探討高中化學教學中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科的界限，提高學生的綜合素養(yǎng)。高中生的各方面能力有限，而STEM教育理念是將多個學科的內(nèi)容加以整合，所以教師在采用其開展教學時，需要采取相應的教學方式，進而切實提高教學質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]高中化學;STEM教育理念;滲透

[中圖分類號]

G633. 8

[文獻標識碼] A

[文章編號] 1674-6058（2020）17-0072-02

STEM教育理念是將科學（Science）、技術(shù)（Tech-nology）、工程（Engineer）、數(shù)學（Mathematics）等多個學科的知識進行整合，以此培養(yǎng)學生的綜合運用能力和自主學習能力?；瘜W學科是高中階段的重要課程，高中化學的主要教學日標是提升學生的自主探究能力、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教學目標十分契合，因此將其滲透于實際的高中化學教學是非常必要的。

一、以整合的角度設計化學教學

事實上，任何技術(shù)性問題或?qū)W科通常都會涉及多學科知識，即從整合的角度出發(fā)進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，其長久以來在科學教育上就十分重視整合，如不設置獨立的化學學科，而是將化學知識向其他領(lǐng)域進行有效延伸，把它們有機地融合在一起，這樣更有助于提高學生的綜合能力。

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

雖然在當前的高中課程模式下，化學、數(shù)學、物理等學科是獨立的，但作為一名合格的具有STEM教育理念的高中化學教師，理應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生各個學科的學習狀況，引導學生利用其他學科的知識或研究方法學習化學。這樣一來，學生的問題理解能力就會得到提升，有助于提高學生的化學綜合學力。

二、以生活化的素材開展化學教學

STEM教育的最終目的是培養(yǎng)可以適應各種社會環(huán)境，并且可以應用多個學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科知識的融合，事實上各個學科之間相互聯(lián)系最緊密的部分就是實際生活?；诖?，高中化學教師應善于從實際生活中尋找教學素材，并借此創(chuàng)造具有濃郁生活氣息的情境，以激發(fā)學生的化學學習熱情，發(fā)散學生的思維，讓學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《金屬及其化合物》時，教師可從實際生活中尋找教學素材，創(chuàng)設課前導人情境：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)，你可以利用化學知識解釋上述現(xiàn)象嗎？接著，教師留出足夠的時間讓學生自主思考，然后再針對個別較難的問題進行詳細的講解。最后，教師正式進入本章的教學，引導學生探究全新的領(lǐng)域。生活化問題情境，可以最大限度地激發(fā)學生的求知欲和研究興趣，讓學生帶著問題進行探究，有助于學習效率的提升，達到事半功倍的教學效果。其實，學生對于新知識的認識往往是以自己的生活經(jīng)驗為基礎的。因此如果教師可以結(jié)合學生的生活來創(chuàng)設教學情境，則可以與學生的學習習慣相契合，指導學生順利完成對知識體系的構(gòu)建。這樣的教學方式可讓學生的認知更具深度，更有邏輯性和條理性。

三、以實踐為契機升華化學教學

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，在高中化學教學中滲透STEM教育理念，教師需要充分地認識到實踐的重要性。因此，高中化學教師有必要將這點融入教學當中。在平時的教學中，教師可以根據(jù)教學需要為學生設置具有實踐性的化學課題，引導學生利用課余時間積極主動地進行各種實驗。這樣可以使原本的“封閉式教學”轉(zhuǎn)化為“開放式教學”，學生的學習模式也由“獨自作業(yè)”變?yōu)椤皥F隊合作探究”，這有助于發(fā)揮學生的主體作用。此外，在實踐性任務的引導之下，學生學會了從多個角度來思考和分析問題。

例如，在教學《關(guān)注營養(yǎng)平衡》時，學生需要對糖類、脂類和蛋白質(zhì)有充分的認識。為此，教師可以安排學生利用課后時間對家庭常用的食品進行分類，而且需要對食品的有關(guān)營養(yǎng)成分進行細致的分析，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，教師還可讓學生給家中的糖尿病患者或是肥胖者提供飲食建議，指導其改善飲食結(jié)構(gòu)，讓家人清楚地意識到健康飲食的重要性。

又如，教師可以引導學生開展課外小實驗，鼓勵學生以小組為單位制訂實驗方案并進行相關(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;最后教師指導學生比較哪個小組的實驗方案更科學合理。學生的課外實驗具有極強的白主性，實驗過程和成敗帶給學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教師，理應將STEM教育理念合理高效地運用到實際教學之中，以切實提高學生的化學學習能力，促進學生的全面發(fā)展。當然，教師要想靈活運用STEM教育理念，必須要善于將各個學科的知識與化學相融合，找到它們之間最本質(zhì)的關(guān)聯(lián)。

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（責任編輯 羅艷）