STEM在初中综合实践跨学科融合中的应用探究

摘要：随着教育改革的深化，初中综合实践课程承载着培养学生核心素养与综合能力的重要使命。STEM教育强调科学、技术、工程与数学的有机融合，其跨学科特质与综合实践课程的目标高度契合。当前初中实践教学中存在的学科割裂、实践深度不足等问题，亟需通过STEM教育模式构建多维联动的学习场景，让学生在真实问题解决中实现知识整合与能力提升。本文从价值重构与实施路径两个维度展开探讨，为优化初中综合实践课程体系提供理论参考与实践启示。

关键词：STEM教育；初中综合实践；跨学科融合；应用策略

在全球教育创新浪潮的推动下，跨学科整合已成为基础教育改革的重要方向。初中阶段作为学生认知能力与创新思维发展的关键期，综合实践课程亟需突破单一学科的知识传授模式，转向多领域协同的能力培养。STEM教育以其融合性、实践性与创造性特征，为重构实践课程的内容框架与实施方式提供了新视角。通过学科边界的消融与学习情境的重塑，该模式能够引导学生在动态探索中形成系统性思维，从而回应新时代对青少年综合素质发展的深层诉求。

一、STEM在初中综合实践跨学科融合中的应用价值

初中综合实践教育以培养学生实践能力、创新意识与社会责任感为核心目标，强调通过真实情境中的问题解决促进知识应用与能力迁移。传统分科教学模式往往难以满足此类课程的综合性要求，而STEM教育通过科学探究、技术工具、工程设计及数学建模的有机融合，为综合实践课程注入了跨学科内核。一方面，STEM能够打破学科边界，引导学生从多维度审视问题，例如通过“生态社区设计”项目整合生物、地理、物理与数据科学知识，使学生在协作中理解复杂系统的内在关联；另一方面，其强调实践驱动与迭代优化的特征，有助于深化学生对知识价值的认知，推动批判性思维与创造性解决问题能力的协同发展，强化实践课程的深度与广度，更契合核心素养导向的教育改革方向，为培养适应未来社会的复合型人才奠定基础[1]。

二、STEM在初中综合实践跨学科融合中的应用策略

（一）任务驱动，串联学科任务链

在STEM理念下，任务驱动策略通过真实情境的实践项目，构建多学科联动的任务链条。该策略以生活化主题为锚点，将科学探究、技术应用与工程设计融入连贯的学习路径，促进学生从单一知识接受向系统性思维转化。任务设计遵循“低门槛、深拓展”原则，通过长周期分阶段实施，打破课时限制与学科壁垒，引导学生在动手实践中实现知识迁移与能力进阶，同时依托师资协作机制保障跨学科内容的有机融合[2]。

以“教室绿植养护系统设计”活动为例，教师需围绕班级植物角养护需求设计任务链。在项目启动时，教师展示因假期无人照料而枯萎的盆栽照片，提出驱动性问题：“如何制作能提醒浇水的养护装置？”引导学生观察植物缺水特征，分解出“湿度监测—储水装置—提示系统”三大任务模块。教师提供饮料瓶、棉绳、卡纸等基础材料，指导学生用透明瓶制作简易湿度计（科学观察），通过刻度标记记录土壤湿度变化（数学测量），再用硬纸板搭建储水支架（工程结构），最后设计浇水提醒标签。在教学中，教师采用“分层推进法”串联学科知识：首先联合同伴学科教师开展知识铺垫，生物教师讲解植物需水特性，数学教师示范数据记录表制作，劳动技术教师指导塑料瓶切割安全操作。在实践环节，教师设置阶梯式任务卡：第一阶段要求用两个饮料瓶制作对比实验装置，每日记录茎叶生长高度与土壤湿度关系；第二阶段引导改良装置，提问“如何让储水瓶缓慢渗水而非快速倒灌？”“支架怎样设计既稳固又方便拆装？”，启发学生结合毛细现象原理调整棉绳排布方式，运用三角形稳定性原理加固支架结构。

（二）问题引领，整合知识应用场

在初中综合实践教育过程中，问题引领策略以开放性现实问题为纽带，驱动多领域知识的动态整合。通过筛选与学生认知水平匹配的真实问题（如环境优化、资源管理），将科学原理、数学逻辑与技术工具转化为解决问题的“工具箱”。问题解决过程强调协作探究与迭代优化，强化知识的实践价值，又培养学生从现象观察到策略创新的完整思维链条，同时借助工具支持与多维度评价机制提升探究深度。

