基于STEM教育理念的初中化學(xué)教學(xué)

劉玉玲

隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的不斷推進(jìn)，STEM教學(xué)理念在一線教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。初中化學(xué)教師要以STEM教學(xué)理念為指導(dǎo)，改進(jìn)教學(xué)方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，進(jìn)一步明確初中化學(xué)育人目標(biāo)。同時(shí)，在實(shí)際教學(xué)中還要將與化學(xué)相關(guān)的各個(gè)學(xué)科相聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。

STEM教育理念應(yīng)用在初中化學(xué)教學(xué)中，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，化學(xué)作為以實(shí)驗(yàn)探究為主要教學(xué)模式的理性學(xué)科，在傳統(tǒng)的教學(xué)中教師通常采用理論講解灌輸式教學(xué)模式，忽略了化學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的價(jià)值和意義。在初中化學(xué)中融入STEM教育理念，為學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)提供了一個(gè)創(chuàng)造性的平臺(tái)，學(xué)生可以根據(jù)自己的化學(xué)學(xué)習(xí)水平和興趣愛好來選擇適合自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)來深入地理解化學(xué)知識(shí)點(diǎn)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)水平和化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、STEM理念

STEM是Science、Technology、Engineering和Mathematics四個(gè)單詞首字母組成的術(shù)語，是將自然科學(xué)、IT科技、工程學(xué)和數(shù)學(xué)組合在一起的綜合學(xué)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(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)之間存在著一種相互支撐、相互補(bǔ)充、共同發(fā)展的關(guān)系。如果要了解它們，尤其是它們之間的關(guān)系，就不能獨(dú)立其中任何一個(gè)部分，只有在交互中，在相互的碰撞中，才能實(shí)現(xiàn)深層次的理解性學(xué)習(xí)，也才能真正培養(yǎng)孩子各個(gè)方面的技能和認(rèn)識(shí)。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(xué)科的教育，對(duì)孩子的教養(yǎng)遠(yuǎn)勝于科學(xué)和數(shù)學(xué)等概念，將現(xiàn)今社會(huì)上關(guān)注的科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)整合在一塊，同時(shí)與現(xiàn)實(shí)世界的問題同步，注重通過實(shí)際應(yīng)用程序進(jìn)行動(dòng)手學(xué)習(xí)，有助于開發(fā)各種技能，包括創(chuàng)造力和應(yīng)用技能，讓學(xué)生在試圖理解現(xiàn)實(shí)問題與學(xué)科的關(guān)聯(lián)性的同時(shí)，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(xué)教學(xué)策略

