劉夢清
【摘 要】STEAM教育是一種新型的教育理念,整合了科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)、數(shù)學五門學科領(lǐng)域知識,對培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力、實踐能力具有積極的作用。在初中化學實驗教學中,融入STEAM教育理念,旨在將化學科學與其他五門學科知識進行整合,以項目為載體,以探究為核心,通過工程設計,促使其解決生活中的實際問題。為此,本文著重探討了STEAM教育理念下初中化學實驗教學的意義、原則和實施對策。
【關(guān)鍵詞】STEAM教育理念;初中化學;實驗設計;項目
STEAM是一種教育理念,不同于之前單一的學科教學,它整合了科學、技術(shù)、工程、藝術(shù)和數(shù)學等學科領(lǐng)域知識,對培養(yǎng)學生跨學科思維具有很好的作用。為響應新課改教學要求,提高初中化學教學質(zhì)量,教師要深度融入STEAM教育理念,通過化學實驗教學方法的優(yōu)化,在創(chuàng)新教學路徑和教育理念的基礎上,提升學生的創(chuàng)新、實踐能力。為此,本文以初中化學實驗教學為例,著重探討了STEAM教育理念下初中化學實驗教學的意義、原則和對策。
一、STEAM教育理念下初中化學實驗教學的意義
(一)有利于提高學生的思維能力
新課程改革倡導培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng),在化學教學中,學科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任。而思維能力的激活和培養(yǎng),作為提升核心素養(yǎng)的前提,在教學中,運用STEAM教育理念進行教學啟發(fā),不僅可以促進思維靈活發(fā)展,還可以提高課堂教學質(zhì)量。要知道STEAM教育理念下初中化學實驗教學,是基于解決生活中實際問題而提出的一個項目,旨在讓學生運用所學知識通過對項目的探索、分析、解決等,促進學以致用,提高對知識的理解和應用。此過程考驗到了學生的分析能力、邏輯思維能力以及學習遷移力,每一項能力的考驗都需要較強的思維能力??梢姡私逃砟盥鋵嵉囊饬x所在。
(二)有利于培養(yǎng)學生的化學素養(yǎng)
核心素養(yǎng)培養(yǎng)是提高學生綜合素質(zhì)的重要內(nèi)容,在初中化學實驗教學中,要想培養(yǎng)學生化學素養(yǎng),需要教師打破傳統(tǒng)的講授教學、演示教學等模式,樹立以人為本的教育觀,回歸學生視角設計內(nèi)容,開創(chuàng)教學新路徑。而STEAM教育理念在初中化學實驗教學中的落實,可以有效完成這一教學目標。它是基于學科整合以及學生學習實際情況對教學資源進行的開發(fā)、利用的過程,在此期間,學生將占據(jù)課堂主體地位,教師的教,將依據(jù)學生的實際學習情況和做的效果展開,既可以提高學習自信心,又可以培養(yǎng)實驗探究的化學素養(yǎng)。
二、STEAM教育理念下初中化學實驗教學的原則
(一)主體性原則
STEAM教育理念倡導學生自主、主動學。也就是說,教師在進行化學實驗教學的時候,要遵從主體性的原則,從學生視角出發(fā),設計符合學生學習興趣的實驗內(nèi)容,在激發(fā)自主學習興趣的基礎上,引出項目主題,鼓勵學生運用所學知識對該項目進行學習、探究、分析、解決,在自主實驗、主動操作的過程中,提高實踐能力,培養(yǎng)科學探究精神。
(二)實踐性原則
STEAM教育倡導培養(yǎng)學生的實踐能力,強調(diào)實踐出真知。為此,在教學的時候,教師要改變傳統(tǒng)演示教學的模式,創(chuàng)造實踐教學、探究教學的方法,遵從實踐性的原則,在真實實踐、切實參與、動手操作的過程中,提高學生對實驗的認識,在實驗觀察、實驗探究中,培養(yǎng)核心素養(yǎng),促進學生對化學知識的理解和掌握。
三、STEAM教育理念下初中化學實驗教學的對策
(一)依據(jù)教學目標,開發(fā)多元化學習資源
STEAM教育理念下初中化學實驗教學,融合了多元化的課程資源,是為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),促進其思維靈活發(fā)展,而對教學資源進行的開發(fā)、利用和創(chuàng)新。為此,在教學的時候,為提高化學實驗教學質(zhì)量,要依據(jù)教學目標,創(chuàng)設多元化學習資源,將項目實驗與生活、科學、數(shù)學、工程等領(lǐng)域進行充分融合,實現(xiàn)跨學科拓展、深化,培養(yǎng)創(chuàng)新素養(yǎng)。例如,在教學《探究燃燒的條件》實驗內(nèi)容時,旨在讓學生通過實驗探究認識,燃燒需要可燃物、與空氣或者氧氣接觸、達到燃燒所需的最低溫度。在傳統(tǒng)的實驗教學中,是依據(jù)實驗原理:白磷著火點為40℃,紅磷著火點為240℃,用熱水給紅磷、白磷加熱,進行實驗得到的燃燒條件。在此過程中,白磷燃燒會產(chǎn)生大量的白煙污染空氣,其次給水下白磷通入氧氣的時候,過程操作比較繁瑣,不利于實驗探究。為提高化學實驗教學效果,在教學的時候,可以開發(fā)多元化學習資源,從環(huán)境污染的角度出發(fā),綜合生活、科學等學科知識,讓學生對此實驗裝置進行創(chuàng)新設計,以綠色實驗、探究燃燒條件為項目,鼓勵學生以以往實驗經(jīng)驗和所學知識為基礎,對該工程進行設計、優(yōu)化,如:
第一,當銅片上的白磷燃燒時,將一內(nèi)壁沾有水的小燒杯罩在白磷上;
第二,取下銅片后,用一支空試管向下罩住水下的金屬圓柱體。
通過實驗創(chuàng)新,鼓勵學生從科學視角進行探究,實現(xiàn)綠色化學理念;同時,為方便學習總結(jié),學生還可以充分利用自己的數(shù)學知識為輔助,利用對比思想和表格歸納等方法,對實驗內(nèi)容進行分析。通過多元化學習資源的有效整合,促進探究思維發(fā)展,提高實驗教學質(zhì)量。
(二)創(chuàng)設真實情境,設計跨學科實驗內(nèi)容
STEAM教育理念并不是簡單的學科整合教學,而是以生活中的實際問題為核心,綜合學生學習實際情況設計出的一個項目。其目的是培養(yǎng)學生的處理問題能力,促進學以致用。為此,為培養(yǎng)實驗探究興趣,教師要創(chuàng)設真實的教學情境,以情境為輔助,在激發(fā)學習動力的基礎上,設計跨學科實驗內(nèi)容,鼓勵其利用所學知識進行實驗探究,從而使其在真實操作過程中,提高自身的學習能力。例如,在教學《氧氣的實驗室制取與性質(zhì)》實驗內(nèi)容時,為使學生對該實驗原理和實驗步驟有清晰的認識,在實驗學習之前,要結(jié)合學生的學習實際情況,創(chuàng)設真實的教學情境,利用信息技術(shù)手段播放潛水員在水中游泳、病人輸氧、燃燒、鋼鐵冶煉等場景,在生活回歸的基礎上,讓學生自由交談氧氣在社會生活中的應用,提高課堂參與能力,激發(fā)實驗探究興趣,從而導入此次實驗項目,鼓勵學生從不同視角對此次實驗進行分析,如: