胡先勇
摘要:STEM教學(xué)理念是關(guān)于科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)的有機(jī)結(jié)合,致力于培養(yǎng)全方面發(fā)展的綜合性人才。在STEM教學(xué)理念指導(dǎo)下,教師很容易提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。人才是一個(gè)國家的基石,教師應(yīng)不斷更新自己的教學(xué)觀念,改進(jìn)自己的教學(xué)方法,與時(shí)俱進(jìn),為國家和社會(huì)培養(yǎng)出更多人才。初中化學(xué)不僅注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的掌握,也注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,教師可以在STEM理念的指導(dǎo)下進(jìn)行初中化學(xué)教學(xué)。
關(guān)鍵詞:化學(xué)教學(xué);STEM理念;創(chuàng)新實(shí)踐
隨著教學(xué)理念的不斷更新,STEM理念逐漸走入人們視野,STEM教學(xué)理念致力于培養(yǎng)全面發(fā)展的綜合性人才,注重提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。初中化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ),而化學(xué)學(xué)科又是理工科人才所必須掌握的基礎(chǔ)課程,在學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展中占據(jù)著十分重要的地位。為了激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣,教師可以在STEM教學(xué)理念指導(dǎo)下進(jìn)行初中化學(xué)課程教學(xué),提升學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握水平。STEM理念同樣注重學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的運(yùn)用能力,教師應(yīng)在教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生化學(xué)的實(shí)踐能力,提高課堂教學(xué)效率。
1? ?STEM理念的融入意義
STEM理念本質(zhì)上是一種強(qiáng)調(diào)學(xué)科融合且側(cè)重實(shí)踐教學(xué)的新型教育理念,其倡導(dǎo)擺脫單一化的學(xué)科教學(xué)模式束縛,借助多學(xué)科知識(shí)的有效結(jié)合及應(yīng)用來全面促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展。通過在化學(xué)課程教學(xué)中有效滲透STEM理念,可以徹底擺脫以往教師被課堂教學(xué)核心教學(xué)模式束縛,取而代之的是可以在化學(xué)課堂教學(xué)中有效地滲透數(shù)學(xué)、工程、技術(shù)與科學(xué)等多學(xué)科方面的知識(shí),以此可以更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)有關(guān)化學(xué)問題進(jìn)行深入分析,提高他們分析化學(xué)問題的能力。與此同時(shí),基于STEM理念在化學(xué)課程教學(xué)中的有效滲透,可以豐富傳統(tǒng)化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容,促使學(xué)生轉(zhuǎn)變以往被動(dòng)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的狀態(tài),最終可以促使他們通過深入開展自主分析活動(dòng)來最大限度地提高初中生的化學(xué)綜合素質(zhì),助力他們化學(xué)核心素養(yǎng)的順利養(yǎng)成。
因此,如何才能基于STEM理念高效地構(gòu)建有效化學(xué)課堂值得深入探討。
2? ?STEM理念的融入策略
2.1 整合課程知識(shí),夯實(shí)理念融入基礎(chǔ)
基于STEM理念可知,其在化學(xué)課程教學(xué)中的融入主要體現(xiàn)在將化學(xué)學(xué)科知識(shí)同工程、技術(shù)與科學(xué)等其他學(xué)科的課程知識(shí)之間進(jìn)行有效結(jié)合,保證更好地發(fā)揮多學(xué)科知識(shí)整合的作用,來助力學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)課程知識(shí)的時(shí)候形成更深刻的理解及認(rèn)識(shí),避免因?yàn)閱我坏幕瘜W(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)而直接影響他們學(xué)習(xí)這些知識(shí)的實(shí)效性。因此,為了夯實(shí)STEM理念融入化學(xué)課程教學(xué)的基礎(chǔ),首先要結(jié)合化學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容來同其他學(xué)科內(nèi)容進(jìn)行整合,具體表現(xiàn)如下:
強(qiáng)化化學(xué)與技術(shù)學(xué)科內(nèi)容整合。在化學(xué)課程教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)部分知識(shí)占比較大,是鞏固學(xué)生課堂所學(xué)、助力他們化學(xué)核心素養(yǎng)順利養(yǎng)成的重要基礎(chǔ)。而化學(xué)實(shí)驗(yàn)本身同技術(shù)學(xué)科知識(shí)之間具有緊密聯(lián)系,所以可以靈活運(yùn)用溶液配制技術(shù)、分離技術(shù)以及其他一些先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)來為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究任務(wù),并帶領(lǐng)學(xué)生親自完成實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)及探究活動(dòng),借此來促進(jìn)他們動(dòng)手實(shí)操能力、技術(shù)素養(yǎng)等全面發(fā)展。