（一）創(chuàng)新教育模式，提升化學(xué)課堂教學(xué)效率

初中化學(xué)主要以理論知識(shí)講解加實(shí)驗(yàn)探究為教學(xué)模式的學(xué)科，作為學(xué)生接觸化學(xué)知識(shí)的入門時(shí)期，初中化學(xué)的教學(xué)模式直接影響著學(xué)生以后的化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)和生活。在傳統(tǒng)的初中化學(xué)教學(xué)中，教師通常采用灌輸式教學(xué)模式，將教材上的理論知識(shí)進(jìn)行灌輸式地講解，忽視了實(shí)驗(yàn)探究在化學(xué)教學(xué)中的重要性，學(xué)生無法親眼觀看到化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的現(xiàn)象，長期背誦式教學(xué)會(huì)使學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭學(xué)情緒，抑制了學(xué)生化學(xué)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(xué)教學(xué)時(shí)，應(yīng)尊重學(xué)生的課堂主體地位，打破傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，創(chuàng)造師生互動(dòng)，實(shí)踐教學(xué)，探究創(chuàng)新的新型化學(xué)教學(xué)方式，促進(jìn)初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和效率的提高。例如教師在講解“制取氧氣”時(shí)，要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室操作完成。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，自由選擇制取氧氣的方法，教師適時(shí)指導(dǎo)監(jiān)督學(xué)生合作完成操作過程。實(shí)驗(yàn)前學(xué)生在小組內(nèi)要設(shè)計(jì)好制取氧氣的方案，布置好小組內(nèi)人員的分工，組員之間才能有序配合順利完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)課堂上學(xué)生成了學(xué)習(xí)的主人，實(shí)驗(yàn)過程中稍微有點(diǎn)難度的地方教師可以利用多媒體播放展現(xiàn)細(xì)節(jié)操作，選取操作比較成功的學(xué)生小組進(jìn)行示范展示。學(xué)生動(dòng)手合作完成實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，不僅是新型教學(xué)模式的創(chuàng)新，而且在合作過程中每個(gè)學(xué)生都是缺一不可的，都要聚精會(huì)神地合作完成，才能將實(shí)驗(yàn)做成功，這不僅培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)，鍛煉了實(shí)踐操作能力，同時(shí)也使學(xué)生體會(huì)到成功的喜悅。在初中化學(xué)教學(xué)中，運(yùn)用STEM教育理念，有效地實(shí)現(xiàn)了新課改對(duì)初中化學(xué)所提出的教學(xué)目標(biāo)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主要教學(xué)模式，理論講解為輔助教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生親自動(dòng)手參加化學(xué)實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)初中化學(xué)教學(xué)課堂的趣味性和生動(dòng)性，幫助學(xué)生樹立化學(xué)學(xué)習(xí)的自信心，提高學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新能力，提升化學(xué)課堂教學(xué)效率。

（二）轉(zhuǎn)變教育理念，提高教師STEM教學(xué)意識(shí)

隨著新課改的不斷推進(jìn)，在初中化學(xué)課堂教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維和創(chuàng)新能力成了化學(xué)教學(xué)的目標(biāo)。教師在基于STEM教育理念開展的初中化學(xué)教學(xué)中，可以通過提高教師的STEM教學(xué)意識(shí)，對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)方式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，促進(jìn)STEM理念更好地在初中化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮其價(jià)值和意義。傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中教師主要以講解理論知識(shí)為主要教學(xué)任務(wù)，將化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)定位為輔助教學(xué)，應(yīng)試教育的思想深入初中化學(xué)教師的教學(xué)理念中，長期以來抑制了學(xué)生化學(xué)實(shí)操能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展。傳統(tǒng)的初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)成果只是簡(jiǎn)單地學(xué)習(xí)化學(xué)理論知識(shí)，無法對(duì)化學(xué)反應(yīng)、化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行深入理解，所以要想提高初中化學(xué)教學(xué)課堂的質(zhì)量和效率，改變化學(xué)課堂的教學(xué)目標(biāo)，應(yīng)提高教師的STEM教學(xué)意識(shí)，將STEM教育理念融入初中化學(xué)教學(xué)中，來培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新思維和各項(xiàng)能力。學(xué)校可以定期對(duì)初中化學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)，為教師普及STEM教育理念的內(nèi)涵和方法，轉(zhuǎn)變教師的應(yīng)試教學(xué)思想，對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，使教師在化學(xué)教學(xué)中能夠合理地運(yùn)用STEM教育，為學(xué)生打造高質(zhì)量高效率的化學(xué)課堂。教師作為初中化學(xué)教學(xué)中的主要引導(dǎo)者，其教育理念和教學(xué)思想影響著學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力和化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，學(xué)校在提高教師STEM教學(xué)意識(shí)工作開展中，可以聘請(qǐng)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(xué)習(xí)和分析，更好地將其運(yùn)用到初中化學(xué)教學(xué)課堂中。STEM教育理念倡導(dǎo)將多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識(shí)融合到一起來進(jìn)行教學(xué)，提高教師的STEM教學(xué)意識(shí)，使教師可以將化學(xué)教學(xué)與STEM教育理念相融合，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生成長和思維發(fā)展的教學(xué)方案，為學(xué)生營造生動(dòng)有趣的教學(xué)課堂氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新能力和思維能力。

