STEM教育在高中化學(xué)教學(xué)實踐中的研究

王洪珠

摘 要：STEM教育雖然是從美國傳出，但是對我國的教學(xué)卻有較大的影響，影響不止體現(xiàn)在我國對教學(xué)方法更加重視，也體現(xiàn)在我國教師嘗試將此方法用于各學(xué)科的教學(xué)中.將STEM教育用于各科教學(xué)中，有利于教師在教學(xué)中不斷挖掘出更多教學(xué)可能性.其次，STEM教學(xué)本身注重教學(xué)體系的完整性，與傳統(tǒng)教學(xué)相比，更能有效增強教師的教學(xué)能力，也正因為此，STEM教育在我國教育行業(yè)中得到應(yīng)用，幫助學(xué)生用新的學(xué)習(xí)方式理解較難掌握的知識點.高中化學(xué)學(xué)科作為學(xué)生較難掌握的學(xué)科，教師需要急切找到適合的教學(xué)方法，以達(dá)到有效的教學(xué)目的，此時，將STEM教育理念用于化學(xué)教學(xué)中成為教師新的教學(xué)思路.從STEM教育在高中化學(xué)教學(xué)中的實踐出發(fā)，探討具體的教學(xué)實踐方案，以供專業(yè)人士參考.

關(guān)鍵詞：STEM教育;高中化學(xué);化學(xué)教學(xué);教學(xué)實踐

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2021）03-0073-02

STEM教育從1986年開始提出，自提出開始，有不少教育專家響應(yīng)其教學(xué)方針，設(shè)計多樣化的教學(xué)方案，以達(dá)到創(chuàng)新教學(xué)的目的.在該教育實踐中，同時涉及了科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)與技術(shù)，每一項內(nèi)容都是新時代發(fā)展所需掌握的知識要素.美國的科學(xué)教學(xué)深深地貫徹此教學(xué)方針，企圖收獲最佳的教學(xué)效果，我國教育專家雖然才認(rèn)識到這種教育方針與時代發(fā)展的緊密貼合，但也在積極探究此教育方針在教育學(xué)科中的應(yīng)用.高中化學(xué)學(xué)科的教學(xué)難度較大，需要學(xué)生將生活體驗與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合在一起，才能有效提高化學(xué)成績.而STEM教育理念正好幫助學(xué)生彌補實踐中的不足，給學(xué)生提供更多教學(xué)體驗，對我國的化學(xué)教育行業(yè)發(fā)展有指向性的作用.

一、STEM教育的內(nèi)涵

STEM教育的內(nèi)涵便是科學(xué)、工程、數(shù)學(xué)和技術(shù)，這一教育理念不僅可以理解為是四個學(xué)科與新的教學(xué)學(xué)科的知識融合，也可以理解為是四個學(xué)科與新的教學(xué)學(xué)科的教學(xué)思想的融合.我國目前在教育上強調(diào)綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，對綜合素質(zhì)高的人才需求逐漸增大，而該理念包含幾大學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容，有利于我國培養(yǎng)多元化人才，增強人才的知識技能掌握能力，貫徹此教育方針，能為我國輸送更多優(yōu)秀人才，同時也幫助我國逐漸健全教學(xué)體系，增強我國教育能力.

二、STEM教學(xué)實踐的重要性

化學(xué)學(xué)科本身，需要教師掌握較多的知識，才能完成個人教學(xué)工作，而教師在教學(xué)時也忽略知識的系統(tǒng)性，常常因為教學(xué)知識的雜亂，導(dǎo)致教學(xué)效率的降低.其次，我國化學(xué)學(xué)科的知識劃分，也較為局限，不利于學(xué)生在學(xué)習(xí)中拓寬學(xué)習(xí)思維，對學(xué)生充分理解化學(xué)的內(nèi)涵有較大限制.STEM教學(xué)實踐正好幫助教師系統(tǒng)地梳理教學(xué)內(nèi)容，幫助教師完整地架構(gòu)教學(xué)體系，根據(jù)教學(xué)理念中的四個學(xué)科，分別將化學(xué)與其結(jié)合在一起，對學(xué)生進(jìn)行教學(xué).充分地追趕時尚潮流.結(jié)合教育理念使用到的教學(xué)方法，不僅能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，也能增強教師的教學(xué)能力，對化學(xué)學(xué)科的未來發(fā)展有重要的促進(jìn)運用.

三、基于STEM的化學(xué)教學(xué)模型建構(gòu)

STEM教育理念用于教學(xué)時，需要架構(gòu)清晰的模型，才能便于教師在教學(xué)中靈活運用，其實根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)調(diào)整教學(xué)計劃.本文從筆者的教學(xué)經(jīng)驗出發(fā)，提出基于STEM的化學(xué)教學(xué)模型，以供教師參考.在具體的教學(xué)環(huán)境中，教師在課堂開始前向?qū)W生提出與本堂課教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考問題，創(chuàng)設(shè)思考環(huán)境，讓學(xué)生始終保持求知的狀態(tài)，也便于學(xué)生養(yǎng)成好的學(xué)習(xí)習(xí)慣.其次，教師在問題的擬定上應(yīng)該盡可能多元化，將知識的各方面組合在一起，使教學(xué)效果更加突出.具體的STEM化學(xué)教學(xué)步驟如下：

1.教師結(jié)合生活實際創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境.

2.教師根據(jù)課程教學(xué)要求，設(shè)立教學(xué)提問.

3.教師指導(dǎo)學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)健全個人知識網(wǎng)絡(luò).

4.教師利用小組討論，充分貫徹STEM知識點.

