STEM教育在高中化学教学实践中的研究

王洪珠

(江苏省扬州市宝应县氾水高级中学 225200)

STEM教育从1986年开始提出，自提出开始，有不少教育专家响应其教学方针，设计多样化的教学方案，以达到创新教学的目的.在该教育实践中，同时涉及了科学、工程、数学与技术，每一项内容都是新时代发展所需掌握的知识要素.美国的科学教学深深地贯彻此教学方针，企图收获最佳的教学效果，我国教育专家虽然才认识到这种教育方针与时代发展的紧密贴合，但也在积极探究此教育方针在教育学科中的应用.高中化学学科的教学难度较大，需要学生将生活体验与教学内容结合在一起，才能有效提高化学成绩.而STEM教育理念正好帮助学生弥补实践中的不足，给学生提供更多教学体验，对我国的化学教育行业发展有指向性的作用.

一、STEM教育的内涵

STEM教育的内涵便是科学、工程、数学和技术，这一教育理念不仅可以理解为是四个学科与新的教学学科的知识融合，也可以理解为是四个学科与新的教学学科的教学思想的融合.我国目前在教育上强调综合素质的培养，对综合素质高的人才需求逐渐增大，而该理念包含几大学科的教学内容，有利于我国培养多元化人才，增强人才的知识技能掌握能力，贯彻此教育方针，能为我国输送更多优秀人才，同时也帮助我国逐渐健全教学体系，增强我国教育能力.

二、STEM教学实践的重要性

化学学科本身，需要教师掌握较多的知识，才能完成个人教学工作，而教师在教学时也忽略知识的系统性，常常因为教学知识的杂乱，导致教学效率的降低.其次，我国化学学科的知识划分，也较为局限，不利于学生在学习中拓宽学习思维，对学生充分理解化学的内涵有较大限制.STEM教学实践正好帮助教师系统地梳理教学内容，帮助教师完整地架构教学体系，根据教学理念中的四个学科，分别将化学与其结合在一起，对学生进行教学.充分地追赶时尚潮流.结合教育理念使用到的教学方法，不仅能有效提高学生的学习效率，也能增强教师的教学能力，对化学学科的未来发展有重要的促进运用.

三、基于STEM的化学教学模型建构

STEM教育理念用于教学时，需要架构清晰的模型，才能便于教师在教学中灵活运用，其实根据学生的反应调整教学计划.本文从笔者的教学经验出发，提出基于STEM的化学教学模型，以供教师参考.在具体的教学环境中，教师在课堂开始前向学生提出与本堂课教学内容有关的问题，引导学生思考问题，创设思考环境，让学生始终保持求知的状态，也便于学生养成好的学习习惯.其次，教师在问题的拟定上应该尽可能多元化，将知识的各方面组合在一起，使教学效果更加突出.具体的STEM化学教学步骤如下：

1.教师结合生活实际创设教学情境.

2.教师根据课程教学要求，设立教学提问.

3.教师指导学生借助网络健全个人知识网络.

4.教师利用小组讨论，充分贯彻STEM知识点.

5.教师引导学生通过自主学习，达成教学目的.

四、STEM教育在高中化学教学中的实践研究

本文主要研究将STEM教育理念用于化学教学中的实践方式，以化学课本中的“原电池”内容为例，探讨该教学理念的实际应用.

1.创设教学情境

根据“原电池”一章节需要教学的内容，教师可以将“电池”突出，作为引导学生思考的切入点，让学生从教师创设的教学情境入手，积极学生的思考行为，帮助学生增强化学学习积极性.比如，教师可以在教学开始前，向学生举出生活中常见的电子产品，并询问学生对这些电子产品电池了解多少，创设如果手机没电了的情境，引导学生思考能通过什么方式供电，通过这样的方式引发学生对“电池”和“原电池”的关注，达到教学目的.

2.设立教学提问

“原电池”一章节中，有许多较难理解的知识点，作为教师，需要在课堂中，有意识地对学生进行提问，才能让学生更好地将学习到的知识与生活实际结合起来，以便学生解决生活问题.在STEM教育理念中，提到的四个方面，可以为教师设立教学提问提供参考，比如教师可以提“原电池中电极如何选择？”“如何才能组合一个完整的闭合电路？”“原电池的电流如何才能长期趋于稳定状态？”“原电池的转换效率如何计算？”等问题，让学生结合四个方面思考学习的内容.

3.借助网络健全个人知识网络

网络能给学生提供更多的教学资源，教师在教学时必须向学生介绍通过网络学习的方法，让学生合理地借助网络，理解教学难点，并且用在网络中熟悉的知识健全个人知识网络，帮助学生理解化学难点，并且树立正确的化学学习思想.比如，教师可以就上述提到的问题，让学生借助网络寻找答案.教师也可以将新的教学内容与学生的网络搜寻联系在一起，在教学中引导学生搜索“电极”，通过网络知识的检索发现“盐桥”的存在，并熟悉其定义，探究其来源.通过此方式不仅能拓宽学生的知识网络，也能让学生理解到网络的丰富性，也增强学生的网络应用能力.

4.利用小组讨论贯彻知识点

由于学生在学习时，自主学习能力较差，教师需要将学生分为小组，通过小组讨论的方式，互相监督、互相学习，提高学生们的自主学习能力.教师可以将STEM教育理念中的四个代表含义告知学生，并引导学生以小组为单位分别讨论与之有关的问题，并主动探究答案，通过此方式贯彻教育理念，同时也帮助学生熟悉知识点，有效增强学生的化学思考和解答能力.

5.通过自主学习达成教学目标

除教师在教学时引导学生学习的内容外，教师还需要让学生有自主学习的空间，适当地在教学时提出可探究的问题，让学生能自主通过阅读教材或收集资料来获得知识储备.总之，教师需要在教学中向学生提及阅读教材和搜集资料的必要性，在课程中提出对应的问题，让学生，通过阅读教材获得答案，在求知行为达成的过程中，学生也能正确对待阅读教材的这一过程，更重视教材内容.比如，教师可以在课堂中提出双液原电池该如何安装的问题，学生对该名词的陌生，促使其翻阅教材，使其在教材阅览中获得对应知识.

美国在应用STEM教学时，收获不错的教学效果，学生的学习综合能力有明显的提升，对我国教学而言，也树立了榜样.STEM教育理念中强调培养复合型人才，与我国的培养方针不谋而合，因此我国在现有的教育方式上，积极融合新的教学理念和教学方法，以求掌握理念和方法中的精髓，引导教师形成正确而有效的教育思想，不仅能有效提升个人的教学能力，也能为塑造个人教师形象起到较大帮助.其次，高中化学教师在应用该教学理念时，也需要带有与时俱进的思想来学习新知识、理解教学内容，在个人教学知识储备增多的基础上，深入贯彻教学理念，才能真正发挥该理念的重要性，为我国化学行业储备更多人才.