化學課堂實施“STEAM”教育提升學生核心素養(yǎng)初探

李祖艷

[摘 要] ? 以中學化學課堂教學為例，探討STEAM教育與核心素養(yǎng)如何有效對接，從綜合性主題來組織教學內容、實踐性活動來開展課堂教學、以學科間知識相融合，實施跨學科整合、以產品化成果來評價學生學習等四個方面，對實施“STEAM”教育提升學生核心素養(yǎng)進行了初步的探討。

[關鍵詞] ? 初中深化;STEAM教育;核心素養(yǎng)

STEAM教育與核心素養(yǎng)，是當今國內外兩個熱門的教育議題。STEAM代表科學（Science），技術（Technology），工程（Engineering），藝術（Art），數學（Mathematics）。STEAM教育就是集科學、技術、工程、藝術，數學多學科融合的綜合教育。STEAM是一種教育理念，是重實踐的超學科教育概念，有別于傳統(tǒng)的單學科、重書本知識的教育方式。

根據國家發(fā)展對人才的要求，我國提出了人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六大學生發(fā)展核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)的提出，表征著新世紀人才培養(yǎng)目標方式的轉變。

STEAM教育的獨特價值，在于通過整合為學生提供逼近真實、富有現(xiàn)實意義的學習情境，以利于學生高階思維與積極情感的投入，解決復雜問題，從而全面提升學生知識、能力與情意方面的核心素養(yǎng)。因此，STEAM教育也被作為當前教育培養(yǎng)學生21世紀技能以及核心素養(yǎng)的“療效藥”。

綜觀全球，盡管各個國家和地區(qū)因地制宜而開展的STEAM教育不盡相同，但絕大多數國家和地區(qū)都認為，學科課堂是STEAM教育不可或缺的主要途徑。那么，如何在學科課堂中實施STEAM教育，以更好地提升培養(yǎng)學生發(fā)展核心素養(yǎng)的育人功能與質量？筆者以中學化學課堂教學中如何實施STEAM教育提升學生核心素養(yǎng)進行了以下實踐方面的初探：

一、以綜合性主題來組織教學內容，實施“STEAM”教育提升學生核心素養(yǎng)

以聯(lián)系現(xiàn)實生活的綜合性主題來整合學科教學內容，是在學科課堂中滲透STEAM教育的切入點?；瘜W教學中與工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)學等密切相關的知識和技術，與日常生活密切相關的知識和技能，與社會密切相關的重大問題如環(huán)境保護、能源危機、噪聲污染、水土流失、核擴散、健康與疾病、自然資源、環(huán)境質量、災害以及科技發(fā)展前沿，等等，都是較好的綜合性主題。

例如，結合化學學科的發(fā)展前景讓學生了解化學與科技、社會的聯(lián)系，從而滲透“STEAM”教育。教師可以結合教學內容有意識地向學生傳遞化學學科所取得的新成就，尤其是諾貝爾化學獎，讓學生了解化學與科學技術的聯(lián)系，以此培養(yǎng)學生具有責任擔當、科學精神的核心素養(yǎng)。

再如，在《化學與生活》課堂教學中，圍繞健康與疾病這一綜合性主題，選擇個人健康、突發(fā)事件以及營養(yǎng)等問題，或者一個地區(qū)或國家的疾病控制、社區(qū)健康及全球流行病、傳染病的傳播與控制等問題，創(chuàng)設課堂教學情境與學習任務。

進行鹽類水解的應用教學中，圍繞鹽類水解實踐中的正面應用（凈水劑、膨化劑、滅火劑）與負面應用（混施化肥損肥效）的案例分析，創(chuàng)設課堂情境;設置滅火與防火及滅火器的設計與使用等實際問題的任務學習，有效地滲透STEAM教育，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)中的科學精神與實踐創(chuàng)新能力。

在進行環(huán)境保護的教學時，可設計相關專題辯論，如SO2、NO2與酸雨的形成;CO2、CH4與溫室效應現(xiàn)象;氟利昂與臭氧層空洞;SO2的功與過等。讓學生明白化學在為人類創(chuàng)造了豐富的物質財富的同時，也給環(huán)境造成了污染，一些由化學造成的環(huán)境問題也必須通過化學途徑去解決。在有效切入STEAM教育的同時，使學生從中學會學習、健康生活、責任擔當，學生的核心素養(yǎng)得以發(fā)展。

二、以實踐性活動來開展課堂教學，實施“STEAM”教育提升學生核心素養(yǎng)

動手動腦的科技實踐是STEAM教育的一大特色，也是整合多學科教學方式的切入點。這些實踐，是綜合科學探究與工程設計的活動，既有類似科學家開展的科學理論和科學建模等探究活動，也包含類似工程師為滿足某一需求而進行的工程設計和建造等設計活動，因此可熏陶培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新與人文底蘊等發(fā)展核心素養(yǎng)。

