STEM理念下开展高中化学实验课的实践研究

2022-03-16黎春葵

科教导刊·电子版 2022年10期

黎春葵

（象州县中学广西·来宾 545800）

对于高中化学实验课堂来说，如果教师缺乏对于实践教学重要性的认识，便极大限制了学生的实际操作能力和综合知识体系的建立，进而导致学生对于化学实验的认识不足，难以保证化学的学习质量，而通过STEM教育理念的应用能够将学生的学习与高效的化学实验课堂联系起来，从多角度引发学生去进行自我的思考，达到深入化学学习的目的。

1 STEM的概念及与化学课堂融合的意义

STEM教育理念是科学（S）技术（T）工程（E）数学（M）四个英文单词的首字母缩写，这一理念提出的目的是为了打破学科之间的传统界限[1]，将这四大学科的具体知识理论方面做到有机的结合，从而达到一种全新的跨学科的整合性的教育理念，其目的是培养学生自主创新能力和个人实践能力，而这一点，也符合我国对于学生的素质教育的要求，都是为了重点培养学生具备自主创新能力和个人良好实践操作的能力，因此将STEM教育融入到我国的素质教育之中，能够有效的帮助我国在素质教育方面不断发展产生质的飞跃。

化学学科在日常生活中有着很广泛的应用，而且化学实验作为化学课堂的重要组成部分，不仅是对于课本理论知识的立体表现，同时也是为了便于学生更好的理解。承载了学生自身对科学探究的需求，也培养了学生实践能力。而对于高中化学来说，通过借助STEM教育理念的应用，能够将教学内容与学生的学习情境进行完美融合，从而促使学生去进行自我探究，引发他们对于知识的思考。对高中化学课堂来说，尤其是对于化学实验课堂的整体质量有着良好的促进作用。而在具体的实践活动中，化学教师通过合理科学的应用STEM教育理念指导学生来进行相关的化学实验，还能够提升学生在知识上面的综合应用能力，从而达到理论与实践结合的目的，最终达到促使学生个人核心素养的提升的目的。

2 现阶段STEM理念下高中化学实验课的问题

2.1 对于STEM理念缺乏认识

STEM 理念是为了达到对于学生个人能力和实验能力提升的目的，相较传统学科，加强对于这一理念的实践能够有效的实施学科的综合性教育[2]，保障整体教学的质量，但就实际情况来看在现阶段围绕STEM理念开展的教学中，许多高中化学教师对于这一理念的认识还不够深刻，体现在一些学校对于STEM教学理念只有开展研读STEM校本教材的教师能够对其有着较为清晰的认识。究其背后，一方面是由于对STEM相关理念在日常的学习上缺乏普及，尤其一线教师是对于具体的操作方面缺乏理论支撑，导致化学教师在课堂上无法有效地借助这一理念开展对学生的综合性教育；其次对于部分学校来说，从学校层面缺乏对于教师在STEM课程上面的知识讲解和定期培训，不注重对于这方面的投入，使得对于这方面创新的理念无法与课堂有效地结合起来。

2.2 化学实验课堂缺乏实验操作

对于化学课堂来说，最重要的一点是要做好实验课程的进行，尤其是对一些重要实验一定要通过直观的实验环节展示，来达到对于学生这一理念的教育，而这种展示也体现了STEM的教育理念，因为在实验的过程中不仅包含了对于化学知识的教学同时也涉及了数学知识、技术知识等多个方面，所以在实验的过程中，教师可以借助这些具体的实验现象来为学生查明这些知识之间的关系，提升他们的学科上面的综合素养。但从目前情况来看，以高考为目标的高中阶段化学教学，化学教师对于化学实验课缺乏真实的实验操作，对于实验的处理方法是通过视频播放来展示的，而这种采用简单视频讲述的手段开展的化学实验课，在很大程度上限制了学生个人的学习，不利于提升学科综合素养和学科体验感。这一问题产生的原因主要有两点，一是由于部分学校基础设施缺乏，在基础的实验器材上不能满足实验要求，导致围绕着课本上面的实验在具体操作上十分勉强。第二点是由于教师围绕着高中化学的教学，主要是考虑到应试教育的压力，对于高中化学在教学任务上较为繁重，而对于实验操作来说，需要耗费大量的时间，因此围绕着应试教育下，人们只关注学生个人成绩的提升，对实验操作投入的精力较少，这违背了素质教育的要求，也没有发挥实验课程的应有功能。

