化学课堂实施“STEAM”教育提升学生核心素养初探

李祖艳

[摘 要]   以中学化学课堂教学为例，探讨STEAM教育与核心素养如何有效对接，从综合性主题来组织教学内容、实践性活动来开展课堂教学、以学科间知识相融合，实施跨学科整合、以产品化成果来评价学生学习等四个方面，对实施“STEAM”教育提升学生核心素养进行了初步的探讨。

[关键词]   初中深化;STEAM教育;核心素养

STEAM教育与核心素养，是当今国内外两个热门的教育议题。STEAM代表科学（Science），技术（Technology），工程（Engineering），艺术（Art），数学（Mathematics）。STEAM教育就是集科学、技术、工程、艺术，数学多学科融合的综合教育。STEAM是一种教育理念，是重实践的超学科教育概念，有别于传统的单学科、重书本知识的教育方式。

根据国家发展对人才的要求，我国提出了人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大学生发展核心素养。核心素养的提出，表征着新世纪人才培养目标方式的转变。

STEAM教育的独特价值，在于通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。因此，STEAM教育也被作为当前教育培养学生21世纪技能以及核心素养的“疗效药”。

综观全球，尽管各个国家和地区因地制宜而开展的STEAM教育不尽相同，但绝大多数国家和地区都认为，学科课堂是STEAM教育不可或缺的主要途径。那么，如何在学科课堂中实施STEAM教育，以更好地提升培养学生发展核心素养的育人功能与质量？笔者以中学化学课堂教学中如何实施STEAM教育提升学生核心素养进行了以下实践方面的初探：

一、以综合性主题来组织教学内容，实施“STEAM”教育提升学生核心素养

以联系现实生活的综合性主题来整合学科教学内容，是在学科课堂中渗透STEAM教育的切入点。化学教学中与工业、农业、医学等密切相关的知识和技术，与日常生活密切相关的知识和技能，与社会密切相关的重大问题如环境保护、能源危机、噪声污染、水土流失、核扩散、健康与疾病、自然资源、环境质量、灾害以及科技发展前沿，等等，都是较好的综合性主题。

例如，结合化学学科的发展前景让学生了解化学与科技、社会的联系，从而渗透“STEAM”教育。教师可以结合教学内容有意识地向学生传递化学学科所取得的新成就，尤其是诺贝尔化学奖，让学生了解化学与科学技术的联系，以此培养学生具有责任担当、科学精神的核心素养。

再如，在《化学与生活》课堂教学中，围绕健康与疾病这一综合性主题，选择个人健康、突发事件以及营养等问题，或者一个地区或国家的疾病控制、社区健康及全球流行病、传染病的传播与控制等问题，创设课堂教学情境与学习任务。

进行盐类水解的应用教学中，围绕盐类水解实践中的正面应用（净水剂、膨化剂、灭火剂）与负面应用（混施化肥损肥效）的案例分析，创设课堂情境;设置灭火与防火及灭火器的设计与使用等实际问题的任务学习，有效地渗透STEAM教育，培养学生核心素养中的科学精神与实践创新能力。

在进行环境保护的教学时，可设计相关专题辩论，如SO2、NO2与酸雨的形成;CO2、CH4与温室效应现象;氟利昂与臭氧层空洞;SO2的功与过等。让学生明白化学在为人类创造了丰富的物质财富的同时，也给环境造成了污染，一些由化学造成的环境问题也必须通过化学途径去解决。在有效切入STEAM教育的同时，使学生从中学会学习、健康生活、责任担当，学生的核心素养得以发展。

二、以实践性活动来开展课堂教学，实施“STEAM”教育提升学生核心素养

动手动脑的科技实践是STEAM教育的一大特色，也是整合多学科教学方式的切入点。这些实践，是综合科学探究与工程设计的活动，既有类似科学家开展的科学理论和科学建模等探究活动，也包含类似工程师为满足某一需求而进行的工程设计和建造等设计活动，因此可熏陶培养学生实践创新与人文底蕴等发展核心素养。