（三）引入生活元素，激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣

STEM教育理念重視實(shí)踐教學(xué)，在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用是指能夠讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，解決生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象和問題，在學(xué)生解決問題的過程中鞏固所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新思維和應(yīng)用能力?；赟TEM理念下培養(yǎng)初中生化學(xué)創(chuàng)新能力，教師可以在化學(xué)教學(xué)中引入生活元素，來調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣和熱情，使學(xué)生積極主動(dòng)地去探索化學(xué)知識(shí)，將化學(xué)與生活相聯(lián)系，感受化學(xué)知識(shí)的魅力。化學(xué)源于生活，又應(yīng)用于生活，教師在初中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用STEM教育理念來開展教學(xué)時(shí)，可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)來解決生活中的問題，需要教師在教學(xué)前對(duì)化學(xué)教材內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)研究，尋找與生活相關(guān)聯(lián)的地方，將生活因素引入到化學(xué)教學(xué)課堂中，來激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。STEM教育理念強(qiáng)調(diào)在生活情境中應(yīng)用化學(xué)知識(shí)，教師在進(jìn)行初中化學(xué)教學(xué)時(shí)，可以將生活元素與教材知識(shí)相結(jié)合，利用生活現(xiàn)象為學(xué)生講解化學(xué)知識(shí)原理，幫助學(xué)生養(yǎng)成在生活中熱愛觀察、熱愛思考的良好習(xí)慣，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。

在學(xué)習(xí)《特殊生活中一些物質(zhì)的pH》知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師在引導(dǎo)學(xué)生可以測(cè)出pH值的酸堿物質(zhì)有什么，示范如何使用pH試紙測(cè)量液體的PH值，在測(cè)量化學(xué)中常見的酸堿性物質(zhì)后，可讓學(xué)生在日常生活中思考出可以測(cè)量pH值的液體。積極鼓勵(lì)學(xué)生在回家后尋找生活中的酸堿性物質(zhì)，并思考他們是否可以測(cè)量出PH值。并在課堂上分享自己的心得體會(huì)。學(xué)生可以在家中找到自來水、牛奶、肥皂、水、食醋等物質(zhì)，思考他們是酸性物質(zhì)還是堿性物質(zhì)，并用教師所發(fā)放的pH試紙進(jìn)行測(cè)量。這些是日常生活中常見的液體，無危險(xiǎn)性，學(xué)生可以在簡(jiǎn)單操作的實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到化學(xué)知識(shí)。教師將STEM教育理念運(yùn)用到初中化學(xué)教學(xué)中，引入生活元素來豐富化學(xué)教學(xué)課堂，使學(xué)生在動(dòng)手操作生活實(shí)驗(yàn)的過程中鞏固所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的觀察能力和思維能力。學(xué)生可以在生活中尋找到與化學(xué)相關(guān)的物質(zhì)和現(xiàn)象，充分體會(huì)化學(xué)與生活的聯(lián)系。熟悉的生活物質(zhì)讓學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)有了更深刻的印象，對(duì)化學(xué)不再有陌生感，可以更好地學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)。生活資料的引入也讓復(fù)雜的化學(xué)知識(shí)有了畫面感，學(xué)生面對(duì)日常生活中的生活物品時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，對(duì)化學(xué)知識(shí)有了更生動(dòng)形象的理解。