比如,針對(duì)“氧氣制取及其性質(zhì)探究”方面的化學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,可以在課前借助多媒體設(shè)備為學(xué)生播放相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)思考實(shí)驗(yàn)中對(duì)高錳酸鉀進(jìn)行加熱的原因等問題,幫助他們提前了解相關(guān)知識(shí),之后可以要求他們以小組合作的學(xué)習(xí)方式來完成實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析工作,借此來幫助他們高效理解相關(guān)化學(xué)知識(shí)。
強(qiáng)化化學(xué)與工程學(xué)科內(nèi)容整合?;瘜W(xué)知識(shí)本身同社會(huì)生產(chǎn)之間具有緊密聯(lián)系,如產(chǎn)品制作、生產(chǎn)線建設(shè)和物質(zhì)成分分析及提取等都涉及工程思想,所以,在實(shí)際授課中,可以在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的同時(shí),注意有計(jì)劃地強(qiáng)化他們的工程思想,使他們切實(shí)意識(shí)到工程思想和化學(xué)知識(shí)之間的緊密聯(lián)系,同時(shí),這樣的知識(shí)整合方式也可以助力學(xué)生化學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力發(fā)展。
比如,在針對(duì)“金屬的性質(zhì)及利用”方面知識(shí)的教學(xué)中,可以指導(dǎo)學(xué)生了解日常生活中各種常見的金屬以及它們的性質(zhì)和用途,如鋁箔紙或油罐車下方設(shè)置的接地鐵鏈等等。
強(qiáng)化化學(xué)與數(shù)學(xué)學(xué)科內(nèi)容整合。數(shù)學(xué)內(nèi)容是其他涉及“數(shù)”與“式”的知識(shí)學(xué)習(xí)中不可或缺的基礎(chǔ)知識(shí),如計(jì)算類、公式推理類等方面知識(shí)都需要運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)。同理,化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中涉及的溶液配制、質(zhì)量與密度等求解公式等這些內(nèi)容本身同數(shù)學(xué)知識(shí)之間具有非常強(qiáng)的聯(lián)系性。為了幫助學(xué)生深刻理解這些知識(shí),可以在實(shí)際授課中結(jié)合這些涉及數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用的內(nèi)容來指導(dǎo)他們運(yùn)用數(shù)學(xué)思維進(jìn)行思考,如可以指導(dǎo)他們獨(dú)立思考、認(rèn)真核算和驗(yàn)證相關(guān)知識(shí)點(diǎn),有效運(yùn)用數(shù)學(xué)思維與思想來助力他們化學(xué)學(xué)習(xí)水平的提升。比如,溶液組成成分、溶液密度、溶液體積等方面的計(jì)算都可以調(diào)用數(shù)學(xué)方面的計(jì)算知識(shí)與思維來進(jìn)行分析和求解。
2.2 創(chuàng)設(shè)問題情境,合理引入教學(xué)內(nèi)容
初中化學(xué)研究的主要對(duì)象是自然界中的化學(xué)物質(zhì),而很多化學(xué)物質(zhì)在實(shí)際生活中都有所體現(xiàn)。為了激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,教師可以利用學(xué)生生活中所能見識(shí)到的具體事物,進(jìn)行教學(xué)中問題情境的設(shè)置,合理引入教學(xué)內(nèi)容。教師也可以在STEM教學(xué)理念指導(dǎo)下創(chuàng)設(shè)問題情境,根據(jù)教學(xué)目的,不斷向?qū)W生拋出問題,促使學(xué)生積極思考,進(jìn)而達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。初中化學(xué)對(duì)我們?nèi)粘I钪辛?xí)以為常的東西進(jìn)行了更深一步的分析,找出其內(nèi)部規(guī)律。問題情境的設(shè)置溝通了實(shí)際生活和課本知識(shí),對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和自主思考能力都是一次挑戰(zhàn)。教師應(yīng)在備課時(shí),把化學(xué)課本鉆研清楚,找到所對(duì)應(yīng)的實(shí)例,合理構(gòu)建問題情境,以便于在教學(xué)中引入化學(xué)知識(shí),提升學(xué)生的自主思考能力。教師可以運(yùn)用多媒體設(shè)備,拓寬學(xué)生的知識(shí)面,讓學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科有更深刻的了解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師也可以應(yīng)用多媒體給學(xué)生展示化學(xué)元素在自然界中的各種狀態(tài),潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。對(duì)科學(xué)的探知不應(yīng)僅體現(xiàn)在課堂上,而應(yīng)該體現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活中。教師在STEM教學(xué)理念的指導(dǎo)下,不僅要傳授給學(xué)生化學(xué)知識(shí),還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度,以及運(yùn)用理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐的能力。
例如,在講解“二氧化碳和一氧化碳”時(shí),教師可以課前給學(xué)生講一些有關(guān)煤氣中毒的案例,然后向?qū)W生提問:有誰知道是什么東西造成人們煤氣中毒的?通過創(chuàng)設(shè)問題情境,教師合理引入了本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,而且引起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師可以通過提出一個(gè)個(gè)問題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。比如,“為什么以前在屋內(nèi)生煤球爐子的時(shí)候不能將門窗關(guān)嚴(yán),而要保持室內(nèi)空氣流動(dòng)?”“為什么二氧化碳可以用來滅火?”等等,借助這些多樣化的化學(xué)問題的合理設(shè)計(jì),可以有效啟發(fā)學(xué)生思維,并且可以借此來促使學(xué)生在思考相關(guān)問題的過程中有效應(yīng)用物理學(xué)科等其他學(xué)科知識(shí),提高待學(xué)化學(xué)新知課前導(dǎo)入的有效性,對(duì)提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)實(shí)效性有很大幫助。教師也可以利用多媒體設(shè)備,給學(xué)生展示碳分子和氧分子怎么結(jié)合成二氧化碳和一氧化碳的視頻,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的探究意識(shí)。
