在初中化學(xué)教學(xué)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(xué)也在不斷地進步，學(xué)生核心素養(yǎng)和綜合素質(zhì)得到了全面的培養(yǎng)。初中化學(xué)教學(xué)課程的教學(xué)目標中也在不斷地關(guān)注科學(xué)素養(yǎng)的建立和培養(yǎng)，STEM教育是近年來出現(xiàn)在國內(nèi)教育領(lǐng)域當中的新型教育理念，其所提倡的是以真實情境為基礎(chǔ)，通過工程設(shè)計學(xué)習(xí)知識，并在實際的實踐當中不斷融合、完善，直至學(xué)生將知識進行掌握和應(yīng)用?；瘜W(xué)學(xué)科是基于認識物質(zhì)、理解物質(zhì)、創(chuàng)造物質(zhì)、應(yīng)用物質(zhì)的學(xué)科，其更加注重科學(xué)技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的知識融合應(yīng)用。本文就STEM教育滲透到初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用進行簡要的分析。

關(guān)鍵詞：初中化學(xué)教學(xué);STEM教育;教學(xué)應(yīng)用研究

化學(xué)學(xué)科的教學(xué)在傳統(tǒng)教育理念中一直是注重理論知識的教學(xué)和對物質(zhì)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(dǎo)致學(xué)生僅僅是從書本上認識到物質(zhì)和物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)換以及變化，并沒有通過實際的驗證，學(xué)生也缺少了對物質(zhì)變化過程的觀察和實際應(yīng)用性質(zhì)的演變了解。按照STEM教育理念的倡導(dǎo)，其是通過以STEM教育為基礎(chǔ)對化學(xué)教學(xué)進行概念和內(nèi)涵的界定，并結(jié)合初中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容進行特點上的分析，并以此為基礎(chǔ)進行初中化學(xué)教學(xué)模式的構(gòu)建和教學(xué)課程的設(shè)計，極大地完善了學(xué)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(xué)教學(xué)過程中所出現(xiàn)的問題

（一） 初中化學(xué)教學(xué)當中教師過于注重理論知識的講授

初中化學(xué)教學(xué)目前在教學(xué)模式和教學(xué)方法以及教學(xué)目標方面仍然受到傳統(tǒng)教學(xué)的影響，雖然隨著新課改的實施在教學(xué)方法上有所改善，但其基本的教學(xué)思路和教學(xué)方式還存在著很多不足，教師在實際的教學(xué)過程當中仍過多的關(guān)注學(xué)生理論知識的學(xué)習(xí)和掌握，僅僅依照教材內(nèi)容進行課程的教學(xué)，而聯(lián)系到生活的實際或?qū)ο冗M科學(xué)技術(shù)內(nèi)容涉及很少，這也就使得學(xué)生空有理論而缺乏實際應(yīng)用，簡單來講，學(xué)生在課程結(jié)束后對所學(xué)習(xí)的知識無法實現(xiàn)與實際應(yīng)用進行有效的聯(lián)系，理論嚴重的脫離了實踐。

（二） 初中化學(xué)教學(xué)當中學(xué)生缺乏實際的操作驗證過程

與理論學(xué)習(xí)相同的是，初中化學(xué)教學(xué)的實驗課程也存在很大的問題?；瘜W(xué)是一門注重實際驗證的學(xué)科，其實驗課程是化學(xué)課程教學(xué)中的重要組成部分，但目前初中化學(xué)課程教學(xué)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(xué)生實際參與操作過程的教學(xué)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(xué)設(shè)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(xué)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(jié)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(dǎo)學(xué)生將所學(xué)習(xí)到的知識在生活中如何進行實際應(yīng)用或解決生活中所遇到的實際問題，導(dǎo)致學(xué)生根本無法將知識聯(lián)系到問題的解決上。

（三） 學(xué)生無法將所學(xué)知識與實際生活進行應(yīng)用聯(lián)系

在實際的初中化學(xué)課程教學(xué)當中，由于學(xué)生受到傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，所學(xué)習(xí)到的也都是理論知識，而化學(xué)實驗課程教學(xué)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(dǎo)致學(xué)生缺少自己對知識的應(yīng)用和創(chuàng)新設(shè)計，也不會形成具有自身個性化的想法?；瘜W(xué)學(xué)科教學(xué)也常會融入一些其他學(xué)科的問題，學(xué)生在遇到這些問題時會無法解決，例如，在學(xué)習(xí)初中化學(xué)《物質(zhì)溶解度》一課時，需要與數(shù)學(xué)學(xué)科當中的坐標圖進行知識的聯(lián)系和應(yīng)用，而學(xué)生無法將相關(guān)的化學(xué)知識進行數(shù)學(xué)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(xué)、技術(shù)、工程設(shè)計以及數(shù)學(xué)的融合概念，其本身具備多個學(xué)科和技術(shù)的含義?？茖W(xué)是認識世界、理解世界，通過理解改變世界和進行自然現(xiàn)象的解釋的前提和基礎(chǔ)。其中技術(shù)與工程設(shè)計是將理論知識進行實際解決問題應(yīng)用的方法。而數(shù)學(xué)更加強調(diào)在實際解決問題的過程中如何合理運用知識的基礎(chǔ)儲備，同時也代表了邏輯性思維羅列，因此，STEM教育是對學(xué)生融合多學(xué)科思維和核心素養(yǎng)培養(yǎng)的最佳途徑。

