去，化学方面的概念教学拓展到家庭等户外场所，让学生在实践的过程中对科学概念进行深度学习，培养学生解决现实生活问题的能力。
2.5落实融合STEM理念的评价模式
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之五是落实融合STEM理念的评价模式。在融合STEM理念的初中科学教学活动中，学生要通过不同的形式（如文字、图画和表格等）表达自己的想法和意见（如提出问题、做探究计划、获取和描述证据）。在团队合作活动中，学生要和同伴进行沟通，交流彼此的想法和观点，来促进项目活动的顺利进行（如运用证据说明科学结论或解释生活和社会中的真实问题）。一般而言，学生学习活动的展示方法有书面探究报告和现场操作演示两种。为了督促、检查与反馈，评价贯穿整个教学过程，不仅关注学生的科学探究结果，而且关注和突出学生的体验和学习过程。笔者将上述这两种常见的展示方法及其要求融入自己设计的学生SEE能力评价表，用于课后反思。其中，评价方式包括学生自评、组内互评和教师评价，直接用A、B、C从高至低三个等级来表达，做到过程性评价与终结性评价紧密结合并行。通过这样的评价，能帮助教师对学生的学习进行高效的评估，监测活动是否符合初中科学教学为核心的校本SEE模式的设计要求;也为学生能在整个自我评价和同伴评价中提供引导与信息反馈，促其改进项目活动，促其全面发展。
结语
综上所述，STEM教育是目前教育领域较为复杂和多元的热点话题，在初中科学的教学实践中融合STEM理念需要老师更深入的研究教学方法，创新教学模式，提高教学水平;同时，学生也要善于发现问题，勇于探索，敢于质疑，积极主动的参与学习，更好的提高学习能力。
参考文献
[1]杨亚平，陈晨.美国中小学整合性STEM教学实践的研究[J].外国中小学教育，2016（5）：58-64.
[2]郑浩，王者鹤，马永红.OECD“催化剂项目”中的STEM教学模式及其启示[J].中国电化教育，2017（8）：53-59.
关键词：STEM教育;初中科学;实践教学;应用
中图分类号：G4文献标识码：A文章编号：（2020）02-01-238
引言
科学概念是科学知识的基本组成，是科学知识结构的基础。STEM教育现在非常流行，然而国内有关STEM教育的研究还处于起步阶段，大多数研究集中于理论研究，而真正一线的案例、实例研究却很少。就算有，也基本都是一些有关信息技术、劳技、科学的拓展性课堂;所谓的STEM云教室，大多数是小创造和小制作的场所。STEM教育真正在初中科学教学主阵地——课堂上非常少见。为此，开发一些在STEM视野下的初中科学课堂的实践案例，真正提高学生思维品质，显得尤为重要。
1STEM教育实施的意义
STEM教育实施的意义主要体现在以下几个方面：（1）激发学生学习科学的兴趣。以科学探究为主线的活动中，教师诱导学生形成科学问题，激发出求知欲。例如，荷花为什么越开越小？时间长了地板为什么会翘起来？门铃为什么突然不响了？等等，以此来引发学生对现象的好奇心。（2）进行更有目的、更有效率的科学探究。以问题为探究出发点，教师启迪学生运用知识、设计方案、实验探究、验证假说。例如：晚上房内的灯突然不亮了，是什么原因使灯灭了？教师建议学生不要沉浸在臆断中：灯泡坏了？开关坏了？熔丝断了？停电了？等等，而是寻找证据支持假说：先开窗，若邻居的灯亮，断定没有停电。接着到隔壁房间，接通灯的开关，若灯亮，断定问题在屋内。再用手电筒照灯泡，原来灯丝断了，以此来发挥学生的学习主动性，体现科学过程和方法。
2STEM教育在初中科学实践教学中的应用
2.1树立STEM教学理念，创新科学的教学模式
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之一是树立STEM教学理念，创新科学的教学模式。在初中科学教学实践中老师要转变传统的教学观念，不再是进行灌输式的讲授，学生被动的学习，而是要树立STEM理念，创新教学模式，充分发挥学生的主体作用。老师作为教学的引导者，要定期参与培训，及时更新自己的观念，树立新的教学理念，不断提高自身的教学水平。在教学实践过程中，老师要将被动式的教学模式转变为自主探究的教学模式，将四门学科融合起来应用在初中科学的教学实践中，更好的提高教学有效性。例如，在学习《地球的形状和内部结构》时，在STEM理念下，首先我会向学生提问地球的形状是什么样的，近现代科学家对地球形状的探究具有什么样的观点;然后让学生带着这个问题进行自主预习，在认识世界的过程中掌握地球形状的客观规律;接着在尊重客观规律的基础上探究地球的内部结构，包括岩石圈、地殼、地幔、地核;最后将本节课的所学知识与我们的实际生活相联系，使学生运用所掌握的技术能力来解决生活中的问题。在这个过程中将科学、技术、工程、数学等学科的内涵和方法融合在一起进行教学，更好的提高学生的思维能力。