5.教師引導(dǎo)學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，達(dá)成教學(xué)目的.

四、STEM教育在高中化學(xué)教學(xué)中的實踐研究

本文主要研究將STEM教育理念用于化學(xué)教學(xué)中的實踐方式，以化學(xué)課本中的“原電池”內(nèi)容為例，探討該教學(xué)理念的實際應(yīng)用.

1.創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境

根據(jù)“原電池”一章節(jié)需要教學(xué)的內(nèi)容，教師可以將“電池”突出，作為引導(dǎo)學(xué)生思考的切入點，讓學(xué)生從教師創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境入手，積極學(xué)生的思考行為，幫助學(xué)生增強化學(xué)學(xué)習(xí)積極性.比如，教師可以在教學(xué)開始前，向?qū)W生舉出生活中常見的電子產(chǎn)品，并詢問學(xué)生對這些電子產(chǎn)品電池了解多少，創(chuàng)設(shè)如果手機沒電了的情境，引導(dǎo)學(xué)生思考能通過什么方式供電，通過這樣的方式引發(fā)學(xué)生對“電池”和“原電池”的關(guān)注，達(dá)到教學(xué)目的.

2.設(shè)立教學(xué)提問

“原電池”一章節(jié)中，有許多較難理解的知識點，作為教師，需要在課堂中，有意識地對學(xué)生進(jìn)行提問，才能讓學(xué)生更好地將學(xué)習(xí)到的知識與生活實際結(jié)合起來，以便學(xué)生解決生活問題.在STEM教育理念中，提到的四個方面，可以為教師設(shè)立教學(xué)提問提供參考，比如教師可以提“原電池中電極如何選擇？”“如何才能組合一個完整的閉合電路？”“原電池的電流如何才能長期趨于穩(wěn)定狀態(tài)？”“原電池的轉(zhuǎn)換效率如何計算？”等問題，讓學(xué)生結(jié)合四個方面思考學(xué)習(xí)的內(nèi)容.

3.借助網(wǎng)絡(luò)健全個人知識網(wǎng)絡(luò)

網(wǎng)絡(luò)能給學(xué)生提供更多的教學(xué)資源，教師在教學(xué)時必須向?qū)W生介紹通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生合理地借助網(wǎng)絡(luò)，理解教學(xué)難點，并且用在網(wǎng)絡(luò)中熟悉的知識健全個人知識網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生理解化學(xué)難點，并且樹立正確的化學(xué)學(xué)習(xí)思想.比如，教師可以就上述提到的問題，讓學(xué)生借助網(wǎng)絡(luò)尋找答案.教師也可以將新的教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)搜尋聯(lián)系在一起，在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生搜索“電極”，通過網(wǎng)絡(luò)知識的檢索發(fā)現(xiàn)“鹽橋”的存在，并熟悉其定義，探究其來源.通過此方式不僅能拓寬學(xué)生的知識網(wǎng)絡(luò)，也能讓學(xué)生理解到網(wǎng)絡(luò)的豐富性，也增強學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用能力.

4.利用小組討論貫徹知識點

由于學(xué)生在學(xué)習(xí)時，自主學(xué)習(xí)能力較差，教師需要將學(xué)生分為小組，通過小組討論的方式，互相監(jiān)督、互相學(xué)習(xí)，提高學(xué)生們的自主學(xué)習(xí)能力.教師可以將STEM教育理念中的四個代表含義告知學(xué)生，并引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位分別討論與之有關(guān)的問題，并主動探究答案，通過此方式貫徹教育理念，同時也幫助學(xué)生熟悉知識點，有效增強學(xué)生的化學(xué)思考和解答能力.

5.通過自主學(xué)習(xí)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)

除教師在教學(xué)時引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容外，教師還需要讓學(xué)生有自主學(xué)習(xí)的空間，適當(dāng)?shù)卦诮虒W(xué)時提出可探究的問題，讓學(xué)生能自主通過閱讀教材或收集資料來獲得知識儲備.總之，教師需要在教學(xué)中向?qū)W生提及閱讀教材和搜集資料的必要性，在課程中提出對應(yīng)的問題，讓學(xué)生，通過閱讀教材獲得答案，在求知行為達(dá)成的過程中，學(xué)生也能正確對待閱讀教材的這一過程，更重視教材內(nèi)容.比如，教師可以在課堂中提出雙液原電池該如何安裝的問題，學(xué)生對該名詞的陌生，促使其翻閱教材，使其在教材閱覽中獲得對應(yīng)知識.

美國在應(yīng)用STEM教學(xué)時，收獲不錯的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)綜合能力有明顯的提升，對我國教學(xué)而言，也樹立了榜樣.STEM教育理念中強調(diào)培養(yǎng)復(fù)合型人才，與我國的培養(yǎng)方針不謀而合，因此我國在現(xiàn)有的教育方式上，積極融合新的教學(xué)理念和教學(xué)方法，以求掌握理念和方法中的精髓，引導(dǎo)教師形成正確而有效的教育思想，不僅能有效提升個人的教學(xué)能力，也能為塑造個人教師形象起到較大幫助.其次，高中化學(xué)教師在應(yīng)用該教學(xué)理念時，也需要帶有與時俱進(jìn)的思想來學(xué)習(xí)新知識、理解教學(xué)內(nèi)容，在個人教學(xué)知識儲備增多的基礎(chǔ)上，深入貫徹教學(xué)理念，才能真正發(fā)揮該理念的重要性，為我國化學(xué)行業(yè)儲備更多人才.

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[責(zé)任編輯：季春陽]