如化学教学中结合教学内容开展化学与生活、化学与健康、化学与环境等方面的手抄报展示活动，既是STEAM教育的有效途径又将艺术与科学结合起来，对学生的科学精神、健康生活等核心素养的培养进行很好地对接。

在教学中也可结合教学内容开展社会调查和实践活动，将理论与实践有机地结合起来，有利于培养学生关注社会、关注国家、关注环境、关注生活的意识;有利于培养学生的创新意识，体会知识的价值和科技的作用。如：学了“电化学”知识后，设计跨学科整合。要求学生调查家里和附近居民违反安全用电的事例以及造成的严重后果，并提出解决的办法;学习了有关化学反应和能量的问题后，让学生到附近的工厂、农村调查环境污染情况并提出改进措施，及向有关部门提出什么建议等。当学生在解决这些实际问题时，首先，情感态度价值观得以熏陶，体会何谓国家、社会以及个人的责任担当;其次，培养健康生活的意识与能力，而不是单纯地获取科学知识;再其次，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，学生核心素养得以提升。

三、以学科间知识相融合进行跨学科整合，实施“STEAM”教育提升学生核心素养

在中学化学教学中，不仅要讲授本学科的知识点，还要注意学科之间的联系，这也是中学化学教学中渗透“STEAM”教育，培养学生核心素养的有效实践方式。

以科技与安全为例，讲授汽车的安全带、安全气囊，融合惯性应用的物理知识，安全带主要起固定作用，缓冲作用主要靠安全气囊，安全气囊能在碰撞的瞬间发生化学反应而产生大量的气体，极大地减小了人与车体间的作用力，使人受伤害程度降到最低。

以化学与技术工程为专题，如工业制硫酸、工业合成氨、工业炼铁、氯碱工业等，让学生从工厂选址、工厂效益、环境保护等方面，开展学生探究调查等活动，整合科学、数学、工程与技术的学习。

另外，可以将中国古代文化与化学相融合，讲乙醇时可以让学生查阅相关中国的酒文化;生熟石灰性质教学可与古诗《石灰吟》相结合，培养学生的人文底蕴。

化学教学中将文学作品与化学知识相结合，分析作品中的科学及艺术修养，如：讲授离子反应时运用《三国演义》中“哑泉”片段为情境，分析科学原理，同时学生在观看视频时也会感受到影视剧艺术上的加工处理;再如将化学中的规律让学生进行编曲，将枯燥难记的知识转化为学生喜欢的音乐，使艺术教育与化学教学整合，即可促进学生主动学习、全面发展，又通过审美实践，培养和提高学生感受美、鉴赏美、创造美的能力。

由以上教学中的实践看来，学科知识融合，跨学科整合是实施“STEAM”教育，培养学生核心素养的有效方法。

四、以产品化成果来评价学生学习，实施“STEAM”教育提升学生核心素养

以产品作为学习结果，是STEAM教育的另一大特色，也是整合多学科学习与评价的切入点。

例如，化学教学中开展学生小制作、小发明、小实践、撰写小论文等活动。如学生利用蔬菜花朵等自制酸碱指示剂、自制消字灵、用家中回锅油或“地沟油”自制肥皂、废旧物品再利用等实践活动。在制作、发明与实践的过程中，加深了学生对概念、规律的理解，培养了学生的动手能力。以学生的制作成果评价学生的学习，有利于学生创造能力、交流合作等能力的培养。在评价内容上，不仅要关注学生对学科知识的深度理解、科学性解释及其迁移运用，还要关注学生的劳动意识、技术运用、人文积淀、审美情趣等素养。鼓励学生以优化的多媒体来操作、展示自己的产品，并鼓励学生自評与互评，切实地以评价促进学生勤于反思、乐学善学、信息意识、自我管理、批判质疑、勇于探究等发展核心素养的提升。

总之，提升学生发展核心素养，需要师生每一堂课的积累与努力。作为教师要不断地学习研究、开展学科课堂教学改革。课堂教学中积极实践STEAM教育理念和教育方式，推进STEAM教育可有效提升学生发展核心素养。

[参 考 文 献]

[1]深入了解：关于STEAM教育你所不知的——直击美国STEAM教育[S].中国教育装备采购网，2017（1）.