STEM课程与化学学科核心素养的融合

[摘 要] 创新时代的到来为开展STEM课程提供了良好契机，两者良性融合，将全方位推动学生创新能力、高阶级思维能力、实践操作能力的提高，弥补单一学科教育的不足。在课堂教学中，要培养学生学科核心素养，注重学生的创新精神和学生个性的发展，重视学生的自我感受因素，引导他们提出个人看法，将被动学习变成主动学习，使他们成为学习化学的主人。

[关键词] STEM课程;化学学科;核心素养;融合

STEM教育是跨学科融合教育，集科学（science）、技术（technology）、工程（engineering）、数学（math）于一体的综合教育，它提出将各个领域的知识通过综合的课程融合起来。本文从STEM课程的理论价值、STEM课程的实践价值、STEM课程的课堂教学、STEM课程的理念提升进行阐述，强调打破学科界限，注重学习与实践的联系，主张让学生亲自动手完成自己感兴趣的项目。

一、STEM课程的理论价值

STEM教育的独特价值，[1]在于经过整合为学生提供逼近真实、富有现实意义的学习情境，以利于学生高阶思维与积极情感的投入，解决复杂问题，从而全面提升学生知识、能力与情意方面的核心素养。

STEM教育和核心素养，是目前国内外谈论最多的两个教育议题。提出核心素养，标志着新时代培养目标范式的改变。我国依据国家未来发展对人才的要求，[2]提出了人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大维度学生发展核心素养，为我国“立德树人”教育指明了方向。

与传统教育不同，STEM教育可以探索更宽广的领域，让我们的学生可以在各个领域进行求知，绝不局限在书本上。通过STEM教育，学生能达到更深层次的理解，完成更高阶思维能力训练，以打开更广阔的未来。

二、STEM课程的实践价值

1.提高学生的学习兴趣

兴趣是学生学习化学最好的老师。因此，培养学生的化学学习兴趣就非常重要。传统的化学课教学，教师说得多，学生动得少，你会发现多数学生对化学课堂不感兴趣。很多学生仅仅理解教材知识点，而对书本外项目的探究欲望低。还有，大部分学生也不会养成提前学习的习惯， 缺乏自主学习、自主探究的能力，更缺乏学习化学的兴趣。[3]STEM课程理念对提高学生的化学学习兴趣有很大的推动积极作用。教师可借助STEM课程激发学生学习化学的兴趣。以我的实际教学为例，在进行“过氧化钠的性质”课堂教学时，考虑到元素化合物知识体系是高中的一个重难点，我利用“滴水生烟”（Na2O2+H2O）、“吹气生烟”（Na2O2+CO2）等独特的化学实验现象来激发学生兴趣，让学生深深感受到学习化学会给生活带来改变和快乐，有效提高了他们学习的兴趣。

2.提高学生的动手能力

化学实验是高中化学教学的重要内容，也是培养学生动手能力的重要途径。但在传统的教学过程中，教师对实验的处理是以讲解和放视频的方式让学生了解知识点，减少学生实验操作的时间，将更多的时间放到理论知识点的讲解上;也有部分教师课堂会安排时间做实验，但是以教师个人的演示实验为主，学生只有坐在座位上观察，很多学生都无法观察到整个实验过程，学生很难参与其中，这对学生动手操作能力的发展不利。因此，结合STEM教育理念，我们应当积极组织学生分小组进行合作探究实验，帮助学生理解理论知识点。学生小组实验，并让每个实验组针对不同因素设计实验，开展实验探究，观察现象，记录现象，分析和处理数据，从而提高学生动手能力，让学生在学习活动中解决实际问题，达到知识与能力并重的效果，在实践中学，在学中做，理论与实践相结合，实现深度学习。

