STEM思想引领下的高中化学课教学初探获奖科研报告

STEM思想引领下的高中化学课教学初探获奖科研报告摘

要：STEM是随着科学技术发展，兴起于美国的一项教育思想。随着我国新课程改革的发展，STEM教育思想被引入并且指导着当前的教育教学实践工作，被转换为科学素养、技术素养、工程素养、数学思想等，广泛应用于当前的高中课堂教学中。本文探究了STEM思想引领下的高中化学课教学的的策略，提出了相关的建议和看法。

关键词：STEM;高中化学;教学

前言

STEM作為一种较为客观科学的教育思想，早在上世纪八十年代初步出现，逐渐发展，与教学融合。至今，教育工作已经能对STEM驾轻就熟的掌控，实现多元、灵活的教学工作。在组织教学中，教师以更为科学、开放的心态去探究与教学，坚持以学生为中心，构建课堂。教育尊重学科的科学性，结合科学、技术、工程、数学等，构建全新的学习体系，服务于学生的学习。

一、STEM教育思想

1986年，STEM思想被提出，进而始终得到美国政府的关注及重视。随着互联网+时代的到来，对于教育与生活实践、各学科之间的关联性都有了更高的要求，顺应这种发展大趋势，旨在培养多元人才的STEM思想被教育工作深入挖掘，被引入我国，逐渐磨合成适应学生成长、各学科学习的教育理念，渗透并指导着教育工作的开展[1]。在此，笔者也对STEM教育思想进行了一系列的整理概括，主要有以下几个方面：

STEM教育思想以四种“元学科”作为一类模型。即S（Science）、T（Technology）、E（Engineering）、M（Mathematics），这四门为“元学科”，在此基础上，则形成一种较为综合、多元的教育思想，这种思想之下，各学科不再是单调的一门学科，而是以综合的状态，找到学科之间、学习与实践之间的关系，进而推进教学。

STEM教育思想也是一种具体的教学策略。在学科整合之后，将问题的发现、设计、解决、探索等综合为一种统一的教学方式和研究策略的整合，全面促成日常的教学工作以新的形式展现。

STEM教育思想在内容上，紧扣自然科学学科的核心素养，将科学、技术、工程、数学等融合为科学素养、技术素养、工程素养、数学思想，内化融合在课堂中，最终服务于课堂教学。

二、以STEM教育思想指导的化学学科

（一）依据教学内容创设情境

情境的创设，是近年来教育教学工作发展的重要方式，能够调动学生的学习兴趣，引发学生思考，为接下来的学习做出铺垫。高中阶段化学的学习，脱离于初中阶段的“生活中的化学”，而进入到更深层次的对化学公式、模型的掌握。在组织教学中，以情境导入，消除学生对知识的陌生感、隔阂感，最终实现情境的全面创设，以达成教学的全面发展。STEM教育思想之下，本身知识就应当是与生活紧密结合的，而以情境创设为开篇的教育，能够为学生带来更多的思考。以“原电池”的教学内容为例，笔者尝试让学生自己做一个稳定的充电器，为自己的手机充电。手机等电子设备，是当今社会较为常见的智能工具，这样的一个情境设定，其意义既能使学生进入到学习状态中，乐于参与，也能引发学生积极思考：原来，化学知识的学习是能与生活有着如此紧密的结合的，从而能更为投入地参与到学习中[2]。

（二）结合主题设置教学模型

在STEM教育思想之下，化学学科的教学工作，是以一种多元融合的姿态出现的。因此，在组织教育下，不仅形成了一种新的教学模式，也为学生提供了更加广泛的平台。

一般而言，教师以教学情境引发学生进入到学习中，进而需要以提问的方式启发学生做出进一步的思考。如前文提到的“原电池”的例子，教师可以提出一系列的具体问题，如“如何选择适合的电极”、“如何完成闭合电路设计”、“如何保持原电池稳定持久”、“如何完成化学转换效率计算”等四个问题。

在教师提出的问题之后，已经为学生铺就了探索与学习的台阶，帮助学生找到了学习的方向。学生以小组为单位，收集技术、数据等，以此做出整理，发展，完善教学工作，留给学生更多的机会，全面达成发展。当前教学工作的发展目标是，为学生的自主思考、讨论留下充足的时间，以此来实现学生自主探究与发展。

在讨论问题之余，则进行了完整的知识体系的构建。在STEM教育思想指导之下的教学工作，为学生留有更多的实践机会，但是在实践之余，还要尝试将实践的内容整合成为相关的理论基础[3]。在这一环节，应当是围绕教材、结合自身的探究结果等，进行全面的探究与发展，加以整理。教师则为学生做出指导，使之更具科学系统性。

交流与反思，这是学生在得出结论之后的总结环节，较为重要。在这个过程中，学生不再是按照实践到理论的单一顺序，而是在实践之后，用理论及实践反复验证，进一步加以讨论。交流与反思的过程，能够对前面涉及到的疑问性进行解析，从而促进日常教学工作的发展。

（三）引导学生自主讨论学习

引导学生自主讨论与学习，尊重学生的学习中心地位，是STEM教育思想之下的重要理念。在组织教学中，此时也要教师对课堂教学进行重新规划。首先，对于化学学科，要培养学生的技术数据分析能力、化学实验能力和沟通交流能力。这些能力能够促进学习能力的发展，让学生掌握知识点;能够引导学生进行自主探究学习，实现学习进步。其次，培养学生自主学习的能力。这需要教师与学生进行沟通交流，了解学生内心，为学生提供表现的机会。最后，教师要为学生提供交流的平台。在长达40分钟的传统教学中，一般都是以教师为主体。在组织教学中，教师要为学生提供表达的空间，鼓励学生进行自主探究。教师甚至可以尝试转变授课方式，将理论知识放在课前或课下，而在课堂上为学生提供自主讨论的空间，并