基于STEM教育理念的初中化學教學

劉玉玲

隨著新課程標準的不斷推進，STEM教學理念在一線教學中得到廣泛應用。初中化學教師要以STEM教學理念為指導，改進教學方法，注重培養(yǎng)學生的實踐創(chuàng)新能力，發(fā)展學生的化學核心素養(yǎng)，進一步明確初中化學育人目標。同時，在實際教學中還要將與化學相關的各個學科相聯(lián)系，促進學生化學綜合素質的全面發(fā)展。

STEM教育理念應用在初中化學教學中，對傳統(tǒng)的教學模式進行改革和創(chuàng)新，化學作為以實驗探究為主要教學模式的理性學科，在傳統(tǒng)的教學中教師通常采用理論講解灌輸式教學模式，忽略了化學實驗在教學中的價值和意義。在初中化學中融入STEM教育理念，為學生化學學習提供了一個創(chuàng)造性的平臺，學生可以根據(jù)自己的化學學習水平和興趣愛好來選擇適合自己的化學實驗，通過實驗來深入地理解化學知識點，促進學生化學水平和化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、STEM理念

STEM是Science、Technology、Engineering和Mathematics四個單詞首字母組成的術語，是將自然科學、IT科技、工程學和數(shù)學組合在一起的綜合學問。STEM教育旨在培養(yǎng)擁有革新精神、創(chuàng)新能力和辯證思維的未來型人才。在科學、技術、工程、數(shù)學之間存在著一種相互支撐、相互補充、共同發(fā)展的關系。如果要了解它們，尤其是它們之間的關系，就不能獨立其中任何一個部分，只有在交互中，在相互的碰撞中，才能實現(xiàn)深層次的理解性學習，也才能真正培養(yǎng)孩子各個方面的技能和認識。STEM教育理念與我們一般教育最大差別在于：基于STEM的教育理念并非單一學科的教育，對孩子的教養(yǎng)遠勝于科學和數(shù)學等概念，將現(xiàn)今社會上關注的科學、技術、工程和數(shù)學整合在一塊，同時與現(xiàn)實世界的問題同步，注重通過實際應用程序進行動手學習，有助于開發(fā)各種技能，包括創(chuàng)造力和應用技能，讓學生在試圖理解現(xiàn)實問題與學科的關聯(lián)性的同時，去思考研究，并創(chuàng)造出解決問題的方法。

二、STEM教育理念下的初中化學教學策略

（一）創(chuàng)新教育模式，提升化學課堂教學效率

初中化學主要以理論知識講解加實驗探究為教學模式的學科，作為學生接觸化學知識的入門時期，初中化學的教學模式直接影響著學生以后的化學知識學習和生活。在傳統(tǒng)的初中化學教學中，教師通常采用灌輸式教學模式，將教材上的理論知識進行灌輸式地講解，忽視了實驗探究在化學教學中的重要性，學生無法親眼觀看到化學反應所產(chǎn)生的現(xiàn)象，長期背誦式教學會使學生對化學學習產(chǎn)生厭學情緒，抑制了學生化學創(chuàng)新能力和思維能力的發(fā)展。教師基于STEM教育理念開展化學教學時，應尊重學生的課堂主體地位，打破傳統(tǒng)的灌輸式教學模式，創(chuàng)造師生互動，實踐教學，探究創(chuàng)新的新型化學教學方式，促進初中化學教學質量和效率的提高。例如教師在講解“制取氧氣”時，要求學生在實驗室操作完成。學生分組實驗，自由選擇制取氧氣的方法，教師適時指導監(jiān)督學生合作完成操作過程。實驗前學生在小組內要設計好制取氧氣的方案，布置好小組內人員的分工，組員之間才能有序配合順利完成實驗。實驗課堂上學生成了學習的主人，實驗過程中稍微有點難度的地方教師可以利用多媒體播放展現(xiàn)細節(jié)操作，選取操作比較成功的學生小組進行示范展示。學生動手合作完成實驗的教學，不僅是新型教學模式的創(chuàng)新，而且在合作過程中每個學生都是缺一不可的，都要聚精會神地合作完成，才能將實驗做成功，這不僅培養(yǎng)了學生的合作意識，鍛煉了實踐操作能力，同時也使學生體會到成功的喜悅。在初中化學教學中，運用STEM教育理念，有效地實現(xiàn)了新課改對初中化學所提出的教學目標，以實驗教學為主要教學模式，理論講解為輔助教學模式，引導學生親自動手參加化學實驗，增強初中化學教學課堂的趣味性和生動性，幫助學生樹立化學學習的自信心，提高學生的化學創(chuàng)新能力，提升化學課堂教學效率。

