STEM理念在中学化学教学中的应用研究浅析

吴君怡 魏建文

  

【摘要】STEM教育理念是1986年由美国科学家委员会在《本科的科学、数学和工程教育》报告中首次提出，旨在寻求科学、数学、工程和技术教育之间的相互关系。STEM理念的提出，使人们从系统論的角度去研究教育方面的问题。STEM教育是一种指引教学和学习的方法，它是通过融合科学、技术、工程和数学这四个方面的精髓来实现的。STEM教育理念的提出，改变了以往人们看待教育的传统认识和观点，促使每一个和教育有关的人去思考科学、技术、工程和数学之间的内涵和联系。

本论文主要简述了四方面的内容，第一部分：简述STEM教育理念。第二部分：STEM教育理念的特点，主要分为两方面系统性和实践性。第三部分：STEM教育理念下教学的优势。第四部分：STEM教育理念渗透在中学化学教学。本论文初步达到了STEM理念在中学化学教学中的应用研究浅析的预期目标，并对后续STEM理念在我们化学课堂中的应用可以起到一定的促进作用。

【关键字】STEM教育理念   中学化学课堂

一、简述STEM教育理念

STEM是Science（科学）、Technology（技术）、Engineering（工程）和Mathematics（数学）的英文第一个字母缩写。它是1986年由美国科学家委员会在《本科的科学、数学和工程教育》报告中首次提出，旨在寻求科学、数学、工程和技术教育之间的相互关系。STEM理念的提出，使人们从系统论的角度去研究教育方面的问题。STEM教育是一种指引教学和学习的方法，它是通过融合科学、技术、工程和数学这四个方面的精髓来实现的。

二、STEM教育理念的特点

（1）系统性

STEM教育将科学教育、技术教育、工程教育和数学教育四方面相互之间联系起来，然后以综合、整体的思维解决现实世界中的各种问题，因而呈现了系统性。在教学目标方面，STEM教育理念综合利用科学、技术、工程和数学四方面知识与技能，目的让学生具有独立的逻辑思维和技术能力，能有效高效地解决现实生活遇到的问题。在课程评价方面，STEM教育理念和传统的课程评价不同，前者更注重综合全面的评价，有清晰的、高质量的评价系统，评价内容更包括分析、推理、解决问题的能力和创新能力;而后者更加倾向于测试的卷面分数。

（2）实践性

STEM教育理念的实践性表现于教育提出本身，它把技术、工程和科学、数学放在同等重要的位置，主要突出过程和实践的重要性。技术和工程涉及的工程设计和工程思维习惯将直接影响学生的问题解决能力和创新能力。

（3）开放性

STEM教育理念与传统的教育观念有着很多区别，前者主张知识是系统的，是不断更新的，不是把知识按照教材上一字一句的识记而习得的。后者认为知识应该是机械式的填充，应该按照课本上的内容一字一句不落下的识记，或是能够完成类似的习题，测验时能够得到正确答案，这样知识就掌握了。STEM教育理念重视对概念的理解和应用，认为对概念的深层理解有助于学生灵活应用已有知识，并在与现实生活世界的接触中随时拓展和完善自己的知识体系。

三、STEM教育理念下教学的优势

（1）强化重视各个学科中的科学

在大环境的教育考试体制之下，中小学的科学教育基本上是让步于语、数、外等学科的。虽然化学是被着重强调的学科之一，但是学生的科学、技术、工程等其他学科的创新与探究能力被抑制了。中学化学教育更加应该遵循学生认知发展的规律，在基础教育阶段重视培养学生科学探究的能力，提升化学的素养。

（2）利于提高教师专业素养

随着教学中心从教师转向学生，教师的职责越来越大，能力要求也越来越高。他们承担的不仅仅是知识的传授问题，而且是一种科学态度与探究能力的培养。科学素养、专业化教学组织、准确测评等方面都对教师专业能力提出了更高的要求。

四、STEM教育理念渗透在中学化学教学

（1）鼓励教师及时更新教学理念，融入STEM教育理念

教育领域推广STEM教育理念，首先要让教育的实施者有STEM教育理念。STEM教育理念的提出，改变了以往人们看待教育的传统认识和观点，促使每一个和教育有关的人去思考科学、技术、工程和数学之间的内涵和联系。在中学化学课堂教学中，教师除了要把要求掌握的知识完整的教会学生，激发学生学习化学的兴趣之外，更要能够在日常教学中充分渗透STEM教育理念。如人教版九年级化学第八单元课题3《金属资源的利用和保护》中，炼铁原理是重点、难点、更是考点。在现在的教学现实中，教师往往板书原理，记忆背诵;深入研究些的老师或许会利用电子音像等来加以辅助。事实却是少量学生真正了解现实生活中的炼铁工程，更别谈掌握其技术以及涉及到的科学，即STEM教育理念。结合STEM理念，在条件许可的情况下，教师可以和冶炼厂取得合作，安排学生参观，实践整个过程，这对于学生来说是一个非常宝贵的学习机会，更是一次质的飞跃。

（2）转变学生“唯分数论”，培养学生的系统性思维

社会、学校、家长以及各个层面或多或少都是以分数评定的大环境下，学生已经俨然眼中只有分数。学习不仅仅是为了分数、考试、名次，学习的重大目的就是培养学生的系统性思维，以综合、整体的思维解决现实世界中的各种问题。结合我们STEM理念，应该适当的淡化分数、考试、名次的地位，恰当的提升系统性思维的地位，恰当的引导学生正确看待分数。

（3）多种形式进行化学教学，培育新时代的学生

科学、技术、工程和数学之间相互相通，相互交融，你中有我，我中有你的，理解并且掌握其中的内涵和联系，教师才能培育出符合新时代要求的学生、人才。从两方面去培育新时代的学生，第一、利用学生实验，培养学生的技能水平。化学实验教学中，利用学生实验，培养学生动手操作能力是实施素质教育的重要途径。如气密性检查时，用注射器改进实验，学生兴趣大增且掌握了气密性检查的简便方法，通过实验课培养了学生的科学态度和方法，逐步形成学生观察问题，分析问题的能力。第二、利用家庭实验，培养学生的创造能力。创造能力是当今社会人才最可贵的素质，创造能力是对学生素质的较高要求，应在平时教学中一点一滴的培养。化学课堂离不开演示或学生实验，因为实验生动、直观，有趣的特点，所以学生不满足于课堂上的所学，他们更有兴趣自己探究，所以适当开展一些家庭小实验，可以迎合他们的心理，调动学生学习的积极性，更可以培养他们的创造性。

参考文献

[1]江丰光，蔡瑞衡.国内外STEM教育评估设计的内容分析[J].中国电化教育，2017（06）：59-66.

[2]常咏梅，张雅雅，金仙芝.基于量化视角的STEM教育现状研究[J].中国电化教育，2017（06）：114-119.