基于STEM教育理念的初中化学教学

刘玉玲

随着新课程标准的不断推进，STEM教学理念在一线教学中得到廣泛应用。初中化学教师要以STEM教学理念为指导，改进教学方法，注重培养学生的实践创新能力，发展学生的化学核心素养，进一步明确初中化学育人目标。同时，在实际教学中还要将与化学相关的各个学科相联系，促进学生化学综合素质的全面发展。

STEM教育理念应用在初中化学教学中，对传统的教学模式进行改革和创新，化学作为以实验探究为主要教学模式的理性学科，在传统的教学中教师通常采用理论讲解灌输式教学模式，忽略了化学实验在教学中的价值和意义。在初中化学中融入STEM教育理念，为学生化学学习提供了一个创造性的平台，学生可以根据自己的化学学习水平和兴趣爱好来选择适合自己的化学实验，通过实验来深入地理解化学知识点，促进学生化学水平和化学核心素养的发展。

一、STEM理念

STEM是Science、Technology、Engineering和Mathematics四个单词首字母组成的术语，是将自然科学、IT科技、工程学和数学组合在一起的综合学问。STEM教育旨在培养拥有革新精神、创新能力和辩证思维的未来型人才。在科学、技术、工程、数学之间存在着一种相互支撑、相互补充、共同发展的关系。如果要了解它们，尤其是它们之间的关系，就不能独立其中任何一个部分，只有在交互中，在相互的碰撞中，才能实现深层次的理解性学习，也才能真正培养孩子各个方面的技能和认识。STEM教育理念与我们一般教育最大差别在于：基于STEM的教育理念并非单一学科的教育，对孩子的教养远胜于科学和数学等概念，将现今社会上关注的科学、技术、工程和数学整合在一块，同时与现实世界的问题同步，注重通过实际应用程序进行动手学习，有助于开发各种技能，包括创造力和应用技能，让学生在试图理解现实问题与学科的关联性的同时，去思考研究，并创造出解决问题的方法。

二、STEM教育理念下的初中化学教学策略

（一）创新教育模式，提升化学课堂教学效率

初中化学主要以理论知识讲解加实验探究为教学模式的学科，作为学生接触化学知识的入门时期，初中化学的教学模式直接影响着学生以后的化学知识学习和生活。在传统的初中化学教学中，教师通常采用灌输式教学模式，将教材上的理论知识进行灌输式地讲解，忽视了实验探究在化学教学中的重要性，学生无法亲眼观看到化学反应所产生的现象，长期背诵式教学会使学生对化学学习产生厌学情绪，抑制了学生化学创新能力和思维能力的发展。教师基于STEM教育理念开展化学教学时，应尊重学生的课堂主体地位，打破传统的灌输式教学模式，创造师生互动，实践教学，探究创新的新型化学教学方式，促进初中化学教学质量和效率的提高。例如教师在讲解“制取氧气”时，要求学生在实验室操作完成。学生分组实验，自由选择制取氧气的方法，教师适时指导监督学生合作完成操作过程。实验前学生在小组内要设计好制取氧气的方案，布置好小组内人员的分工，组员之间才能有序配合顺利完成实验。实验课堂上学生成了学习的主人，实验过程中稍微有点难度的地方教师可以利用多媒体播放展现细节操作，选取操作比较成功的学生小组进行示范展示。学生动手合作完成实验的教学，不仅是新型教学模式的创新，而且在合作过程中每个学生都是缺一不可的，都要聚精会神地合作完成，才能将实验做成功，这不仅培养了学生的合作意识，锻炼了实践操作能力，同时也使学生体会到成功的喜悦。在初中化学教学中，运用STEM教育理念，有效地实现了新课改对初中化学所提出的教学目标，以实验教学为主要教学模式，理论讲解为辅助教学模式，引导学生亲自动手参加化学实验，增强初中化学教学课堂的趣味性和生动性，帮助学生树立化学学习的自信心，提高学生的化学创新能力，提升化学课堂教学效率。

（二）转变教育理念，提高教师STEM教学意识

随着新课改的不断推进，在初中化学课堂教学中，培养学生的化学思维和创新能力成了化学教学的目标。教师在基于STEM教育理念开展的初中化学教学中，可以通过提高教师的STEM教学意识，对传统的化学教学方式进行改革和创新，促进STEM理念更好地在初中化学教学中发挥其价值和意义。传统的化学教学中教师主要以讲解理论知识为主要教学任务，将化学实验教学定位为辅助教学，应试教育的思想深入初中化学教师的教学理念中，长期以来抑制了学生化学实操能力和创新能力的发展。传统的初中化学教学中学生在课堂上的学习成果只是简单地学习化学理论知识，无法对化学反应、化学现象进行深入理解，所以要想提高初中化学教学课堂的质量和效率，改变化学课堂的教学目标，应提高教师的STEM教学意识，将STEM教育理念融入初中化学教学中，来培养学生的化学创新思维和各项能力。学校可以定期对初中化学教师进行培训，为教师普及STEM教育理念的内涵和方法，转变教师的应试教学思想，对传统的教学模式进行改革和创新，使教师在化学教学中能够合理地运用STEM教育，为学生打造高质量高效率的化学课堂。教师作为初中化学教学中的主要引导者，其教育理念和教学思想影响着学生的化学学习能力和化学核心素养的培养，学校在提高教师STEM教学意识工作开展中，可以聘请专业的教育专家为教师讲解STEM教育理论和案例，帮助教师共同学习和分析，更好地将其运用到初中化学教学课堂中。STEM教育理念倡导将多学科、多领域的知识融合到一起来进行教学，提高教师的STEM教学意识，使教师可以将化学教学与STEM教育理念相融合，设计出符合学生成长和思维发展的教学方案，为学生营造生动有趣的教学课堂氛围，培养学生的化学创新能力和思维能力。

