基于STEM教育理念的高中化学教学研究

崔领斌

摘 要：在高中化学教学实践中，有一部分教学内容因受学科本身的局限性等因素影响，导致教学内容无法有效延伸，因而造成学生对知识理解的片面。STEM教育理念是指将科学、技术、工程、数学有机相融的教育总称，它可以很好的解决某一学科知识领域的局限性，将知识进行有机整合，从而达到提升学生综合素养的目的。

关键词：STEM;教育理念;高中化学;教学研究

STEM拓展课教学内容在设计方式上重点强调将知识与实际情境进行有机融合，这样可以充分调动学生学习的主观能动性，积极有效的将化学知识与其他学科的知识互相融合，在解决化学问题的同时也提升了其他学科的学习能力，同时也提升了学生在生活中解决实际问题的能力。

一、STEM研究式实践提升学生多学科交叉互融能力

随着教育事业不断蓬勃发展，现提出具有前瞻性教育意义的STEM式教学模式，该模式利用各学科知识点的有机融合，从而达到提升学生综合素养的目的[1]。

以《金属的化学性质》为例，本节课的知识重点在于金属的活动性顺序，教学难点则是对金属活动性顺序的初步探究。从上述理论中不难发现，对金属活動性认知是本节课学习的基础性内容。对这一知识点的认知教师可以引导学生从科学原理入手，可以为学生举例说明。比如，在拿破仑时期，有一次皇宫举行宴会，贵族们为了显示自身的高贵地位，都选用金黄金器皿用餐，只有拿破仑用的是铝制餐具，同学们知道这是为什么吗？接着教师可以用科学的角度对学生进行知识讲解，这是因为在拿破仑时期铝是比黄金要贵重很多的一种金属器皿。虽然铝是地壳中含量最多的金属元素，但在当时人们并没有找到单质铝，它在自然界中的存在一直都是作为化合物出现的，这就涉及到铝的化学性质，因为其化学性质过于活泼，又属于比较轻的元素，因此处在地表上层，跟很多物质都可以融合，比如铝和氧气接触会迅速反应形成三氧化二铝。而黄金的化学性质非常稳定，不会与其他物质融合，同时由于黄金是比较重的元素，下沉到地心，因此以当年的科学水平，黄金不容易被发现。因此，教师结合科学实践将金、铝两种金属元素的化学性质对学生进行融合性讲解，可以增加学生对金属化学性质的认知。

二、STEM任务式实践提升学生知识运用和迁移能力

关于STEM教学模式，其中S即Science代表科学、T即Technology代表技术、E即Engineering代表工程、M即Mathematics代表数学，强调的是多学科间的交叉互融能力[2]。但这并不意味着单纯意义上的各学科知识的叠加，而是项目式的学习，将解决问题作为导向、利用互相协助从而完成任务式学习的课程组织方式。利用这种对跨学科知识以及生活经验的整合，从而培养学生对知识的灵活运用能力，并可以培养学生对知识进行情境性以及社会性迁移的应用，包括对知识迁移后对一些社会问题的解决能力的培养和对问题的自主创新能力的提升。

以《生活中两种常见的有机物》为例，在进行本知识点教学实践过程中，教师可以利用任务式教学实践来提升学生对知识的运用能力以及对知识的迁移能力。教师可以为学生布置学习任务，在生活中常见的有机物有哪些。学生带着问题在生活中进行寻找，比如乙醇即酒精和醋酸，这两种物质都是生活中常见的有机物。教师可以引导学生学习乙醇的化学性质，从而使学生获得物质的结构与性质之间关系的科学观点，并且为学生布置学习任务，检验酒精中是否有水，如果有请计算出水的比例，进而在学习化学知识的同时又可以使学生温习数学知识，从而提升了学生多学科交叉学习的能力。

三、STEM实验式实践提升学生协调互助创新设计能力

在新课改的大背景下，针对高中化学教学实践，题材最为新颖的课堂教学内容为拓展性实验教学，而STEM教学模式的教育特点恰好符合实践+实验有机整合的全新教学理念，这使得拓展性的教学可以顺利开展[3]。

以《氧化还原反应》为例，教师可以利用实验的模式对学生进行教学引导，这样可以使学生通过实验过程亲历氧化还原反应的具体步骤，增加学生对该知识点的认知程度，同时也提升了学生对科学、技术、工程以及数学几大科学的利用率。在实验过程中，让学生观察到参加反应的物质间存在电子转移或者电子偏移的现象，这种化学反应即被称为氧化还原反应，这充分体现出一定的科学原理，即电极电势越大则电对中的氧化型的氧化能力就越强，反之电极电势越小，则电对中的还原性的还原能力则越强。

总而言之，由于STEM的学习模式集科学性、技术性、工程性与技术性于一体，同时还与生活点滴存在千丝万缕的联系，因而这种学习方式可以有效激发学生学习兴趣，提升学生学习的主观能动性，进而达到提升学生综合素养的目的。

参考文献：

[1]石红炽.STSE教育理念下高中化学教学管窥[J].当代教研论丛，2019（05）：86.

[2]龚玉龙，李秀芝，张敬爱.STSE教育理念在高中化学教学中的应用[J].科教文汇（下旬刊），2012（10）：119-120.

[3]韩峰，蒋道明.高中化学教学中渗透绿色化学教育理念的行动研究[J].中学化学教学参考，2009（10）：15-17.