以“班级环保笔筒设计”活动为例，教师需围绕“如何用废品制作实用文具”展开问题引导，在实践中，教师展示堆积的饮料瓶和纸盒，提问：“这些废品如何变身成能用的笔筒？”引导学生从观察材料特性入手，指导学生用剪刀、尺子测量瓶身尺寸（数学），比较塑料与纸盒的硬度差异（科学）。随后提供基础工具包，示范如何安全裁剪塑料瓶并加固底部，同时鼓励设计收纳分区：“怎样让笔筒既能装笔又不倒？”教师通过“三步设计法”推进实践：第一步“拆解问题”，带领学生统计班级文具种类和数量，分析笔筒需满足的高度、稳定性要求；第二步“创意碰撞”，展示卷筒纸芯改造成分隔板的案例，启发学生用瓦楞纸制作可调节隔层；第三步“优化测试”，指导学生用书本模拟承重实验，观察不同粘合方式的牢固度差异。过程中穿插提问：“纸盒表面如何装饰既美观又环保？”“怎样避免裁剪时划伤手？”引导学生综合思考艺术表达与安全规范。评价环节采用“展示墙”形式，要求学生将作品与设计草图一同陈列，标注使用的学科知识。

（三）多维评价，贯穿能力发展轴

《义务教育课程方案》强调，多维评价体系需贯穿跨学科实践全过程。该策略重构传统评价模式，建立覆盖方案设计、协作实践与反思改进的能力发展轴。通过过程性记录工具追踪学生知识整合度、创新性与协作效能，结合师生共评、小组互评等多元主体参与，形成动态反馈机制。评价结果聚焦能力进阶而非等级划分，为个性化指导与课程优化提供依据，真正实现“以评促学”的素养培育目标[3]。

以“校园环保袋设计制作”活动为例，教师需围绕“如何用旧衣物制作实用环保袋”构建多维评价体系。在项目启动阶段，教师展示一次性塑料袋污染数据并提出核心问题：“怎样设计既环保又耐用的替代品？”引导学生讨论班级日常使用需求（如容量、便携性），同步发放“三色评价卡”——红色记录设计思路来源，黄色标注学科知识应用点（如数学测量、美术构图），蓝色反馈制作难点。

教师“过程记录表”贯穿实践全程。设计阶段，指导学生用旧T恤绘制设计图，要求标注尺寸计算依据（数学）、缝纫加固方案（劳动技术）和装饰创意（美术），并通过“三问自评”：“我的设计能装下5本课本吗？”“缝边方式是否节省布料？”“图案传递了什么环保理念？”。制作环节，教师用手机拍摄各组裁剪、缝制过程的关键节点，后期制作成“实践时间轴”用于反思讨论。最后，评价主体引入“三轮互动”：第一轮小组内用“协作星章”互评参与度（如主动提供材料记1星，帮助同伴解决技术问题记2星）；第二轮邀请家政教师、美术教师组成“学科观察团”，分别从缝纫工艺规范性、色彩搭配协调性提出改进建议；第三轮组织“校园展示会”，设置“点赞贴纸箱”收集其他班级师生对环保袋实用性、美观度的匿名反馈。

结束语：

STEM教育为初中综合实践课程的跨学科融合提供了有效实施路径。通过任务驱动、问题引领及多维评价等策略的协同推进，能够破解传统教学中学科割裂与实践浅表化难题，促进知识整合与素养生成的有机统一。以真实情境为载体的教学模式，既呼应了核心素养培育的时代要求，也为构建知行合一的新型实践课程体系指明了方向，为培养具有创新思维与社会责任感的未来公民奠定坚实基础。

参考文献：

[1]卢杰.STEM在初中综合实践跨学科融合课程中的应用[J].天津教育，2025，（06）：87-89.

[2]尹东军.初中综合实践活动项目式跨学科研究性学习探索[J].天津教育，2025，（01）：44-46.

[3]吕存阁.劳动教育综合实践活动在初中学科学段中的跨学科融合研究[J].科幻画报，2023，（07）：224-226.