STEM思想引領(lǐng)下的高中化學(xué)課教學(xué)初探

曾凡軍

摘??要：STEM是隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，興起于美國的一項(xiàng)教育思想。隨著我國新課程改革的發(fā)展，STEM教育思想被引入并且指導(dǎo)著當(dāng)前的教育教學(xué)實(shí)踐工作，被轉(zhuǎn)換為科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)思想等，廣泛應(yīng)用于當(dāng)前的高中課堂教學(xué)中。本文探究了STEM思想引領(lǐng)下的高中化學(xué)課教學(xué)的的策略，提出了相關(guān)的建議和看法。

關(guān)鍵詞：STEM;高中化學(xué);教學(xué)

前言

STEM作為一種較為客觀科學(xué)的教育思想，早在上世紀(jì)八十年代初步出現(xiàn)，逐漸發(fā)展，與教學(xué)融合。至今，教育工作已經(jīng)能對STEM駕輕就熟的掌控，實(shí)現(xiàn)多元、靈活的教學(xué)工作。在組織教學(xué)中，教師以更為科學(xué)、開放的心態(tài)去探究與教學(xué)，堅(jiān)持以學(xué)生為中心，構(gòu)建課堂。教育尊重學(xué)科的科學(xué)性，結(jié)合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等，構(gòu)建全新的學(xué)習(xí)體系，服務(wù)于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

一、STEM教育思想

1986年，STEM思想被提出，進(jìn)而始終得到美國政府的關(guān)注及重視。隨著互聯(lián)網(wǎng)+時代的到來，對于教育與生活實(shí)踐、各學(xué)科之間的關(guān)聯(lián)性都有了更高的要求，順應(yīng)這種發(fā)展大趨勢，旨在培養(yǎng)多元人才的STEM思想被教育工作深入挖掘，被引入我國，逐漸磨合成適應(yīng)學(xué)生成長、各學(xué)科學(xué)習(xí)的教育理念，滲透并指導(dǎo)著教育工作的開展[1]。在此，筆者也對STEM教育思想進(jìn)行了一系列的整理概括，主要有以下幾個方面：

STEM教育思想以四種“元學(xué)科”作為一類模型。即S（Science）、T（Technology）、E（Engineering）、M（Mathematics），這四門為“元學(xué)科”，在此基礎(chǔ)上，則形成一種較為綜合、多元的教育思想，這種思想之下，各學(xué)科不再是單調(diào)的一門學(xué)科，而是以綜合的狀態(tài)，找到學(xué)科之間、學(xué)習(xí)與實(shí)踐之間的關(guān)系，進(jìn)而推進(jìn)教學(xué)。

STEM教育思想也是一種具體的教學(xué)策略。在學(xué)科整合之后，將問題的發(fā)現(xiàn)、設(shè)計(jì)、解決、探索等綜合為一種統(tǒng)一的教學(xué)方式和研究策略的整合，全面促成日常的教學(xué)工作以新的形式展現(xiàn)。

STEM教育思想在內(nèi)容上，緊扣自然科學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，將科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等融合為科學(xué)素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)、數(shù)學(xué)思想，內(nèi)化融合在課堂中，最終服務(wù)于課堂教學(xué)。

二、以STEM教育思想指導(dǎo)的化學(xué)學(xué)科

（一）依據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)情境

情境的創(chuàng)設(shè)，是近年來教育教學(xué)工作發(fā)展的重要方式，能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生思考，為接下來的學(xué)習(xí)做出鋪墊。高中階段化學(xué)的學(xué)習(xí)，脫離于初中階段的“生活中的化學(xué)”，而進(jìn)入到更深層次的對化學(xué)公式、模型的掌握。在組織教學(xué)中，以情境導(dǎo)入，消除學(xué)生對知識的陌生感、隔閡感，最終實(shí)現(xiàn)情境的全面創(chuàng)設(shè)，以達(dá)成教學(xué)的全面發(fā)展。STEM教育思想之下，本身知識就應(yīng)當(dāng)是與生活緊密結(jié)合的，而以情境創(chuàng)設(shè)為開篇的教育，能夠?yàn)閷W(xué)生帶來更多的思考。以“原電池”的教學(xué)內(nèi)容為例，筆者嘗試讓學(xué)生自己做一個穩(wěn)定的充電器，為自己的手機(jī)充電。手機(jī)等電子設(shè)備，是當(dāng)今社會較為常見的智能工具，這樣的一個情境設(shè)定，其意義既能使學(xué)生進(jìn)入到學(xué)習(xí)狀態(tài)中，樂于參與，也能引發(fā)學(xué)生積極思考：原來，化學(xué)知識的學(xué)習(xí)是能與生活有著如此緊密的結(jié)合的，從而能更為投入地參與到學(xué)習(xí)中[2]。

