基于STEM教育理念發展學生核心素養

摘" "要：STEM教育作為一種基于跨學科有機融合的新的教育模式，強調于真實情境下培養學生利用跨學科思維解決實際問題的能力。文章以“苯酚的化學性質”為例，基于STEM教育理念，關注社會熱點問題——苯酚泄漏應急處理，創設情境展開教學，發展學生化學學科核心素養。

關鍵詞：STEM教育；苯酚教學；核心素養

1" STEM教育理念與化學學科核心素養

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》明確指出要以發展學生化學學科核心素養為主旨[ 1 ]。這就要求一線教師在開展教學過程中，在課程內容選擇、教學設計上要密切聯系社會實際、生產生活實際。教師要引導學生真正認識化學的本質和規律，讓學生能夠靈活運用所學知識，解決真實情境問題，真正做到發展學生化學學科核心素養。

生產、生活中的實際問題往往復雜多樣，要培養能夠真正解決實際問題的人才，要求教師改變單一學科思維，靈活建立多學科之間的聯系。基于真實情境的STEM教育理念，能為這一教學活動的開展提供理論支持。

所謂STEM理念，具體是指融合了科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）、數學（Mathematics）四門學科的課程教學活動的統稱[ 2 ]。它是一種基于多學科、跨學科有機融合的新的教育模式。基于STEM教育理念開展教學，能夠有效打破傳統教學學科之間的限制，整合多學科之間的聯系，實現跨學科高效教學[ 3 ]，更好地發展學生學科核心素養。可以說，開展基于STEM教育的高中化學教學與發展學生核心素養不謀而合[ 4 ]。

作為一種新的教育理念，STEM教育往往需要面向社會實際、生產、生活實際構建真實情境，強調學生要把生活實際與抽象的學科知識、學習過程與課程內容有機融合，鼓勵學生積極參與，引導學生從相互聯系的視角去認識分析實際問題，激發學生學習興趣和學習主動性。基于STEM教育理念開展教學，對于貫徹落實新課標下的化學學科核心素養，培養創新型人才具有重要意義[ 5 ]。

本文以人教版選擇性必修3第三章第二節“苯酚的化學性質”為例，基于STEM教育理念開展教學，通過真實情境中學習任務或活動設計，實現從知識到能力、從能力到素養的進階式發展，以達到發展學生化學學科核心素養的目的[ 6 ]。

2" 教學分析與設計

2.1" 教材分析

苯酚是酚類化合物中最典型的一元酚。教學時，根據“結構決定性質”的基本觀念，對比酚和醇結構和性質的異同，完成苯酚化學性質的學習，能夠引導學生進一步強化對有機物分子內基團相互作用的認識，這也是苯酚這一內容的重要教學價值之一[ 6 ]。苯酚的弱酸性是教學重點之一，通過探究學習，還能夠進一步拓展學生對物質酸性強弱的掌握。

本節內容涉及實驗方案的設計與評價、基本實驗操作、計算等多方面內容，符合基于STEM教育理念在真實情境中對跨學科能力的融合培養，能夠讓學生感受到化學與社會、化學與技術以及化學與多學科之間的密切聯系，發展學生學科核心素養。

2.2" 學情分析

選擇性必修3有機化學模塊經過一段時間的學習，學生在學習方法和知識儲備上已具備相當的基礎。學生已經基本了解研究物質化學性質的一般方法，樹立“結構決定性質”的基本觀念。學生也具備了一定的分析能力和簡單實驗的設計能力，具有性質預測的知識基礎。當然，學生對一些內容如苯酚的酸性強弱等的學習還是有一定困難，對顯色反應缺少知識支持等，故增設了一些探究實驗、討論猜想，引導學生更好地完成知識的學習構建。

2.3" 教學設計

（1）教學目標（見表1）

（2）教學思路

基于STEM教育理念，以真實情境為背景，開展苯酚化學性質的學習，發展學生學科核心素養，教學設計思路見圖1。

3" 教學實施（見表2）

4" 教學反思

本節課基于STEM教育理念設計教學，結合當前社會新聞熱點，在真實情境中提出問題，創設生動活潑、富有個性的學習活動，有助于引起學生的學習興趣，激發他們的學習創造力，讓他們在解決實際問題中靈活運用跨學科思維，真正做到學以致用。

在教學過程中，根據學生學情以及認知特點，分組開展教學。學生分工合作、協作交流，有助于培養他們的團隊精神與合作意識。在教師的引導下，學生作為學習的主體，在真實生動的情境活動中，自主學習、自主設計、自主實踐，靈活運用課本所學知識，分析解決現實生活中的問題，體會“在學中做，在做中學”的學習樂趣。學生在其它相關學科知識的輔助下，構建學科知識，明確知識間的聯系，形成知識網絡，提高了課堂教學的實效性。

教學具體實施過程中，通過苯酚化學性質的學習，讓學生進一步掌握研究有機物化學性質的一般方法，鞏固提升實驗設計、實驗操作能力，發展學生“宏觀辨識與微觀探析”“科學探究與創新意識”“證據推理與模型認知”等學科核心素養[ 7 ]。通過了解酚類對環境和健康可能產生的影響，發展學生“科學態度與社會責任”的學科核心素養。

參考文獻：

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020：2.

［2］ 王瑾.基于STEM理念的高中化學教學實踐探索[J].學周刊，2024（9）：91-93.

［3］ 王海鵬.淺談STEM教育理念在高中化學課堂中的運用[J].甘肅教育研究，2023，30（10）：103-105.

［4］ 駱泓竹.基于STEAM教育理念的高中化學課程案例設計[D].重慶：重慶三峽學院，2023：2.

［5］ 商玉慧.基于STEAM教育理念的微項目在高中化學教學中的應用研究：以元素化合物教學為例[D].紹興：紹興文理學院，2023：8.

［6］ 人民教育出版社 課程教材研究所，化學課程教材研究開發中心.普通高中教科書教師教學用書·有機化學基礎（選擇性必修3）[M].北京：人民教育出版社，2020：80-85.

［7］ 李小靜.從情境素材到教學情境：談化學教學的真實性情境創設[J].化學教與學，2021（5）：17-20.