三、 STEM教育理念在初中化學(xué)教學(xué)中的滲透應(yīng)用

（一） STEM教學(xué)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(gòu)主義教學(xué)實踐，其是以教學(xué)分析作為基礎(chǔ)，以問題的構(gòu)建和解決為核心的教育重點進行教學(xué)設(shè)計和實際解決問題過程設(shè)計的關(guān)鍵思想，同時在將問題進行解決之后會著重進行知識結(jié)構(gòu)的強化并將其付諸實際的應(yīng)用，最后再以學(xué)生課程學(xué)習(xí)反饋結(jié)果為依據(jù)進行教學(xué)設(shè)計的完善與改進。STEM教育真正關(guān)注和重視的是將多學(xué)科知識在具體的教學(xué)情境當中進行完美的融合，通俗來講，就學(xué)生在遇到一些具體的問題時，是否可以根據(jù)問題的實際情況來利用不同學(xué)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(xué)教學(xué)模式構(gòu)建

在實際的進行STEM教育理念下的初中化學(xué)教學(xué)模式構(gòu)建時，主要是結(jié)合化學(xué)知識的特點，依據(jù)化學(xué)課程實際教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù)以及教學(xué)目標進行分析，并以教學(xué)分析、教學(xué)設(shè)計與開發(fā)、課程教學(xué)過程、課程評價為主要思路的模式設(shè)計，其首先是進行教學(xué)任務(wù)設(shè)計，其中包括探究目標設(shè)計和實驗活動內(nèi)容設(shè)計，其次是進行課程內(nèi)容的問題設(shè)計，包括知識的構(gòu)建問題設(shè)計、工程設(shè)計問題等，最后是評價設(shè)計，包含了評價模式的設(shè)計以及評價量表的設(shè)計，其主要是應(yīng)用與實際教學(xué)實施過程的評估和完善。例如在進行初中化學(xué)課程《鹽的溶解》一課教學(xué)當中，其教學(xué)任務(wù)設(shè)計是讓學(xué)生掌握粗鹽提純的學(xué)科知識，使學(xué)生了解到如何進行粗鹽中不具備可溶性物質(zhì)的剔除，其任務(wù)目標是讓學(xué)生掌握物質(zhì)溶解、過濾和蒸發(fā)的知識和方法。問題設(shè)計則為讓學(xué)生探究溫度上的控制和溶解方法上的選擇和應(yīng)用，并學(xué)會如何應(yīng)用化學(xué)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(xué)生通過實驗操作和教師的輔助講解來完成知識的學(xué)習(xí)和對物質(zhì)溶解過程的觀察以及如何過濾蒸發(fā)最終實現(xiàn)粗鹽的提純化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，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(chǎn)與提純過程的延伸教學(xué)。課程結(jié)束時教師再通過合適的語言來進行學(xué)生課程學(xué)習(xí)表現(xiàn)的評價，以提高化學(xué)課程的整體效果和掌握學(xué)生對知識的理解程度。

四、 結(jié)束語

STEM教育是基于新時代科學(xué)技術(shù)特點和多方面綜合素質(zhì)以及核心素養(yǎng)培養(yǎng)基礎(chǔ)上所開發(fā)的新型教育模式，其完全的改變了傳統(tǒng)教學(xué)模式，并彌補了傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺陷，真正實現(xiàn)了以學(xué)生為教學(xué)主體，教師作為引導(dǎo)和輔助的教學(xué)模式應(yīng)用，通過教師合理的引導(dǎo)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了真實的學(xué)習(xí)情境，并讓學(xué)生在真實的情境中去理解知識、驗證知識、應(yīng)用知識，使學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)習(xí)到的知識去解決實際問題，通過STEM教育的應(yīng)用，有效地提高了學(xué)生邏輯思維能力、語言表達能力、相互的協(xié)作能力以及科學(xué)素養(yǎng)，極大地提升了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果以及教學(xué)水平，為學(xué)生未來的發(fā)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(xué)。