3 围绕 STEM 理念下开展高中化学实验课的实践的具体策略

3.1 坚持科学的有机融合

对于高中生要化学课堂，为了更好的达到对于实验结果呈现的目的，完善整个实验过程加强学生对于整个实验学习的质量和效果，教师就要做好对于STEM理念的科学教学，积极的利用这一理念的优势来开展综合性的教学活动，其具体操作可以让学生课前自主查阅相关资料，将自己现有的学习到的知识进行整合，从而制定相关的实验方案，保证学生能够自己先对整个实验有一个清晰的认识，进而引起他们的重视，而学生自我整理的这一过程中，也能够较好地结合实验内容，对于实验过程中相关的化学原理、化学方程式、离子方程式等要有一个较为基础的复习从而帮助他们理解知识间的联系。例如，在人教版高一必修一《富集在海水中的元素——氯》[3]这一课的实验4-6“氯离子的检验”，在实验开始之前，教师可提前让学生对于本科的内容让学生进行初步的预习，同时要求他们将这一个实验中的化学方程式写出来，通过将硝酸银和稀盐酸、氯化钠溶液、碳酸钠溶液反应的具体方程式写出来，先让学生在脑海中明白，这个实验在理论上最终会得出什么结论，方便他们对于好些实验现象的理解，而在这一过程中学生不仅对于整个实验有一个大概的了解，同时也将它与不同的学科联系起来，为他们对于学科之间的知识融合提供了新的思考。

3.2 用理念指导实验开展

对于STEM教育理念的落实，广大化学教师还可以利用这一理念的科学性，来对学生在学习过程中做好指导，围绕着这一目的的展开，就要保证学生在学习中能够有自主学习的机会，提升学生自主实验过程中的效果，例如，在学习人教版高一化学必修二第一章物质的结构元素周期律中第一节《元素周期表》这一内容时，大部分教师对于这一课，在讲解时都会采用初步的讲解，让学生死记硬背来达到学习目的，虽然其教学效果较为明显，学生也能够通过自身的记忆来达到对于这一刻对知识的理解，但对于学生的积极性和热情来说，有着很大弊端，同时对于学生在化学学习上面的长久积极性保持有着不利的影响，所以对于这一单元的内容，教师可以采取学生自主学习，教师借助STEM理念引导的手段开展，先对各种化学元素让学学生做好课前的预习，了解到不同化学元素对于人体的重要影响，从这一点入手来引发学生的兴趣，再结合自然界中的具体存在形式，为学生指出不同元素的特点，通过这样的手段，既能保证学生围绕着整节课堂有着较高的积极性，又能够提升了学生在学习上面的个人实践能力，从而不仅做到了课堂效果的提升，还能够保证学生的学习效果。

3.3 加大对于STEM理念的落实

为了做好STEM理念下的化学实验课程的开展工作，还要从根本上保证STEM理念能够有效地落实到课堂中去。从以下两方面入手，首先对于学生来说，教师要在日常的教学中，尤其是在实验的过程中做好对于这一理念的实践，针对学生的实验过程，做好对于学生实验步骤和操作关键的指导，对于学生在实验结果得出的过程中强调，学生在数学方法上面的正确性，在围绕相关技术方面强调技术的完整性和安全性，从多个角度不断的落实STEM理念中的各个重要环节，从而来保证他们能够在实践过程中记遵循了课本理论知识，又联系了生活现象，同时又加强了自身的实践。

从另一个方面来说，还要从教师的思想入手，定期安排教师进行相关理念的培训，促使教师能够积极改变自己的教学观念，尤其是做好对于STEM理论的支持上因此，为了培育更为全面的人才，教师要在基础知识教学的同时，还要做好实践课程的正常开展工作，尤其是对于学生实践能力的培养，只有将学生的实践能力与解决问题能力都提高，才能够保障学生既能够符合应试教育的标准，又能够达到化学课堂对学生的要求。