2.3 以學(xué)生為主體,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
STEM教學(xué)理念注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力,傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師以自己的教學(xué)節(jié)奏給學(xué)生灌輸知識(shí),完全忽視學(xué)生在教學(xué)中的主體地位。在STEM教學(xué)理念的指導(dǎo)下,教師應(yīng)在教學(xué)中以學(xué)生為主體,充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)。在化學(xué)知識(shí)的教學(xué)中,教師可以先讓學(xué)生自由組隊(duì),然后讓學(xué)生對(duì)本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)進(jìn)行分析學(xué)習(xí)和小組討論,最后派出代表進(jìn)行講解。教師可以在班級(jí)中自由巡視,傾聽學(xué)生的講解分析,及時(shí)為學(xué)生答疑解惑。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,所以教師應(yīng)在課堂中給予學(xué)生思考的時(shí)間,讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的思維。學(xué)習(xí)的目的在于學(xué)以致用,而且STEM理念中也包含應(yīng)用的意思,教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。以學(xué)生為主體的教學(xué)方式便是充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)上的主觀能動(dòng)性,給學(xué)生以思考的時(shí)間。
例如,在講解“使用燃料對(duì)環(huán)境的影響”時(shí),教師可以給學(xué)生提一些問題,比如,“化學(xué)燃料都有什么?它們對(duì)環(huán)境的影響有哪些?”“化學(xué)燃料對(duì)環(huán)境的影響是有利還是有害的,為什么?”等等。之后,教師可以讓學(xué)生們自由結(jié)隊(duì),以小組方式共同討論解決這些問題的方法,使學(xué)生可以在這些問題的啟發(fā)下積極開展自主思考與合作討論學(xué)習(xí),這樣可以借助問題的啟發(fā)來促使學(xué)生對(duì)所涉及的關(guān)鍵化學(xué)學(xué)科知識(shí)形成深刻認(rèn)知,提高他們整體化學(xué)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)效果,尤其是促進(jìn)了他們的自主學(xué)習(xí)能力。在學(xué)生合作學(xué)習(xí)之后,可以再由教師負(fù)責(zé)集中講解。教師可以傾聽學(xué)生的討論,并對(duì)學(xué)生的疑問及時(shí)做出解答,提升學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的積極性。在這樣的教學(xué)方式中,一方面,教師能掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài),及時(shí)了解學(xué)生疑惑的地方并進(jìn)行解答;另一方面,能充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力,引導(dǎo)學(xué)生在遇到問題時(shí)進(jìn)行自主思考。
2.4 注重課程實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
初中化學(xué)課程不僅有理論知識(shí),而且有化學(xué)實(shí)驗(yàn)部分。在STEM教學(xué)理念指導(dǎo)下,教師應(yīng)注重化學(xué)課程實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師可以抽出課堂時(shí)間,讓學(xué)生做化學(xué)實(shí)驗(yàn),這樣不僅可以讓學(xué)生對(duì)所講解的化學(xué)知識(shí)記憶更加深刻,也能加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。在理論知識(shí)的講解中,學(xué)生可能對(duì)化學(xué)概念一知半解,理解得并不透徹。但是,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生能直觀地感受到化學(xué)的奧秘,這比一切講解都要有用。而且,學(xué)生學(xué)習(xí)的最終目標(biāo)是能做到學(xué)以致用,課堂實(shí)踐便能大大加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和理解。
例如,在講解“制取氧氣”時(shí),教師可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作。可以先讓學(xué)生回想制取氧氣的方式有幾種,然后讓學(xué)生自由選擇制取氧氣的方法,進(jìn)行操作。教師可以在旁邊指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同時(shí)提醒學(xué)生一些細(xì)節(jié)方面的操作。在學(xué)生按照預(yù)先設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案親自動(dòng)手操作的過程中,可以使他們對(duì)其中包含的化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)形成深刻認(rèn)知,同時(shí)也可以借助這種實(shí)踐操作來有效鍛煉他們的自主動(dòng)手操作能力和實(shí)驗(yàn)探究能力等化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力,但是整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過程都要注意加強(qiáng)教師的全過程指導(dǎo)及監(jiān)督工作,確??