2.2丰富课堂的教学方法，发挥学生的主体作用
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之二是丰富课堂的教学方法，发挥学生的主体作用。在初中科学教学实践中如果使用单一式的教学方法，会使得学生逐渐失去学习的兴趣。所以在STEM理念下，老师要不断丰富课堂的教学方法，使课堂教学形式更加多样化，充分调动学生的积极性，发挥他们的主体作用。首先是多媒体教学法，老师可以利用信息技术将初中科学的教学内容更直观生动的呈现出来，吸引学生的注意力;其次是创设情境教学法，根据教学内容创设不同的故事情境、问题情境、生活情境等，更好的发挥学生的主观能动性。例如，在学习《酸和碱之间发生的反应》时，需要通过酸和碱之间发生的中和反应来了解酸碱性对生命活动和农作物的影响。在教学实践中，我会给予学生一定的时间运用科学的思维进行实验探究，然后创设生活情境，通过技术能力将所学内容与生活实际相联系，最后实现知识的学以致用。
2.3概念的应用要开放
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之三是概念的应用要开放。教师应用概念迁移性地解决生活中的新问题以促进学生概念的深度学习。教师要选择着眼于生活中关于科学概念的实际问题，并迁移到学生的实际生活中。以杠杆概念教学为例，在建构了杠杆这个概念后，让全班学生做人体操体现了学与乐相结合。然后，将建构的杠杆模型延伸到寻找人体中的杠杆、展示学生作品、小组交流汇报等形式共同解决生活中的新问题，最终达成深度学习。教师在概念的应用过程中应为学生留足够的认知空间和操作空间，重视学生的体验和兴趣发展，鼓励学生的创新思维。
2.4变表面为深层，充分利用STEM教育的开放性
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之四是变表面为深层，充分利用STEM教育的开放性。传统的概念课中过于强调知识的记忆，而STEM教育更加关注知识的更新和发展，这些知识的更新与发展除了科学、技术、工程、数学等学科外，还包括科学原理、科学应用等领域。所以，基于STEM理念的初中科学概念教学更强调对概念的理解和应用，学生通过更深层的理解实现对核心概念的灵活应用。根据STEM教育的开放性内容、开放性实施，我们可以将科学概念中涉及到生物、地理方面的概念教学拓展到大自然中去，化学方面的概念教学拓展到家庭等户外场所，让学生在实践的过程中对科学概念进行深度学习，培养学生解决现实生活问题的能力。
2.5落实融合STEM理念的评价模式
STEM教育在初中科学实践教学中的应用之五是落实融合STEM理念的评价模式。在融合STEM理念的初中科学教学活动中，学生要通过不同的形式（如文字、图画和表格等）表达自己的想法和意见（如提出问题、做探究计划、获取和描述证据）。在团队合作活动中，学生要和同伴进行沟通，交流彼此的想法和观点，来促进项目活动的顺利进行（如运用证据说明科学结论或解释生活和社会中的真实问题）。一般而言，学生学习活动的展示方法有书面探究报告和现场操作演示两种。为了督促、检查与反馈，评价贯穿整个教学过程，不仅关注学生的科学探究结果，而且关注和突出学生的体验和学习过程。笔者将上述这两种常见的展示方法及其要求融入自己设计的学生SEE能力评价表，用于课后反思。其中，评价方式包括学生自评、组内互评和教师评价，直接用A、B、C从高至低三个等级来表达，做到过程性评价与终结性评价紧密结合并行。通过这样的评价，能帮助教师对学生的学习进行高效的评估，监测活动是否符合初中科学教学为核心的校本SEE模式的设计要求;也为学生能在整个自我评价和同伴评价中提供引导与信息反馈，促其改进项目活动，促其全面发展。
结语
综上所述，STEM教育是目前教育领域较为复杂和多元的热点话题，在初中科学的教学实践中融合STEM理念需要老师更深入的研究教学方法，创新教学模式，提高教学水平;同时，学生也要善于发现问题，勇于探索，敢于质疑，积极主动的参与学习，更好的提高学习能力。
参考文献
[1]杨亚平，陈晨.美国中小学整合性STEM教学实践的研究[J].外国中小学教育，2016（5）：58-64.
[2]郑浩，王者鹤，马永红.OECD“催化剂项目”中的STEM教学模式及其启示[J].中国电化教育，2017（8）：53-59.