（四）以問題為導(dǎo)向，調(diào)動(dòng)學(xué)生化學(xué)探索欲望

STEM教育理念可以通過問題為導(dǎo)向，對(duì)一個(gè)案例或知識(shí)點(diǎn)進(jìn)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(xué)教學(xué)中，通過問題引入教學(xué)知識(shí)，將學(xué)生的注意力吸引到化學(xué)課堂教學(xué)中來，調(diào)動(dòng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的探索欲望，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的提高。初中化學(xué)本身是注重科學(xué)探究的理性學(xué)科，教師通過運(yùn)用問題導(dǎo)向教學(xué)模式來開展初中化學(xué)教學(xué)，通過對(duì)學(xué)生提出問題來引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行思考，討論并解決，使學(xué)生在思考問題過程中對(duì)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行自主的探索和學(xué)習(xí)，來培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維。在傳統(tǒng)的初中化學(xué)教學(xué)中，教師由于課上時(shí)間較少等問題，在化學(xué)課堂上忽視了科學(xué)探究的教學(xué)價(jià)值，沒有為學(xué)生留出足夠的問題思考空間和時(shí)間，提出問題后很快對(duì)問題進(jìn)行解決，抑制了學(xué)生化學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展，長期以來會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性逐漸降低，對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭學(xué)心理。教師在STEM教育理念指導(dǎo)下來開展初中化學(xué)教學(xué)，以問題為導(dǎo)向來引入化學(xué)知識(shí)，為學(xué)生在學(xué)習(xí)前樹立一個(gè)課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)，調(diào)動(dòng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性和熱情，為學(xué)生打造高質(zhì)量高效率的初中化學(xué)教學(xué)課堂。

在學(xué)習(xí)《燃燒的條件》章節(jié)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可以在教學(xué)前利用多媒體為學(xué)生展示火災(zāi)的圖片，并提出問題：近些年我國森林火災(zāi)的發(fā)生率極高，對(duì)人民群眾生命安全和財(cái)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(xué)們可以思考消防員是如何進(jìn)行森林滅火的？教師在提出問題后應(yīng)為學(xué)生留出足夠的思考討論空間，教師可以繼續(xù)提問來引導(dǎo)學(xué)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(zāi)是怎樣發(fā)生的？教師可以鼓勵(lì)學(xué)生說出自己的想法和思考過程，并及時(shí)給予鼓勵(lì)，幫助學(xué)生樹立化學(xué)學(xué)習(xí)的自信心和興趣，來提高初中化學(xué)教學(xué)課堂的質(zhì)量和效率。教師在STEM教育理念指導(dǎo)下開展的初中化學(xué)教學(xué)中，以問題為導(dǎo)向來調(diào)動(dòng)學(xué)生化學(xué)探索欲望，需要教師根據(jù)教材內(nèi)容來設(shè)計(jì)出逐步深入化學(xué)知識(shí)的問題，教師在引發(fā)學(xué)生思考后，可以繼續(xù)以問題為導(dǎo)向來引出化學(xué)知識(shí)。教師提問道：“同學(xué)們，請(qǐng)思考森林中有哪些物質(zhì)是可以燃燒的？石頭，樹木可以燃燒嗎？燃燒的物質(zhì)具有哪些相同的特點(diǎn)？燃燒需要怎樣的環(huán)境？”教師通過逐個(gè)問題的引入來幫助學(xué)生了解燃燒所需的物質(zhì)和環(huán)境，在學(xué)生思考討論后，教師將學(xué)生的想法和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)：燃燒的條件需要有可燃物與氧氣接觸，且可燃物要達(dá)到一定的燃燒溫度。教師以問題為導(dǎo)向引導(dǎo)學(xué)生自主地去探索化學(xué)知識(shí)，給予學(xué)生足夠的思考空間和時(shí)間，幫助學(xué)生在思考過程中提高自身的化學(xué)思維能力和化學(xué)核心素養(yǎng)。以問題為導(dǎo)向教學(xué)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(xué)課堂教學(xué)，提高了學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新能力和思維能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

三、結(jié)語

綜上所述，在初中化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用STEM教育理念，為初中化學(xué)教學(xué)提供了新的教學(xué)模式和方法，將多學(xué)科、多領(lǐng)域的知識(shí)融合到一起進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)，有利于實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)所提出的初中化學(xué)教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生打造高質(zhì)量、高效率的初中化學(xué)教學(xué)課堂。