（二）轉變教育理念，提高教師STEM教學意識

隨著新課改的不斷推進，在初中化學課堂教學中，培養(yǎng)學生的化學思維和創(chuàng)新能力成了化學教學的目標。教師在基于STEM教育理念開展的初中化學教學中，可以通過提高教師的STEM教學意識，對傳統(tǒng)的化學教學方式進行改革和創(chuàng)新，促進STEM理念更好地在初中化學教學中發(fā)揮其價值和意義。傳統(tǒng)的化學教學中教師主要以講解理論知識為主要教學任務，將化學實驗教學定位為輔助教學，應試教育的思想深入初中化學教師的教學理念中，長期以來抑制了學生化學實操能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。傳統(tǒng)的初中化學教學中學生在課堂上的學習成果只是簡單地學習化學理論知識，無法對化學反應、化學現(xiàn)象進行深入理解，所以要想提高初中化學教學課堂的質量和效率，改變化學課堂的教學目標，應提高教師的STEM教學意識，將STEM教育理念融入初中化學教學中，來培養(yǎng)學生的化學創(chuàng)新思維和各項能力。學?？梢远ㄆ趯Τ踔谢瘜W教師進行培訓，為教師普及STEM教育理念的內涵和方法，轉變教師的應試教學思想，對傳統(tǒng)的教學模式進行改革和創(chuàng)新，使教師在化學教學中能夠合理地運用STEM教育，為學生打造高質量高效率的化學課堂。教師作為初中化學教學中的主要引導者，其教育理念和教學思想影響著學生的化學學習能力和化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學校在提高教師STEM教學意識工作開展中，可以聘請專業(yè)的教育專家為教師講解STEM教育理論和案例，幫助教師共同學習和分析，更好地將其運用到初中化學教學課堂中。STEM教育理念倡導將多學科、多領域的知識融合到一起來進行教學，提高教師的STEM教學意識，使教師可以將化學教學與STEM教育理念相融合，設計出符合學生成長和思維發(fā)展的教學方案，為學生營造生動有趣的教學課堂氛圍，培養(yǎng)學生的化學創(chuàng)新能力和思維能力。

（三）引入生活元素，激發(fā)學生化學學習興趣

STEM教育理念重視實踐教學，在初中化學教學中的應用是指能夠讓學生運用所學的化學知識，解決生活中常見的化學現(xiàn)象和問題，在學生解決問題的過程中鞏固所學的化學知識，培養(yǎng)學生的化學創(chuàng)新思維和應用能力。基于STEM理念下培養(yǎng)初中生化學創(chuàng)新能力，教師可以在化學教學中引入生活元素，來調動學生對化學學習的興趣和熱情，使學生積極主動地去探索化學知識，將化學與生活相聯(lián)系，感受化學知識的魅力?；瘜W源于生活，又應用于生活，教師在初中化學教學中運用STEM教育理念來開展教學時，可以引導學生運用所學的化學知識來解決生活中的問題，需要教師在教學前對化學教材內容進行仔細研究，尋找與生活相關聯(lián)的地方，將生活因素引入到化學教學課堂中，來激發(fā)學生對化學學習的興趣。STEM教育理念強調在生活情境中應用化學知識，教師在進行初中化學教學時，可以將生活元素與教材知識相結合，利用生活現(xiàn)象為學生講解化學知識原理，幫助學生養(yǎng)成在生活中熱愛觀察、熱愛思考的良好習慣，促進學生化學核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。

