探討高中化學(xué)教學(xué)中STEM教育理念的滲透

甘思華

[摘要]STEM教育理念的主要思想是突破各個學(xué)科的界限，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。高中生的各方面能力有限，而STEM教育理念是將多個學(xué)科的內(nèi)容加以整合，所以教師在采用其開展教學(xué)時，需要采取相應(yīng)的教學(xué)方式，進(jìn)而切實提高教學(xué)質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]高中化學(xué);STEM教育理念;滲透

[中圖分類號]

G633. 8

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A

[文章編號] 1674-6058（2020）17-0072-02

STEM教育理念是將科學(xué)（Science）、技術(shù)（Tech-nology）、工程（Engineer）、數(shù)學(xué)（Mathematics）等多個學(xué)科的知識進(jìn)行整合，以此培養(yǎng)學(xué)生的綜合運用能力和自主學(xué)習(xí)能力。化學(xué)學(xué)科是高中階段的重要課程，高中化學(xué)的主要教學(xué)日標(biāo)是提升學(xué)生的自主探究能力、實際操作能力以及處理問題的能力。STEM教育理念與高中化學(xué)教學(xué)目標(biāo)十分契合，因此將其滲透于實際的高中化學(xué)教學(xué)是非常必要的。

一、以整合的角度設(shè)計化學(xué)教學(xué)

事實上，任何技術(shù)性問題或?qū)W科通常都會涉及多學(xué)科知識，即從整合的角度出發(fā)進(jìn)行積極的思考和分析，這正是STEM教育理念提出的緣由。美國作為STEM教育理念的起源地，其長久以來在科學(xué)教育上就十分重視整合，如不設(shè)置獨立的化學(xué)學(xué)科，而是將化學(xué)知識向其他領(lǐng)域進(jìn)行有效延伸，把它們有機(jī)地融合在一起，這樣更有助于提高學(xué)生的綜合能力。

在實際的高中化學(xué)課堂教學(xué)中，教師運用STEM教育理念來開展教學(xué)，最首要的就是以整合的視角來思考和分析相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，并善于將其他學(xué)科的知識與化學(xué)知識相融合。例如，在教學(xué)“電化學(xué)”的過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從物理的角度進(jìn)行研究與分析。如讓學(xué)生結(jié)合物理所學(xué)的電荷守恒定律來分析化學(xué)反應(yīng)中各元素的電子的轉(zhuǎn)移和得失;讓學(xué)生結(jié)合電路知識以及能量守恒定律，分析和研究原電池和電解池等裝置的T作原理。數(shù)學(xué)學(xué)科的知識點在化學(xué)中的運用也非常的廣泛，如涉及定量運算時，需要應(yīng)用數(shù)學(xué)知識去解決。除此之外，數(shù)形結(jié)合思想、函數(shù)思想等數(shù)學(xué)思想方法也時常運用于化學(xué)問題的探索之中。因此，教師在課堂教學(xué)中，要有意識地培養(yǎng)學(xué)生的相關(guān)意識，引導(dǎo)學(xué)生采取正確的數(shù)學(xué)思想方法去解決化學(xué)問題，從而迅速地得出正確的答案。

雖然在當(dāng)前的高中課程模式下，化學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等學(xué)科是獨立的，但作為一名合格的具有STEM教育理念的高中化學(xué)教師，理應(yīng)從整合的角度研究和分析有關(guān)問題。與此同時，教師還需要掌握班上每個學(xué)生各個學(xué)科的學(xué)習(xí)狀況，引導(dǎo)學(xué)生利用其他學(xué)科的知識或研究方法學(xué)習(xí)化學(xué)。這樣一來，學(xué)生的問題理解能力就會得到提升，有助于提高學(xué)生的化學(xué)綜合學(xué)力。

二、以生活化的素材開展化學(xué)教學(xué)

STEM教育的最終目的是培養(yǎng)可以適應(yīng)各種社會環(huán)境，并且可以應(yīng)用多個學(xué)科的知識去分析和解決問題的綜合型人才。STEM教育理念提倡各個學(xué)科知識的融合，事實上各個學(xué)科之間相互聯(lián)系最緊密的部分就是實際生活。基于此，高中化學(xué)教師應(yīng)善于從實際生活中尋找教學(xué)素材，并借此創(chuàng)造具有濃郁生活氣息的情境，以激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)熱情，發(fā)散學(xué)生的思維，讓學(xué)生用更加開闊的視角來解決問題，并在此過程中有效提升自身的綜合能力。

