趙煥煥：STEM理念下實驗教學對學生實踐能力的培養
時間：2025-07-09 來源：
STEM理念下實驗教學對學生實踐能力的培養
成都藍港外國語學校 趙煥煥
在快速發展的科技時代，培養學生的實踐能力已成為教育改革的關鍵目標。基于STEM（科學、技術、工程和數學）理念的教學方法，通過創新的實驗設計，激發學生的探究欲望和創造力。這種跨學科的學習模式，不僅讓學生在實踐中運用知識，更促進了他們的合作精神與批判性思維。因此，探索基于STEM理念的實驗創新教學對初中學生實踐能力的影響，具有重要的教育意義和現實價值。
一、STEM理念在實驗教學中的實施現狀與挑戰
STEM教育理念的推廣正在全球范圍內逐步展開，尤其在初中教育階段，許多學校開始探索將STEM理念融入實驗教學。當前，基于STEM的實驗教學已成為提升學生綜合素質和實踐能力的重要途徑。許多學校在STEM實驗教學的實施上已經取得了一定的進展，教學內容逐漸向科學、技術、工程和數學四個領域整合發展，教學方法也逐步實現多樣化。實驗課程設計通常圍繞真實世界的問題展開，使學生能夠在實際情境中運用所學知識。這種方法不僅增強了學生的動手能力，還提高了他們的團隊協作精神和解決問題的能力。然而，實施STEM教育理念的過程并非一帆風順。許多學校在資源配置和教師培訓方面面臨困難。許多地區的教育資源有限，缺乏足夠的實驗設備和材料，影響了實驗課程的開展。此外，教師在STEM教育理念的理解和應用上也存在不足，部分教師仍然習慣于傳統的教學方法，缺乏創新實驗設計的意識；在教學評價方面，現行的評價標準未能有效體現STEM教育的核心價值，導致教師在教學中難以平衡知識傳授與能力培養的關系。這一現象不僅影響了學生的學習積極性，也制約了STEM實驗教學的深入開展。
二、創新教學設計與實踐能力提升的有效策略
課程整體構建是設計創新教學的基礎。通過將科學、技術、工程和數學四個領域有機結合，教師可以設計出以項目為導向的綜合性學習活動。例如，可以圍繞特定的社會問題，設定相關的項目任務，讓學生在解決實際問題的過程中運用所學知識。在課程構建中，教師還應注重跨學科的協作，通過多學科的結合，提升學生的綜合思維能力。多樣化的教學方法是促進實踐能力提升的重要策略。傳統的講授式教學往往使學生處于被動學習的狀態，而采用探究式、合作式和游戲化等教學方法，可以激發學生的學習興趣和參與感。
評估體系的創新同樣是提升學生實踐能力的重要組成部分。傳統的評估方式往往注重理論知識的掌握，而對實踐能力的評估較為薄弱。創新的評估體系應包含過程性評價和結果性評價。在過程性評價中，教師可以通過觀察學生在實驗過程中的表現、參與度和團隊協作情況，給予即時反饋，幫助學生改進學習策略。在結果性評價中，學生的實踐成果、創新設計和解決方案等都應成為評估的重要依據。此外，教師還可以引入自我評估和互評的方式，讓學生參與到評價中，促進他們對自身學習過程的反思。在教學設計中，借助現代科技手段也能有效提升實踐能力。利用虛擬實驗室、在線協作平臺和教育軟件等工具，可以為學生提供更為豐富的實驗體驗和學習資源。通過模擬實驗，學生可以在無風險的環境中進行探索和嘗試，從而增強實踐能力。此外，在線協作平臺能夠促進學生之間的交流與合作，使他們在不同地點也能共同參與項目，提升團隊協作能力和溝通能力。
三、基于STEM實驗教學的效果評估與成功案例分析
傳統的評估方法多以書面考試為主，往往忽視了學生在實際操作中的表現。在STEM實驗教學中，采用多元化的評估方式顯得尤為重要。過程性評估通過觀察學生在實驗過程中的表現、團隊合作及其對問題的解決能力，能夠及時發現并糾正學習中的不足。此外，結果性評估不僅僅是對實驗結果的評判，更應關注學生在實驗設計、實施過程中的創新與思考。比如，教師可以通過學生提交的項目報告、實驗成果展示以及口頭匯報等形式，全面評估學生的綜合能力。在成功案例分析中，一些學校的實踐經驗為STEM實驗教學的推廣提供了有益的借鑒。例如，某初中通過開展“環保科技創新大賽”，鼓勵學生針對當地的環保問題進行研究與實驗。學生分組合作，圍繞水質檢測、空氣凈化等主題，設計并實施實驗項目。該活動不僅提升了學生的實踐能力，也激發了他們的創新思維和社會責任感。比賽結束后，教師通過展示與評比，客觀評估了學生的實驗成果和團隊協作能力，取得了良好的教學效果。
展望未來，基于STEM理念的實驗教學將持續深化，成為培養學生實踐能力與創新思維的重要途徑。隨著教育技術的不斷進步，虛擬實驗室和在線協作平臺等工具的引入，將為STEM教學帶來更豐富的學習體驗。同時，教師的專業發展和課程的持續優化，將進一步提升教學質量。未來，期待通過跨學科的合作與創新，全面激發學生的學習潛力，培養出更多適應社會需求的高素質人才。
（作者系成都藍港外國語學校教師，該文于2024年在《中國教師》發表，并獲得國家級優秀論文一等獎）