如化學教學中結合教學內容開展化學與生活、化學與健康、化學與環(huán)境等方面的手抄報展示活動，既是STEAM教育的有效途徑又將藝術與科學結合起來，對學生的科學精神、健康生活等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)進行很好地對接。

在教學中也可結合教學內容開展社會調查和實踐活動，將理論與實踐有機地結合起來，有利于培養(yǎng)學生關注社會、關注國家、關注環(huán)境、關注生活的意識;有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，體會知識的價值和科技的作用。如：學了“電化學”知識后，設計跨學科整合。要求學生調查家里和附近居民違反安全用電的事例以及造成的嚴重后果，并提出解決的辦法;學習了有關化學反應和能量的問題后，讓學生到附近的工廠、農村調查環(huán)境污染情況并提出改進措施，及向有關部門提出什么建議等。當學生在解決這些實際問題時，首先，情感態(tài)度價值觀得以熏陶，體會何謂國家、社會以及個人的責任擔當;其次，培養(yǎng)健康生活的意識與能力，而不是單純地獲取科學知識;再其次，發(fā)展問題解決和綜合運用多學科知識的能力，鍛煉理性思維、科學探究以及技術運用等能力，學生核心素養(yǎng)得以提升。

三、以學科間知識相融合進行跨學科整合，實施“STEAM”教育提升學生核心素養(yǎng)

在中學化學教學中，不僅要講授本學科的知識點，還要注意學科之間的聯(lián)系，這也是中學化學教學中滲透“STEAM”教育，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的有效實踐方式。

以科技與安全為例，講授汽車的安全帶、安全氣囊，融合慣性應用的物理知識，安全帶主要起固定作用，緩沖作用主要靠安全氣囊，安全氣囊能在碰撞的瞬間發(fā)生化學反應而產生大量的氣體，極大地減小了人與車體間的作用力，使人受傷害程度降到最低。

以化學與技術工程為專題，如工業(yè)制硫酸、工業(yè)合成氨、工業(yè)煉鐵、氯堿工業(yè)等，讓學生從工廠選址、工廠效益、環(huán)境保護等方面，開展學生探究調查等活動，整合科學、數學、工程與技術的學習。

另外，可以將中國古代文化與化學相融合，講乙醇時可以讓學生查閱相關中國的酒文化;生熟石灰性質教學可與古詩《石灰吟》相結合，培養(yǎng)學生的人文底蘊。

化學教學中將文學作品與化學知識相結合，分析作品中的科學及藝術修養(yǎng)，如：講授離子反應時運用《三國演義》中“啞泉”片段為情境，分析科學原理，同時學生在觀看視頻時也會感受到影視劇藝術上的加工處理;再如將化學中的規(guī)律讓學生進行編曲，將枯燥難記的知識轉化為學生喜歡的音樂，使藝術教育與化學教學整合，即可促進學生主動學習、全面發(fā)展，又通過審美實踐，培養(yǎng)和提高學生感受美、鑒賞美、創(chuàng)造美的能力。

由以上教學中的實踐看來，學科知識融合，跨學科整合是實施“STEAM”教育，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的有效方法。

四、以產品化成果來評價學生學習，實施“STEAM”教育提升學生核心素養(yǎng)

以產品作為學習結果，是STEAM教育的另一大特色，也是整合多學科學習與評價的切入點。

例如，化學教學中開展學生小制作、小發(fā)明、小實踐、撰寫小論文等活動。如學生利用蔬菜花朵等自制酸堿指示劑、自制消字靈、用家中回鍋油或“地溝油”自制肥皂、廢舊物品再利用等實踐活動。在制作、發(fā)明與實踐的過程中，加深了學生對概念、規(guī)律的理解，培養(yǎng)了學生的動手能力。以學生的制作成果評價學生的學習，有利于學生創(chuàng)造能力、交流合作等能力的培養(yǎng)。在評價內容上，不僅要關注學生對學科知識的深度理解、科學性解釋及其遷移運用，還要關注學生的勞動意識、技術運用、人文積淀、審美情趣等素養(yǎng)。鼓勵學生以優(yōu)化的多媒體來操作、展示自己的產品，并鼓勵學生自評與互評，切實地以評價促進學生勤于反思、樂學善學、信息意識、自我管理、批判質疑、勇于探究等發(fā)展核心素養(yǎng)的提升。

總之，提升學生發(fā)展核心素養(yǎng)，需要師生每一堂課的積累與努力。作為教師要不斷地學習研究、開展學科課堂教學改革。課堂教學中積極實踐STEAM教育理念和教育方式，推進STEAM教育可有效提升學生發(fā)展核心素養(yǎng)。

[參 考 文 獻]

[1]深入了解：關于STEAM教育你所不知的——直擊美國STEAM教育[S].中國教育裝備采購網，2017（1）.