梢约皶r(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中存在的問題。此外,對(duì)于一些高難度的化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師可以在課堂上給學(xué)生展示如何操作,以幫助學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)理解。針對(duì)一些用料較難得到、操作環(huán)境較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),教師可以借助多媒體設(shè)備進(jìn)行展示。在課堂時(shí)間不充足時(shí),教師可以把一些較簡單的實(shí)驗(yàn)留做課下作業(yè),讓學(xué)生在家操作完成,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐精神。
2.5 總結(jié)課堂知識(shí),及時(shí)進(jìn)行課后反思
在STEM教學(xué)理念中,評(píng)價(jià)也是極為重要的一部分。在一節(jié)化學(xué)課結(jié)束之后,教師應(yīng)對(duì)本節(jié)課的課程進(jìn)行評(píng)價(jià),比如教學(xué)目標(biāo)是否完成,教學(xué)內(nèi)容是否講解清楚。教師也應(yīng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià),比如學(xué)生之間團(tuán)隊(duì)合作是否默契,教師所提的問題是否解答清楚,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)是否完成,等等。通過評(píng)價(jià),教師和學(xué)生及時(shí)進(jìn)行課后反思,對(duì)所學(xué)內(nèi)容查缺補(bǔ)漏。教師也應(yīng)對(duì)該節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié),通過總結(jié)形成體系,幫助學(xué)生記憶化學(xué)知識(shí)??偨Y(jié)、評(píng)價(jià)和反思也是學(xué)習(xí)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),教師可以引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成總結(jié)反思的好習(xí)慣。初中化學(xué)僅僅是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的起點(diǎn),在探尋真理的過程中,進(jìn)行總結(jié)、評(píng)價(jià)和反思是極其必要的,這可以幫助我們及時(shí)止損,轉(zhuǎn)變思考方向。在化學(xué)學(xué)習(xí)中也是如此。
例如,在講解“金屬的化學(xué)性質(zhì)”時(shí),教師可以在本節(jié)課結(jié)束之前,帶領(lǐng)學(xué)生一起總結(jié)本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn),如金屬活動(dòng)性順序的理解和應(yīng)用、根據(jù)金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)等等。通過總結(jié),加深學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和掌握。而為了幫助學(xué)生及時(shí)查缺補(bǔ)漏,必須要及時(shí)組織全體學(xué)生在課堂上開展教學(xué)評(píng)價(jià)及反思活動(dòng),具體可以采取生生互評(píng)、師生互評(píng)、小組互評(píng)等多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)及反思方式方法來引導(dǎo)學(xué)生積極參與到整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng)中,以此來幫助他們對(duì)自己在該部分化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)中遇到的問題進(jìn)行及時(shí)解決,力求可以全面借助科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)及反思體系來助力學(xué)生化學(xué)綜合素質(zhì)的全面發(fā)展,避免因?yàn)榻虒W(xué)評(píng)價(jià)不足而限制學(xué)生的化學(xué)綜合素質(zhì)發(fā)展。
3? ?結(jié)語
在STEM教學(xué)理念指導(dǎo)下,教師對(duì)初中化學(xué)課程的講解更加胸有成竹,有助于提高教學(xué)效率,提升學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)能力。STEM理念注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,提高學(xué)生的綜合素質(zhì),同時(shí)有利于學(xué)生對(duì)其他學(xué)科的學(xué)習(xí)和理解。教師將STEM理念應(yīng)用在初中化學(xué)教學(xué)中,有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí),也有利于提升學(xué)生的自學(xué)能力和自主思考能力。教師可以在教學(xué)中不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步,努力將STEM教學(xué)理念融于教學(xué)之中,提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力。
參考文獻(xiàn):
[1] 張軍.基于STEM理念的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì):以“配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液”為例[J].化學(xué)教與學(xué),2018(11):77-78+38.
[2] 趙舒昱,趙銘.滲透STEM教育理念的中學(xué)化學(xué)教學(xué)模式探討:以“有機(jī)化學(xué)復(fù)習(xí)”為例[J].物理之友,2018,34(9):39-41.