在初中化學教學中實施STEM教育的研究

摘 要：隨著教育體制的改革和新課程改革的深入，我國教育教學也在不斷地進步，學生核心素養和綜合素質得到了全面的培養。初中化學教學課程的教學目標中也在不斷地關注科學素養的建立和培養，STEM教育是近年來出現在國內教育領域當中的新型教育理念，其所提倡的是以真實情境為基礎，通過工程設計學習知識，并在實際的實踐當中不斷融合、完善，直至學生將知識進行掌握和應用。化學學科是基于認識物質、理解物質、創造物質、應用物質的學科，其更加注重科學技術、工程和數學的知識融合應用。本文就STEM教育滲透到初中化學教學中的應用進行簡要的分析。

關鍵詞：初中化學教學;STEM教育;教學應用研究

化學學科的教學在傳統教育理念中一直是注重理論知識的教學和對物質的知識傳授，實際的操作和邏輯思維方面的鍛煉機會較少，這也就導致學生僅僅是從書本上認識到物質和物質之間的轉換以及變化，并沒有通過實際的驗證，學生也缺少了對物質變化過程的觀察和實際應用性質的演變了解。按照STEM教育理念的倡導，其是通過以STEM教育為基礎對化學教學進行概念和內涵的界定，并結合初中化學教學內容進行特點上的分析，并以此為基礎進行初中化學教學模式的構建和教學課程的設計，極大地完善了學生邏輯思維能力、表達能力、團隊合作能力以及項目操作能力。

一、 當前初中化學教學過程中所出現的問題

（一） 初中化學教學當中教師過于注重理論知識的講授

初中化學教學目前在教學模式和教學方法以及教學目標方面仍然受到傳統教學的影響，雖然隨著新課改的實施在教學方法上有所改善，但其基本的教學思路和教學方式還存在著很多不足，教師在實際的教學過程當中仍過多的關注學生理論知識的學習和掌握，僅僅依照教材內容進行課程的教學，而聯系到生活的實際或對先進科學技術內容涉及很少，這也就使得學生空有理論而缺乏實際應用，簡單來講，學生在課程結束后對所學習的知識無法實現與實際應用進行有效的聯系，理論嚴重的脫離了實踐。

（二） 初中化學教學當中學生缺乏實際的操作驗證過程

與理論學習相同的是，初中化學教學的實驗課程也存在很大的問題。化學是一門注重實際驗證的學科，其實驗課程是化學課程教學中的重要組成部分，但目前初中化學課程教學當中的實驗課程仍僅僅是教師來進行實驗操作，而忽略了對學生實際參與操作過程的教學安排，并且教師在進行實驗課程操作和講解當中往往也是按照教學設計進行的流程化實驗，所有實驗步驟都是直接完成，嚴重缺少了講解的過程，學生根本無法了解實驗步驟的作用和意義，僅僅獲得對實驗結果的觀察，而對實際操作的程序無法有效的理解和掌握，而且教師也沒有充分的引導學生將所學習到的知識在生活中如何進行實際應用或解決生活中所遇到的實際問題，導致學生根本無法將知識聯系到問題的解決上。

（三） 學生無法將所學知識與實際生活進行應用聯系

在實際的初中化學課程教學當中，由于學生受到傳統教學模式的影響，所學習到的也都是理論知識，而化學實驗課程教學當中也都是教師按照書本上的實驗步驟進行操作而缺乏實際的理論知識的驗證和理解的過程，導致學生缺少自己對知識的應用和創新設計，也不會形成具有自身個性化的想法。化學學科教學也常會融入一些其他學科的問題，學生在遇到這些問題時會無法解決，例如，在學習初中化學《物質溶解度》一課時，需要與數學學科當中的坐標圖進行知識的聯系和應用，而學生無法將相關的化學知識進行數學知識的代入，也就無法實際的解決問題。

二、 STEM教育的概念闡述

STEM教育理念主要是指科學、技術、工程設計以及數學的融合概念，其本身具備多個學科和技術的含義。科學是認識世界、理解世界，通過理解改變世界和進行自然現象的解釋的前提和基礎。其中技術與工程設計是將理論知識進行實際解決問題應用的方法。而數學更加強調在實際解決問題的過程中如何合理運用知識的基礎儲備，同時也代表了邏輯性思維羅列，因此，STEM教育是對學生融合多學科思維和核心素養培養的最佳途徑。

三、 STEM教育理念在初中化學教學中的滲透應用

（一） STEM教學模式分析

STEM教育屬于新型的教育模式，其是屬于典型的建構主義教學實踐，其是以教學分析作為基礎，以問題的構建和解決為核心的教育重點進行教學設計和實際解決問題過程設計的關鍵思想，同時在將問題進行解決之后會著重進行知識結構的強化并將其付諸實際的應用，最后再以學生課程學習反饋結果為依據進行教學設計的完善與改進。STEM教育真正關注和重視的是將多學科知識在具體的教學情境當中進行完美的融合，通俗來講，就學生在遇到一些具體的問題時，是否可以根據問題的實際情況來利用不同學科的知識進行融合式的思考和運用，以很好的解決問題。

（二） STEM教育理念下初中化學教學模式構建

在實際的進行STEM教育理念下的初中化學教學模式構建時，主要是結合化學知識的特點，依據化學課程實際教學內容和教學任務以及教學目標進行分析，并以教學分析、教學設計與開發、課程教學過程、課程評價為主要思路的模式設計，其首先是進行教學任務設計，其中包括探究目標設計和實驗活動內容設計，其次是進行課程內容的問題設計，包括知識的構建問題設計、工程設計問題等，最后是評價設計，包含了評價模式的設計以及評價量表的設計，其主要是應用與實際教學實施過程的評估和完善。例如在進行初中化學課程《鹽的溶解》一課教學當中，其教學任務設計是讓學生掌握粗鹽提純的學科知識，使學生了解到如何進行粗鹽中不具備可溶性物質的剔除，其任務目標是讓學生掌握物質溶解、過濾和蒸發的知識和方法。問題設計則為讓學生探究溫度上的控制和溶解方法上的選擇和應用，并學會如何應用化學實驗用具，問題為：多高的溫度可以讓粗鹽做到完全溶解？如溫度不足還可以通過哪些方法進行促進溶解？等等，最后學生通過實驗操作和教師的輔助講解來完成知識的學習和對物質溶解過程的觀察以及如何過濾蒸發最終實現粗鹽的提純化學知識的學習，同時教師也可以在實際的實驗過程中講述生活中食鹽的生產與提純過程的延伸教學。課程結束時教師再通過合適的語言來進行學生課程學習表現的評價，以提高化學課程的整體效果和掌握學生對知識的理解程度。

四、 結束語

STEM教育是基于新時代科學技術特點和多方面綜合素質以及核心素養培養基礎上所開發的新型教育模式，其完全的改變了傳統教學模式，并彌補了傳統教學模式的缺陷，真正實現了以學生為教學主體，教師作為引導和輔助的教學模式應用，通過教師合理的引導為學生創設了真實的學習情境，并讓學生在真實的情境中去理解知識、驗證知識、應用知識，使學生能夠應用所學習到的知識去解決實際問題，通過STEM教育的應用，有效地提高了學生邏輯思維能力、語言表達能力、相互的協作能力以及科學素養，極大地提升了教學質量和教學效果以及教學水平，為學生未來的發展提供了充足的動力。

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作者簡介：竇憲花，甘肅省臨夏回族自治州，甘肅省永靖縣太極中學。