（二）結(jié)合主題設(shè)置教學(xué)模型

在STEM教育思想之下，化學(xué)學(xué)科的教學(xué)工作，是以一種多元融合的姿態(tài)出現(xiàn)的。因此，在組織教育下，不僅形成了一種新的教學(xué)模式，也為學(xué)生提供了更加廣泛的平臺。

一般而言，教師以教學(xué)情境引發(fā)學(xué)生進(jìn)入到學(xué)習(xí)中，進(jìn)而需要以提問的方式啟發(fā)學(xué)生做出進(jìn)一步的思考。如前文提到的“原電池”的例子，教師可以提出一系列的具體問題，如“如何選擇適合的電極”、“如何完成閉合電路設(shè)計(jì)”、“如何保持原電池穩(wěn)定持久”、“如何完成化學(xué)轉(zhuǎn)換效率計(jì)算”等四個問題。

在教師提出的問題之后，已經(jīng)為學(xué)生鋪就了探索與學(xué)習(xí)的臺階，幫助學(xué)生找到了學(xué)習(xí)的方向。學(xué)生以小組為單位，收集技術(shù)、數(shù)據(jù)等，以此做出整理，發(fā)展，完善教學(xué)工作，留給學(xué)生更多的機(jī)會，全面達(dá)成發(fā)展。當(dāng)前教學(xué)工作的發(fā)展目標(biāo)是，為學(xué)生的自主思考、討論留下充足的時間，以此來實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主探究與發(fā)展。

在討論問題之余，則進(jìn)行了完整的知識體系的構(gòu)建。在STEM教育思想指導(dǎo)之下的教學(xué)工作，為學(xué)生留有更多的實(shí)踐機(jī)會，但是在實(shí)踐之余，還要嘗試將實(shí)踐的內(nèi)容整合成為相關(guān)的理論基礎(chǔ)[3]。在這一環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)是圍繞教材、結(jié)合自身的探究結(jié)果等，進(jìn)行全面的探究與發(fā)展，加以整理。教師則為學(xué)生做出指導(dǎo)，使之更具科學(xué)系統(tǒng)性。

交流與反思，這是學(xué)生在得出結(jié)論之后的總結(jié)環(huán)節(jié)，較為重要。在這個過程中，學(xué)生不再是按照實(shí)踐到理論的單一順序，而是在實(shí)踐之后，用理論及實(shí)踐反復(fù)驗(yàn)證，進(jìn)一步加以討論。交流與反思的過程，能夠?qū)η懊嫔婕暗降囊蓡栃赃M(jìn)行解析，從而促進(jìn)日常教學(xué)工作的發(fā)展。

（三）引導(dǎo)學(xué)生自主討論學(xué)習(xí)

引導(dǎo)學(xué)生自主討論與學(xué)習(xí)，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)中心地位，是STEM教育思想之下的重要理念。在組織教學(xué)中，此時也要教師對課堂教學(xué)進(jìn)行重新規(guī)劃。首先，對于化學(xué)學(xué)科，要培養(yǎng)學(xué)生的技術(shù)數(shù)據(jù)分析能力、化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蜏贤ń涣髂芰?。這些能力能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，讓學(xué)生掌握知識點(diǎn);能夠引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)進(jìn)步。其次，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。這需要教師與學(xué)生進(jìn)行溝通交流，了解學(xué)生內(nèi)心，為學(xué)生提供表現(xiàn)的機(jī)會。最后，教師要為學(xué)生提供交流的平臺。在長達(dá)40分鐘的傳統(tǒng)教學(xué)中，一般都是以教師為主體。在組織教學(xué)中，教師要為學(xué)生提供表達(dá)的空間，鼓勵學(xué)生進(jìn)行自主探究。教師甚至可以嘗試轉(zhuǎn)變授課方式，將理論知識放在課前或課下，而在課堂上為學(xué)生提供自主討論的空間，并對具體問題進(jìn)行指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

在STEM教育思想的指導(dǎo)之下，教師需要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念和思路，持以學(xué)生為中心，著重學(xué)生能力的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的提升，才能有效完成教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生發(fā)展實(shí)踐應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]??王詩瑤，王永紅.跨學(xué)科STEM教育的思辨、現(xiàn)狀與應(yīng)用[J].教學(xué)與管理，2018，13（2）：98—99.

[2]??盧苗苗，鄭雅君，占小紅STEM教育理念在高中有機(jī)化學(xué)教學(xué)中的滲透——以“檸檬精油的提取工藝”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2018，19（4）：45—46.

[3]??許亮亮，鄒正，陳懿，程昊然，竇宇宸.基于STEM教育的高中化學(xué)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究——以“負(fù)載二氧化錳海藻酸鈉微膠囊催化過氧化氫分解”為例[J].化學(xué)教育，2017，21（6）：60—65.