例如，在教學(xué)《金屬及其化合物》時，教師可從實際生活中尋找教學(xué)素材，創(chuàng)設(shè)課前導(dǎo)人情境：在參觀博物館時，大家看見的大多數(shù)文物都是銅制品，而鐵器則非常少見，你有思考過其中的原因嗎？大家知道日常生活中采用什么金屬的化合物來凈化水嗎？你能說出生活中常見的鐵的化合物嗎？一個地區(qū)所開采的地下水有一股刺鼻的酸味，水的顏色為淺綠色，但如果將其靜置較長的一段時間之后，會有紅棕色的沉淀物出現(xiàn)，你可以利用化學(xué)知識解釋上述現(xiàn)象嗎？接著，教師留出足夠的時間讓學(xué)生自主思考，然后再針對個別較難的問題進(jìn)行詳細(xì)的講解。最后，教師正式進(jìn)入本章的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生探究全新的領(lǐng)域。生活化問題情境，可以最大限度地激發(fā)學(xué)生的求知欲和研究興趣，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行探究，有助于學(xué)習(xí)效率的提升，達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。其實，學(xué)生對于新知識的認(rèn)識往往是以自己的生活經(jīng)驗為基礎(chǔ)的。因此如果教師可以結(jié)合學(xué)生的生活來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，則可以與學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣相契合，指導(dǎo)學(xué)生順利完成對知識體系的構(gòu)建。這樣的教學(xué)方式可讓學(xué)生的認(rèn)知更具深度，更有邏輯性和條理性。

三、以實踐為契機(jī)升華化學(xué)教學(xué)

STEM教育理念受教育工作者推崇的原因之一就是其非常注重實踐。因此，在高中化學(xué)教學(xué)中滲透STEM教育理念，教師需要充分地認(rèn)識到實踐的重要性。因此，高中化學(xué)教師有必要將這點融入教學(xué)當(dāng)中。在平時的教學(xué)中，教師可以根據(jù)教學(xué)需要為學(xué)生設(shè)置具有實踐性的化學(xué)課題，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間積極主動地進(jìn)行各種實驗。這樣可以使原本的“封閉式教學(xué)”轉(zhuǎn)化為“開放式教學(xué)”，學(xué)生的學(xué)習(xí)模式也由“獨自作業(yè)”變?yōu)椤皥F(tuán)隊合作探究”，這有助于發(fā)揮學(xué)生的主體作用。此外，在實踐性任務(wù)的引導(dǎo)之下，學(xué)生學(xué)會了從多個角度來思考和分析問題。

例如，在教學(xué)《關(guān)注營養(yǎng)平衡》時，學(xué)生需要對糖類、脂類和蛋白質(zhì)有充分的認(rèn)識。為此，教師可以安排學(xué)生利用課后時間對家庭常用的食品進(jìn)行分類，而且需要對食品的有關(guān)營養(yǎng)成分進(jìn)行細(xì)致的分析，并根據(jù)分析結(jié)果為全家制訂更有益健康的膳食計劃。除此之外，教師還可讓學(xué)生給家中的糖尿病患者或是肥胖者提供飲食建議，指導(dǎo)其改善飲食結(jié)構(gòu)，讓家人清楚地意識到健康飲食的重要性。

又如，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展課外小實驗，鼓勵學(xué)生以小組為單位制訂實驗方案并進(jìn)行相關(guān)的實驗操作;然后讓每個小組派代表上臺分享本小組的實驗過程和經(jīng)驗;最后教師指導(dǎo)學(xué)生比較哪個小組的實驗方案更科學(xué)合理。學(xué)生的課外實驗具有極強(qiáng)的白主性，實驗過程和成敗帶給學(xué)生的感受和體會更為具體和直觀。

總之，作為一名合格的高中化學(xué)教師，理應(yīng)將STEM教育理念合理高效地運用到實際教學(xué)之中，以切實提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。當(dāng)然，教師要想靈活運用STEM教育理念，必須要善于將各個學(xué)科的知識與化學(xué)相融合，找到它們之間最本質(zhì)的關(guān)聯(lián)。

[參考文獻(xiàn)]

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（責(zé)任編輯 羅艷）