基于STEM理念的高中化學(xué)教學(xué)淺談

鄒曉明

【摘要】教育事業(yè)不斷改革，高中階段的教育注重分科教學(xué)，注重培養(yǎng)各學(xué)科個性的教學(xué)特點。但是高中化學(xué)在教學(xué)過程中，不僅只傳授給學(xué)生化學(xué)知識，還要提升學(xué)生科學(xué)方法、技術(shù)操作、工程素養(yǎng)和數(shù)學(xué)計算水平，所以教師要將STEM理念融入高中化學(xué)的教學(xué)中，利用引導(dǎo)性問題推動“氮肥的生產(chǎn)和使用”這一章節(jié)的教學(xué)，促進學(xué)生的思維開發(fā)，逐漸促使學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和行為品質(zhì)，也促進學(xué)生實踐和解決實際問題的能力。

【關(guān)鍵詞】STEM教育理念? ?高中化學(xué)? ?氮肥? ?教學(xué)方案

STEM教育是隨著教育事業(yè)的不斷改革而產(chǎn)生的一種適應(yīng)教育需求的理念，在實行分科教學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀下，STEM更注重科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四方面的融合，突破各學(xué)科的教學(xué)邊界，在一門學(xué)科教學(xué)中使得學(xué)生的各項技能得以培養(yǎng)和發(fā)展，彌補素質(zhì)教育下分科教學(xué)的缺陷，為我國社會培養(yǎng)更素質(zhì)、高能力的人才。下面我將以“氮肥的生產(chǎn)和使用”為例，淺談高中化學(xué)的教學(xué)方案。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

教師設(shè)計教學(xué)方案的第一步就是對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和教學(xué)內(nèi)容有清晰地認(rèn)知和掌握，這樣才可以做好教學(xué)準(zhǔn)備，綜合學(xué)生的實際情況和課程教學(xué)進度設(shè)計合理的教學(xué)方案。

1.教學(xué)內(nèi)容

了解教學(xué)內(nèi)容不僅是熟悉這一節(jié)，還要清楚與本單元的聯(lián)系?！暗实纳a(chǎn)和使用”的學(xué)習(xí)在高中化學(xué)第二冊第五章的第二節(jié)，這節(jié)課主要是讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)氮氣的化合反應(yīng)、自然固氮和人工固氮的原理和途徑、含氮化合物的化學(xué)反應(yīng)原理和檢測以及酸雨的形成和防治，教材通過“自然界是怎樣通過氮循環(huán)為生物體提供氮元素”引導(dǎo)學(xué)生展開這部分的學(xué)習(xí)，從第一冊的氮元素延伸到氮氣和含有氮的化合物極其化學(xué)反應(yīng)的學(xué)習(xí)。

2.學(xué)生情況

對學(xué)生學(xué)習(xí)情況的熟悉和掌握是學(xué)生制定高效教學(xué)方案的基礎(chǔ)。教師可以了解到，學(xué)生通過鋁的學(xué)習(xí)認(rèn)識到氨水是堿性的，在常見物質(zhì)檢驗一節(jié)學(xué)習(xí)時，學(xué)生明白用氫氧根例子檢驗銨根，而且學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)掌握各種離子反應(yīng)的原理，也具備了在教師指導(dǎo)下，動手做實驗和討論實驗結(jié)果的能力。學(xué)生在這部分學(xué)習(xí)過程中對于相關(guān)知識記憶和實驗操作都不會存在問題，但是學(xué)生在實驗原理的理解上以及對系統(tǒng)總結(jié)章節(jié)知識，在各個知識點之間形成聯(lián)系上存在困難，本節(jié)課讓學(xué)生在掌握元素及化合物的基礎(chǔ)上拓展對氨氣和銨鹽進行深入探究。

