探讨高中化学教学中STEM教育理念的渗透

    甘思华

    [摘要]STEM教育理念的主要思想是突破各个学科的界限，提高学生的综合素养。高中生的各方面能力有限，而STEM教育理念是将多个学科的内容加以整合，所以教师在采用其开展教学时，需要采取相应的教学方式，进而切实提高教学质量。

    [关键词]高中化学;STEM教育理念;渗透

    [中图分类号]

    G633. 8

    [文献标识码] A

    [文章编号] 1674-6058（2020）17-0072-02

    STEM教育理念是将科学（Science）、技术（Tech-nology）、工程（Engineer）、数学（Mathematics）等多个学科的知识进行整合，以此培养学生的综合运用能力和自主学习能力。化学学科是高中阶段的重要课程，高中化学的主要教学日标是提升学生的自主探究能力、实际操作能力以及处理问题的能力。STEM教育理念与高中化学教学目标十分契合，因此将其渗透于实际的高中化学教学是非常必要的。

    一、以整合的角度设计化学教学

    事实上，任何技术性问题或学科通常都会涉及多学科知识，即从整合的角度出发进行积极的思考和分析，这正是STEM教育理念提出的缘由。美国作为STEM教育理念的起源地，其长久以来在科学教育上就十分重视整合，如不设置独立的化学学科，而是将化学知识向其他领域进行有效延伸，把它们有机地融合在一起，这样更有助于提高学生的综合能力。

    在实际的高中化学课堂教学中，教师运用STEM教育理念来开展教学，最首要的就是以整合的视角来思考和分析相关的教学内容，并善于将其他学科的知识与化学知识相融合。例如，在教学“电化学”的过程中，教师可以引导学生从物理的角度进行研究与分析。如让学生结合物理所学的电荷守恒定律来分析化学反应中各元素的电子的转移和得失;让学生结合电路知识以及能量守恒定律，分析和研究原电池和电解池等装置的T作原理。数学学科的知识点在化学中的运用也非常的广泛，如涉及定量运算时，需要应用数学知识去解决。除此之外，数形结合思想、函数思想等数学思想方法也时常运用于化学问题的探索之中。因此，教师在课堂教学中，要有意识地培养学生的相关意识，引导学生采取正确的数学思想方法去解决化学问题，从而迅速地得出正确的答案。

    虽然在当前的高中课程模式下，化学、数学、物理等学科是独立的，但作为一名合格的具有STEM教育理念的高中化学教师，理应从整合的角度研究和分析有关问题。与此同时，教师还需要掌握班上每个学生各个学科的学习状况，引导学生利用其他学科的知识或研究方法学习化学。这样一来，学生的问题理解能力就会得到提升，有助于提高学生的化学综合学力。

    二、以生活化的素材开展化学教学

    STEM教育的最终目的是培养可以适应各种社会环境，并且可以应用多个学科的知识去分析和解决问题的综合型人才。STEM教育理念提倡各个学科知识的融合，事实上各个学科之间相互联系最紧密的部分就是实际生活。基于此，高中化学教师应善于从实际生活中寻找教学素材，并借此创造具有浓郁生活气息的情境，以激发学生的化学学习热情，发散学生的思维，让学生用更加开阔的视角来解决问题，并在此过程中有效提升自身的综合能力。

    例如，在教学《金属及其化合物》时，教师可从实际生活中寻找教学素材，创设课前导人情境：在参观博物馆时，大家看见的大多数文物都是铜制品，而铁器则非常少见，你有思考过其中的原因吗？大家知道日常生活中采用什么金属的化合物来净化水吗？你能说出生活中常见的铁的化合物吗？一个地区所开采的地下水有一股刺鼻的酸味，水的颜色为浅绿色，但如果将其静置较长的一段时间之后，会有红棕色的沉淀物出现，你可以利用化学知识解释上述现象吗？接着，教师留出足够的时间让学生自主思考，然后再针对个别较难的问题进行详细的讲解。最后，教师正式进入本章的教学，引导学生探究全新的领域。生活化问题情境，可以最大限度地激发学生的求知欲和研究兴趣，让学生带着问题进行探究，有助于学习效率的提升，达到事半功倍的教学效果。其实，学生对于新知识的认识往往是以自己的生活经验为基础的。因此如果教师可以结合学生的生活来创设教学情境，则可以与学生的学习习惯相契合，指导学生顺利完成对知识体系的构建。这样的教学方式可让学生的认知更具深度，更有逻辑性和条理性。

    三、以实践为契机升华化学教学

    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实践。因此，在高中化学教学中渗透STEM教育理念，教师需要充分地认识到实践的重要性。因此，高中化学教师有必要将这点融入教学当中。在平时的教学中，教师可以根据教学需要为学生设置具有实践性的化学课题，引导学生利用课余时间积极主动地进行各种实验。这样可以使原本的“封闭式教学”转化为“开放式教学”，学生的学习模式也由“独自作业”变为“团队合作探究”，这有助于发挥学生的主体作用。此外，在实践性任务的引导之下，学生学会了从多个角度来思考和分析问题。

    例如，在教学《关注营养平衡》时，学生需要对糖类、脂类和蛋白质有充分的认识。为此，教师可以安排学生利用课后时间对家庭常用的食品进行分类，而且需要对食品的有关营养成分进行细致的分析，并根据分析结果为全家制订更有益健康的膳食计划。除此之外，教师还可让学生给家中的糖尿病患者或是肥胖者提供饮食建议，指导其改善饮食结构，让家人清楚地意识到健康饮食的重要性。

    又如，教师可以引导学生开展课外小实验，鼓励学生以小组为单位制订实验方案并进行相关的实验操作;然后让每个小组派代表上台分享本小组的实验过程和經验;最后教师指导学生比较哪个小组的实验方案更科学合理。学生的课外实验具有极强的白主性，实验过程和成败带给学生的感受和体会更为具体和直观。

    总之，作为一名合格的高中化学教师，理应将STEM教育理念合理高效地运用到实际教学之中，以切实提高学生的化学学习能力，促进学生的全面发展。当然，教师要想灵活运用STEM教育理念，必须要善于将各个学科的知识与化学相融合，找到它们之间最本质的关联。

    [参考文献]

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    [2]孙萌，陈强，李洋.基于STEM理念的化学教学设计：以“物质的量在化学实验中的应用”为例[J].广东化工，2018（6）：257-258.

    [3]吴晓红，田小兰.中学化学教学中渗透STEM理念的教学设计：以“人工固氮技术——合成氨”为例[J].化学教与学，2016（ 11）：47-51.

    （责任编辑 罗艳）