在學習《特殊生活中一些物質的pH》知識點時，教師在引導學生可以測出pH值的酸堿物質有什么，示范如何使用pH試紙測量液體的PH值，在測量化學中常見的酸堿性物質后，可讓學生在日常生活中思考出可以測量pH值的液體。積極鼓勵學生在回家后尋找生活中的酸堿性物質，并思考他們是否可以測量出PH值。并在課堂上分享自己的心得體會。學生可以在家中找到自來水、牛奶、肥皂、水、食醋等物質，思考他們是酸性物質還是堿性物質，并用教師所發(fā)放的pH試紙進行測量。這些是日常生活中常見的液體，無危險性，學生可以在簡單操作的實驗中學習到化學知識。教師將STEM教育理念運用到初中化學教學中，引入生活元素來豐富化學教學課堂，使學生在動手操作生活實驗的過程中鞏固所學的化學知識，提高學生的觀察能力和思維能力。學生可以在生活中尋找到與化學相關的物質和現(xiàn)象，充分體會化學與生活的聯(lián)系。熟悉的生活物質讓學生對化學知識有了更深刻的印象，對化學不再有陌生感，可以更好地學習化學知識。生活資料的引入也讓復雜的化學知識有了畫面感，學生面對日常生活中的生活物品時會產(chǎn)生強烈的好奇心和求知欲，對化學知識有了更生動形象的理解。

（四）以問題為導向，調動學生化學探索欲望

STEM教育理念可以通過問題為導向，對一個案例或知識點進行分析思考后得出解決方案。教師將STEM教育理念融入初中化學教學中，通過問題引入教學知識，將學生的注意力吸引到化學課堂教學中來，調動學生化學學習的探索欲望，促進學生化學核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。初中化學本身是注重科學探究的理性學科，教師通過運用問題導向教學模式來開展初中化學教學，通過對學生提出問題來引導學生對問題進行思考，討論并解決，使學生在思考問題過程中對化學知識進行自主的探索和學習，來培養(yǎng)學生的化學思維。在傳統(tǒng)的初中化學教學中，教師由于課上時間較少等問題，在化學課堂上忽視了科學探究的教學價值，沒有為學生留出足夠的問題思考空間和時間，提出問題后很快對問題進行解決，抑制了學生化學思維能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展，長期以來會導致學生對化學學習的積極性逐漸降低，對化學學習產(chǎn)生厭學心理。教師在STEM教育理念指導下來開展初中化學教學，以問題為導向來引入化學知識，為學生在學習前樹立一個課堂學習目標，調動學生化學學習的積極性和熱情，為學生打造高質量高效率的初中化學教學課堂。

在學習《燃燒的條件》章節(jié)知識點時，教師可以在教學前利用多媒體為學生展示火災的圖片，并提出問題：近些年我國森林火災的發(fā)生率極高，對人民群眾生命安全和財產(chǎn)安全造成了一定的威脅，消防員也在滅火過程中出現(xiàn)傷亡情況，同學們可以思考消防員是如何進行森林滅火的？教師在提出問題后應為學生留出足夠的思考討論空間，教師可以繼續(xù)提問來引導學生向正確的方向思考：要想知道如何滅火，需要考慮清楚火災是怎樣發(fā)生的？教師可以鼓勵學生說出自己的想法和思考過程，并及時給予鼓勵，幫助學生樹立化學學習的自信心和興趣，來提高初中化學教學課堂的質量和效率。教師在STEM教育理念指導下開展的初中化學教學中，以問題為導向來調動學生化學探索欲望，需要教師根據(jù)教材內容來設計出逐步深入化學知識的問題，教師在引發(fā)學生思考后，可以繼續(xù)以問題為導向來引出化學知識。教師提問道：“同學們，請思考森林中有哪些物質是可以燃燒的？石頭，樹木可以燃燒嗎？燃燒的物質具有哪些相同的特點？燃燒需要怎樣的環(huán)境？”教師通過逐個問題的引入來幫助學生了解燃燒所需的物質和環(huán)境，在學生思考討論后，教師將學生的想法和知識點進行總結：燃燒的條件需要有可燃物與氧氣接觸，且可燃物要達到一定的燃燒溫度。教師以問題為導向引導學生自主地去探索化學知識，給予學生足夠的思考空間和時間，幫助學生在思考過程中提高自身的化學思維能力和化學核心素養(yǎng)。以問題為導向教學模式是開展STEM教育的有效途徑之一，教師利用STEM教育理念開展初中化學課堂教學，提高了學生的化學創(chuàng)新能力和思維能力，促進學生全面發(fā)展。

三、結語

綜上所述，在初中化學教學中運用STEM教育理念，為初中化學教學提供了新的教學模式和方法，將多學科、多領域的知識融合到一起進行化學學習，有利于實現(xiàn)新課程標準所提出的初中化學教學目標，為學生打造高質量、高效率的初中化學教學課堂。