二、教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)可以為教師明確教學(xué)重點，也可以一定程度上提高教室的教學(xué)效率。基于STEM教學(xué)理念，“氮肥的生產(chǎn)和使用”這一節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)可以分為四個部分。在科學(xué)方面，要求學(xué)生了解自然固氮和人工合成氨的原理和過程，明確人工合成氨和氮肥的意義;在技術(shù)方面，要求學(xué)生可以在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題并設(shè)計展開實驗，提高學(xué)生的實踐和解決實際問題的動手操作能力;在工程領(lǐng)域，學(xué)生對氮氧化合物的產(chǎn)生過程級相互轉(zhuǎn)化的原理有一定的了解，氮肥的合成原理和技術(shù)以及實際應(yīng)用情況也要有所了解;在數(shù)學(xué)方面，主要是對學(xué)生實驗過程中的要求，藥品使用的相關(guān)計算、實驗過程的數(shù)據(jù)記錄以及實驗結(jié)束的數(shù)據(jù)處理，都需要學(xué)生掌握。

三、教學(xué)方法

在教學(xué)方案設(shè)計之前，要做好很多的準(zhǔn)備工作，像教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查、教學(xué)目標(biāo)制定、明確教學(xué)重難點等，這些都是為了設(shè)計出高效的、符合學(xué)生實際特點的教學(xué)方案，在教學(xué)水平和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果上有一定程度的提升。在“氮肥的生產(chǎn)和使用”這一節(jié)的教學(xué)設(shè)計中，我將通過設(shè)置教學(xué)情景和提出引導(dǎo)性問題來展開教學(xué)，促進學(xué)生高效的學(xué)習(xí)這部分的知識。

1.設(shè)置教學(xué)情境

素質(zhì)教育的教育背景下，教學(xué)過程中要注重學(xué)生對知識的主動探索，而不傳統(tǒng)的被動接收知識，而且STEM教育理念也是注重學(xué)生個人技能的提升和綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，因為化學(xué)學(xué)科比較接近學(xué)生的身邊生活，教師在教學(xué)時，可以將教材內(nèi)容與實際生活相結(jié)合，讓學(xué)生在豐富多彩的生活中獲得知識。

如教師可以通過放映圖片或視頻為學(xué)生創(chuàng)造教學(xué)情境，讓學(xué)生感受到身邊生活中的化學(xué)知識。為學(xué)生展示葡萄健康生長的圖片和缺氮生長的圖片對比，還有葡萄在只有氮氣的環(huán)境下的生長視頻，通過這些圖片和視頻激發(fā)學(xué)生的思考，學(xué)生會主動探索發(fā)現(xiàn)葡萄缺乏氮無法正常生長和它不能直接吸收氮氣中的氮作為養(yǎng)料，這就實現(xiàn)了學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)的良好狀態(tài)，在學(xué)習(xí)知識的過程中也增強了學(xué)生的獨立思考和積極參與教學(xué)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。

2.提出引導(dǎo)性問題

STEM教育理念下，教師更側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生主動探索化學(xué)知識，從而發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題，所以在教學(xué)過程中，教師會通過提一些引導(dǎo)性問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，促進學(xué)生獨立思考，從而提高學(xué)生的邏輯思維能力和實踐操作能力。

如涂抹濃氨水可以檢測氯氣管道是否漏氣，針對這一知識點，教師提出問題“氨水為什么呈堿性？”“氨氣中有哪些離子？”“氨水和液氨有什么區(qū)別？”，學(xué)生會根據(jù)問題進行實驗驗證。將石蕊試紙用玻璃棒送到含有少量氨水的試管口，滴一滴氨水觀察現(xiàn)象，分析氨水中的離子;將兩個分別沾有濃氨水和濃鹽酸的棉球放入燒杯，觀察是否能產(chǎn)生鹽。這個過程中既鍛煉了學(xué)生獨立思考的能力，還增強了學(xué)生實踐操作能力。

基于STEM理念下的“氮肥的生產(chǎn)和使用”教學(xué)與普通教學(xué)相比，更注重學(xué)生各領(lǐng)域能力和素養(yǎng)的提升，所以，教師在進行教學(xué)時要兼顧化學(xué)學(xué)科的特點表現(xiàn)和其它學(xué)科的知識滲透，促進學(xué)生綜合技能培養(yǎng)和綜合素質(zhì)提高。

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