基于STEM课程的初中化学深度学习研究

刘瑞芝

摘 要：STEM是科学、技术、工程、数学四门学科的缩写，运用STEM开展初中化学教学，将学科进行整合，引导学生跳出学科界限，进行深度学习，对学生学习质量与综合素质的提高都有积极影响。教师应当对培养学生综合素质提起足够的重视，本文就STEM构建初中化学深度学习的策略展开探究。

关键词：STEM 初中化学 深度学习

随着新课改的深入，基于学生综合素质提升的素质教育的普及水平也得到显著提升。目前教学中，提升学生的科学素养和创新素养，促使学生在学习过程中拥有更强的综合素质已经成为重要的教学目标。初中化学教学中也需要符合时代教育主题，教师可以尝试应用STEM教育进行学科内容整合，提高化学教学质量，促进学生综合素质的提升。

1 对于STEM教育和深度学习的基本认识与理解

STEM即科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）等单词的首字母缩写组合。STEM教育便是将上述四中领域教学内容、教学方法的融合，这种教育突破了学科领域的局限性，包括学科内容、学科 教与学方法、学科的学习理念等，都突破了学科之间的便捷，被融合在一起，将其应用到化学教学中，教师可以通过更科学更与时俱进的教学方法展开教学工作，有利于促使學生形成跨学科的多元思维能力，拥有更完整的学科素养。

1976年美国学者最先提出深度学习这一概念，后来者对这一概念进行了更深层次的探究，并且将其应用到不同学科的教学中。信息化社会中，市场经济的发展对学生的能力提出了更高的要求，尤其是要求学生掌握对知识信息的加工能力，能够学以致用，形成高阶思维意识。化学深度学习是围绕主题进行的学习，在学习中让学生展开联想和激活、活动和体验、内化和变式、迁移和应用、反思和评价，从而进行化学知识的内化，逐步形成完整的化学知识架构，拥有正确的价值观念。

2 TEM课程的初中化学深度学习策略

2.1 整合技术内容，开展化学实验教学

初中化学教学中，实验教学是非常重要的一部分，通过实验学生才能掌握化学技术，在实验中，才可以更好的促进学生综合素质的提升。通过STEM进行化学教学，教师要将科学、技术、工程和数学有机融合在一起。具体而言，教师要应用分离技术、配置溶液和其它相关仪器等，设置化学实验，带领学生展开实验。将学习的时间和空间交给学生，进行STEM教学，是促进学生技术能力、实践能力以及综合素质提升的可行途径。比如在“氧气的制取与性质”这一实验活动中，实验之前教师先调动学生的学习热情，让学生在实验课之前，通过各种途径搜集相关资料，指导氧气制取实验的过程以及每个环节的作用、需要注意的事项等，并且让学生思考加热高锰酸钾的原因以及高锰酸钾的化学表达式的结构，不仅可以让学生为实验课做好准备，还可以培养学生的信息采集能力。在实验的过程中，教师可以将学生分成若干小组，每个小组中要求分配好实验任务，共同展开实验，对实验的过程进行记录，包括具体的操作和之后的结果，并且进行实验原理推测和检验，让每个学生都在完成实验任务的过程中，提升其动手操作能力。实验完成之后，教师可以带领学生应用Excel软件，清晰明了的展示实验内容、过程和结果，有利于促进学生对化学知识的深化。

2.2 整合工程内容，结合实际开展教学

在市场经济高度发展的当下，化学逐渐形成了工程思想，包括化工产品生产线的建设、产品的制作、化学实验中化学物质的提取等，都包含不同的工程思想。通过STEM进行初中化学教学，教师在指导学生进行化学知识深入了解和不断内化的过程中，还可以进行化学工程思想的融合，并且根据学生的认知能力、学习规律和日常生活，让学生形成对化学工程思想的整体认知，指导学生将化学工程思想和现实中的生活结合在一起，提升学生对化学知识的应用水平。比如在“金属的性质和利用”这节课堂上，教师先带领学生了解生活中最常见的各种金属，了解金属的性质和使用方式，并且通过多媒体展示图片，图片内容可以是油罐车后方的铁链、铝制作的铝箔等，然后提问：这些图片中的金属具备何种性质？然后指导学生根据自己家的情况设置窗户，材料有木材、钢铁、铝合金、塑钢，让学生分析何种材料最适用，指导学生将现实生活中的问题与化学工程思想结合在一起，学以致用，提升学生的综合素质。

2.3 整合数学内容，引导学生独立思考

初中化学教学中，部分知识属于数学内容，比如教师设置化学实验的时候，所有化学物质都应该严格按照规定的数量配置，溶液的配置，需要确保溶质质量与水质量的精准性，这些设计都需要采用数学计算方法。教师设置化学实验的过程中，要带领学生认识到数学计算对于化学实验有效进行的重要性，严谨的对待实验，由此提升化学实验质量。教师通过STEM进行初中化学教学，可以将部分化学问题处置成数学问题，然后指引学生采用科学的方法分析问题，以数学思维解决化学问题，提升学生的学习质量。比如在“溶液组成的表示”这节课上，需要学生进行各种核算，明确溶液质量、溶质质量，算出溶液中溶质质量的比重，或者核算溶液体积，通过溶液密度，得出溶液质量。在课堂中，教师可以设置类似这样的问题“现在要配置100ml溶质质量分数为8%的NaOH溶液，应该准备多少的水与NaOH？”然后指导学生应用数学思维，进行独立思考、核算、验证等，提升学生的独立思考能力，强化学生的综合素质。

3 结束语

运用STEM构建初中化学课堂，引导学生深度学习化学知识，对学生综合素质的发展有积极意义，教师应尽量做好对各学科的整合，打破化学学科的界限，让学生通过学习化学知识对其他学科进行整合，发展学生的科学素养，为学生今后的学习与发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1] 陆庭銮.促进化学深度学习的STEM项目设计[J].化学教与学，2018（7）.

[2] 习李扬.STEM教育视野下的科学课程构建[D].金华：浙江师范大学，2016.

青岛西海岸新区实验初级中学 （山东省青岛市 266000）