3.提高学生的探究能力

探究能力也是化学学科的基本素养。学生会在课堂上提出个人的见解，与老师、同学进行相互交流，还会在课后对环保、生产、科技等项目进行探究活动。这些学生的探究能力非常强。学生在课堂学习过程中不會提出问题和见解，只是被动地接受教师传授的知识，被动完成课堂上老师布置的作业，这是缺乏探究能力的表现。要激发学生的探究能力，我们可以借助STEM课程理念，设计探究项目，培养学生的科学精神。例如，在进行“污水处理”内容的教学时，我让学生设计家用净水器，利用沉淀法、吸附法、杀菌法等原理，鼓励学生创新探究，创新制作不同功能的净水器。展示课的时候，学生比较自己做的产品，很有设计感和成就感。

化学与实际生活问题相联系，为适应社会发展，学校可与化学知识相关企业合作，带学生多到企业参观，培养他们的科学精神和探究能力，促进其动手能力、问题解决能力、逻辑思维能力、科研创新能力等关键能力的提高。

三、STEM课程的课堂教学

1.以小组合作学习确立学生学习的主体地位

应用STEM理念，培养学生之间的小组合作学习，要在课堂上给足空间、时间，让学生进行合作学习，这样学生之间通过讨论，可以把化学知识理解得更加深透。还可引导学生在课后进行小组合作学习，发挥学生主体作用，先给学生分好小组，然后布置好课题，让学生在课下进行讨论，让学生将小组讨论的结果在课堂上展示，最后再进行相关的指导和补充，提高他们自主探究能力。让学生参与高中化学课堂，能够提高学生的学习效率，也可以打破传统的高中化学课堂上课方式，提升高中化学课堂的教学质量。

2.以探究性项目来组织教学内容

化学学科是联系现实生活、生产、科技等的一门自然科学，在中学化学课堂中渗透STEM教育，可以解决一些化学生活中的实际问题，例如：工业合成氨，工业制硫酸/硝酸，氮肥的生产与合理使用，食品中适量添加二氧化硫的作用（去色、杀菌、抗氧化），含氯消毒剂及其合理使用，氯气、氨气等的泄漏与处理，酸雨的成因与防治，汽车尾气的处理等。[4] 学生不是单纯地获取科学或化学知识，而是可以培养健康生活的意识与能力，发展问题解决和综合运用多学科知识的能力，锻炼理性思维、科学探究以及技术运用等能力。

3.以研究性学习来开展课堂教学

根據STEM课程设计理念，在一些化学课堂设计中，可以以研究性学习来开展课堂教学。比如讲到水污染的问题，我们可以把学生带到水体污染源头，实地考察污染源头及污染物的种类，培养学生实践能力、创新能力。

4.以创设情境方式来激活课堂教学

“情境创设”包括图片情境、视频情境、实验情境、问题情境。[5]良好情境的创设有利于培养学生兴趣，激发学习热情，也有利于提高学生应用化学知识解决生活问题的能力。例如：在乙醇的教学中，我们可以创设情境：如何检测酒驾司机？旧铜如何翻新？人喝酒后为什么会脸红？工业中用无水苯作为溶剂，苯中极少量水用钠除掉，过量的钠如何除去呢？能用水吗？……

四、STEM课程的理念提升

化学教师要转变教学思想，转换好教师角色，强化化学核心素养的教学理念，提高教学效率，树立终身学习的理念。[6]2017年版新课程标准所界定的化学核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任等五个方面。时代在变，教材在变，学生在变，但教育的本质没变。教育必须着眼于人的学习能力的培养，只要学生毕业后品质好，学生的终身学习能力强，我们的教育就是成功的。落实“立德树人”理念，培养学生高尚品格和关键能力，这也是未来教学的追求。

参考文献

[1] 林静.STEAM教育如何对接核心素养[J].师资建设：双月刊，2017，（03）.

[2] 李祖艳.化学课堂实施“STEAM”教育提升学生核心素养初探[J].中小学教学研究，2018，（09）.

[3] 吴锦兰.基于STEM教育理念的初中物理有效教学探究[J].考试周刊，2018，（09）.

[4] 李祖艳.化学课堂实施“STEAM”教育提升学生核心素养初探[J].中小学教学研究，2018，（09）.

[5] 陶文友.恰当使用多媒体共奏师生和谐交响曲[J].小学科学（教师版），2015，（03）.

[6] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[M].人民教育出版社，2018.

责任编辑    李杰杰

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