新课标视域下初中科学技术与工程实践的研究

摘要：本文聚焦于新课标视域下初中科学技术与工程实践这一重要主题，探讨其内涵、实施的重要意义，分析当前实践中存在的问题，并提出相应的优化策略，旨在提升初中科学技术与工程实践教学的质量，培养学生综合素养与创新实践能力，以更好地适应新时代教育发展的要求。

关键词：初中科学 新课标

一、引言

随着时代的快速发展，科技日新月异，对人才的需求也在不断变化。初中阶段作为基础教育的关键时期，科学技术与工程实践（简称“STE”）教学愈发凸显其重要性。《义务教育科学课程标准》对这方面有着明确的指引，强调要让学生在亲身参与实践的过程中理解科学知识、掌握技术手段、体验工程思维，从而全面提升科学素养。在这样的背景下，深入研究初中科学技术与工程实践具有重要的现实意义。

二、新课标视域下初中科学技术与工程实践的内涵

科学维度：涵盖物理、化学、生物等多学科的基础知识，学生要通过观察、实验等方式去探究自然现象背后的科学原理，比如在探究物体的沉浮条件实验中，理解浮力相关科学知识，建立起对科学规律的认知体系。

技术维度：涉及到各种工具、仪器的使用以及信息技术的应用等。例如，利用显微镜观察细胞结构，掌握显微镜的操作技术；运用绘图软件来绘制科学实验的流程图等，让技术成为获取知识、展示成果的有力手段。

工程维度：强调设计、制作、优化等环节，以解决实际问题为导向。比如组织学生设计并制作一个简易的太阳能热水器，从明确需求、规划设计、选择材料到动手制作以及最后的测试改进，完整地体验工程实践的流程，培养工程思维和实践能力。

三、初中科学技术与工程实践的重要意义

培养综合素养：打破传统学科界限，将科学、技术、工程融合起来，使学生不再孤立地学习各学科知识，而是能从多角度去理解和运用知识，提升综合运用知识解决问题的能力，促进知识的迁移与融合，拓宽知识视野，全面提升科学素养。

激发创新思维：在工程实践过程中，学生面对各种开放性的问题，需要不断尝试新的想法、设计新的方案，这有助于激发他们的创新意识，培养创新思维能力。例如在设计环保小发明时，学生为了实现更好的环保功能，会不断构思独特的结构和运作方式。

增强实践能力：学生亲自动手参与实践活动，从操作仪器到制作成品，切实锻炼了动手操作能力，同时在实践中还会遇到各种突发情况，需要他们灵活应对，进一步提升了实践技能以及解决实际问题的能力。

四、当前初中科学技术与工程实践存在的问题

教学资源不足：部分学校缺乏开展丰富工程实践活动所需的专业设备、材料等硬件资源，像制作机器人相关实践，需要购买机器人套件，但经费限制往往难以配备齐全。同时，优质的教学案例、课程资源库等软件资源也较为欠缺，教师可参考借鉴的素材有限。

教师专业素养有待提升：科学技术与工程实践涉及多学科知识融合以及实践指导能力，不少教师自身缺乏相关工程实践经历，在引导学生进行复杂工程实践活动时力不从心，难以准确把握工程思维培养的要点和实践操作的关键环节。

评价体系不完善：传统的教学评价多以考试成绩为主，对于学生在科学技术与工程实践中的表现，如团队协作能力、创新设计能力、实践操作过程等缺乏科学合理且全面的评价指标，导致教师和学生对实践活动的重视程度不够，更多地聚焦于理论知识的掌握。

五、新课标视域下初中科学技术与工程实践的优化策略

加强教学资源建设：学校要积极争取经费投入，购置必要的实验设备、材料以及模型等，打造专门的科学技术与工程实践教室。同时，教育部门、学校可以组织优秀教师团队开发线上线下相结合的课程资源库，分享优质教学案例、教学设计等，方便教师学习交流。例如，建立区域内的共享资源平台，实现资源的互通有无。

提升教师专业能力：通过开展专题培训，邀请专家进校讲学，介绍前沿的工程实践理念和方法，指导教师参与实际的工程实践项目，让教师在做中学，积累实践经验。此外，鼓励教师参加跨学科的教研活动，与不同学科背景的教师交流合作，拓宽知识面，提升对多学科融合教学的把控能力。

完善教学评价体系：构建多元化评价体系，除了知识测试外，增加对学生实践过程的评价，设立如实践操作规范程度、问题解决思路、团队协作表现、创新设计亮点等具体评价指标，采用教师评价、学生自评、互评相结合的方式，全面客观地反映学生在科学技术与工程实践中的学习成果，激励学生积极参与实践活动。

六、案例分析

以某初中开展的“校园智能灌溉系统设计”实践项目为例，教师先引导学生学习植物生长所需水分条件等科学知识，然后介绍传感器、控制器等相关技术知识，在此基础上组织学生分组进行校园智能灌溉系统的设计。学生们通过实地考察校园植物分布、土壤情况等，制定设计方案，选择合适的材料进行制作，在测试过程中不断调整优化。整个过程中，学生不仅掌握了多学科知识，更体验到了工程实践的完整流程，提升了综合素养和实践能力，而且通过完善的评价体系，学生的努力和成果得到了充分认可，进一步激发了他们参与此类活动的积极性。

七、结论

新课标视域下初中科学技术与工程实践对于学生的成长和教育发展有着不可替代的作用。尽管当前还存在诸多问题，但通过加强教学资源建设、提升教师专业素养、完善评价体系等策略的实施，能够不断优化实践教学过程，让学生在科学技术与工程实践中更好地锻炼能力、提升素养，为未来适应社会发展、投身科技创新奠定坚实的基础。教育工作者需要持续关注并深入探索这一领域，不断创新教学方法和手段，推动初中科学技术与工程实践教学迈向新的台阶。

总之，在新时代教育的征程中，初中科学技术与工程实践教学必将绽放出更加璀璨的光芒，助力培养出更多具有创新精神和实践能力的高素质人才。

参考文献：

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[2] 基于STEM理念下初中科学项目式学习策略[J]. 沈爱倩.知识文库，2023（07）

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