初中科学STEAM教学案例分析
摘要：本文通过研究相关STEAM教学案例，对教学案例进行总结得出其中的共性，希望对STEAM理念在中国的继续发展做出贡献，为今后的教学案例设计提供一定的启示，从而加快STEAM理念在初中科学课堂中的应用。
关键词：STEAM； 初中科学； 教学
一、文献综述
选题背景
研究背景
科技是第一生产力，社会的发展要求科技的发展，而教育为科技的发展输送源源不断的人才。这一要求倒逼教育改革 ，伴随着科技的发展，社会对具备 STEAM 素质的人才需求越来越旺盛：据《中国STEM教育白皮书》预测，到2025年，中国的新一代信息技术产业人才缺口将达到950万，高档数控机床和机器人产业人才缺口450万，电力装备产业人才缺口905万，新材料产业人才缺口400万，新能源汽车产业人才缺口103万[1]。在新时代人才需求背景下，应试教育转轨素质教育进程加速，政策改革的决心显而易见：从2015年教育部《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》首次提及 STEAM 教育、创客教育等新教育模式开始，近年来，我国素质教育改革相关文件频频出台，改革行动速度明显加快。再到今年7月24日，中华人民共和国教育部官网发布了由中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》，正式落实了“双减政策”。“双减政策”其本质是让教育回归本质，进一步加强对学生的素质教育。而STEAM理念由于契合素质教育理念，能够培养出综合型人才，符合社会发展潮流，在中国掀起了一股热潮。但是由于STEAM理念在中国仍处于探索、推广阶段，尚未达到普及，本文想通过分析已有的初中科学教学案例，从中总结出STEAM理念在初中科学的普遍应用经验，为STEAM理念在中国的继续发展做出贡献。
国内外研究现状综述
国内STEAM的发展现状
STEAM理念在我国经历了理解、引进、生根三个阶段。2007年至2014年为第一阶段，该阶段研究文献多数聚焦于美国、英国等国家关于STEAM教育的发展及研究现状上。2015年至2017年为第二阶段，在这个时期STEAM教育在国家政策的支持下逐渐由外引进，在了解的基础上进入中国进行本土化的尝试。2017年至今是第三个阶段，在这个阶段STEAM教育研究文献呈井喷式增长，国内学者从国外经验入手仔细研究了国外STEAM教育的课程模式及教学理念，并将STEAM模式带入课堂实践中[2]。但是由于应试教育的影响依旧存在，STEAM理念在中国的推广依旧存在诸多问题，这些问题亟待国内学者进行思考和解决。因此在未来几年，STEAM理念依旧是研究的热点问题，在政府的支持下，相关研究文献、应用案例也会大幅增加。
国外STEAM的发展现状
2009年1月11日，美国国家科学委员会代表NSF发布主题为《改善所有美国学生的科学、技术、工程和数学》的公开信，从而揭开了STEAM教育的序幕，并引发了全球的STEAM教育运动。根据STEAM教育理念，美国建设了很多STEAM实验室，设计基于项目、活动以及问题的学习情境，便于学生在实验操作中进行产品的研究、设计和开发。STEAM教育在欧美国家的发展已经较为成熟，在亚洲地区，日韩等国处于领先地位。目前国外关于STEAM理念的研究主要从以下几个方面进行：填补劳动力缺口，提升就业竞争力；实践科学与创新教育双向培养；政府加大STEAM教育投入；全民参与创新STEAM教育[3]。
相关概念界定
STEM理念
STEM是科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），数学（Mathematics）四门学科英文首字母的缩写。在界定STEM的问题上，国家科学基金会作出了一个解释：“STEM是自然科学、数学、工程和计算机科学的通用战略，同时也包含了社会或行为科学。”但是学术界对STEM的定义却有两种：第一个方面是把STEM作为一个课程来定义，它可以把不同的学科结合起来，以帮助解决实际的社会问题。第二个方面是把STEM教学视为一种能够加强对复杂概念的理解的学习方法。无论STEM教育是一门课程还是学习方式，科学、技术、工程、数学四大学科的整合与结合，都是STEM教学的目的和方向[4]。
STEM课程重点是加强对学生四个方面的教育：一是科学素养，即运用科学知识（如物理、化学、生物科学和地球空间科学）理解自然界并参与影响自然界的过程；二是技术素养，也就是使用、管理、理解和评价技术的能力；三是工程素养，即对技术工程设计与开发过程的理解；四是数学素养，也就是学生发现、表达、解释和解决多种情境下的数学问题的能力[5]。