（三）引入生活元素，激发学生化学学习兴趣

STEM教育理念重视实践教学，在初中化学教学中的应用是指能够让学生运用所学的化学知识，解决生活中常见的化学现象和问题，在学生解决问题的过程中巩固所学的化学知识，培养学生的化学创新思维和应用能力。基于STEM理念下培养初中生化学创新能力，教师可以在化学教学中引入生活元素，来调动学生对化学学习的兴趣和热情，使学生积极主动地去探索化学知识，将化学与生活相联系，感受化学知识的魅力。化学源于生活，又应用于生活，教师在初中化学教学中运用STEM教育理念来开展教学时，可以引导学生运用所学的化学知识来解决生活中的问题，需要教师在教学前对化学教材内容进行仔细研究，寻找与生活相关联的地方，将生活因素引入到化学教学课堂中，来激发学生对化学学习的兴趣。STEM教育理念强调在生活情境中应用化学知识，教师在进行初中化学教学时，可以将生活元素与教材知识相结合，利用生活现象为学生讲解化学知识原理，帮助学生养成在生活中热爱观察、热爱思考的良好习惯，促进学生化学核心素养和创新能力的提高。

在学习《特殊生活中一些物质的pH》知识点时，教师在引导学生可以测出pH值的酸碱物质有什么，示范如何使用pH试纸测量液体的PH值，在测量化学中常见的酸碱性物质后，可让学生在日常生活中思考出可以测量pH值的液体。积极鼓励学生在回家后寻找生活中的酸碱性物质，并思考他们是否可以测量出PH值。并在课堂上分享自己的心得体会。学生可以在家中找到自来水、牛奶、肥皂、水、食醋等物质，思考他们是酸性物质还是碱性物质，并用教师所发放的pH试纸进行测量。这些是日常生活中常见的液体，无危险性，学生可以在简单操作的实验中学习到化学知识。教师将STEM教育理念运用到初中化学教学中，引入生活元素来丰富化学教学课堂，使学生在动手操作生活实验的过程中巩固所学的化学知识，提高学生的观察能力和思维能力。学生可以在生活中寻找到与化学相关的物质和现象，充分体会化学与生活的联系。熟悉的生活物质让学生对化学知识有了更深刻的印象，对化学不再有陌生感，可以更好地学习化学知识。生活资料的引入也让复杂的化学知识有了画面感，学生面对日常生活中的生活物品时会产生强烈的好奇心和求知欲，对化学知识有了更生动形象的理解。

（四）以问题为导向，调动学生化学探索欲望

STEM教育理念可以通过问题为导向，对一个案例或知识点进行分析思考后得出解决方案。教师将STEM教育理念融入初中化学教学中，通过问题引入教学知识，将学生的注意力吸引到化学课堂教学中来，调动学生化学学习的探索欲望，促进学生化学核心素养和创新能力的提高。初中化学本身是注重科学探究的理性学科，教师通过运用问题导向教学模式来开展初中化学教学，通过对学生提出问题来引导学生对问题进行思考，讨论并解决，使学生在思考问题过程中对化学知识进行自主的探索和学习，来培养学生的化学思维。在传统的初中化学教学中，教师由于课上时间较少等问题，在化学课堂上忽视了科学探究的教学价值，没有为学生留出足够的问题思考空间和时间，提出问题后很快对问题进行解决，抑制了学生化学思维能力和创新能力的发展，长期以来会导致学生对化学学习的积极性逐渐降低，对化学学习产生厌学心理。教师在STEM教育理念指导下来开展初中化学教学，以问题为导向来引入化学知识，为学生在学习前树立一个课堂学习目标，调动学生化学学习的积极性和热情，为学生打造高质量高效率的初中化学教学课堂。

在学习《燃烧的条件》章节知识点时，教师可以在教学前利用多媒体为学生展示火灾的图片，并提出问题：近些年我国森林火灾的发生率极高，对人民群众生命安全和财产安全造成了一定的威胁，消防员也在灭火过程中出现伤亡情况，同学们可以思考消防员是如何进行森林灭火的？教师在提出问题后应为学生留出足够的思考讨论空间，教师可以继续提问来引导学生向正确的方向思考：要想知道如何灭火，需要考虑清楚火灾是怎样发生的？教师可以鼓励学生说出自己的想法和思考过程，并及时给予鼓励，帮助学生树立化学学习的自信心和兴趣，来提高初中化学教学课堂的质量和效率。教师在STEM教育理念指导下开展的初中化学教学中，以问题为导向来调动学生化学探索欲望，需要教师根据教材内容来设计出逐步深入化学知识的问题，教师在引发学生思考后，可以继续以问题为导向来引出化学知识。教师提问道：“同学们，请思考森林中有哪些物质是可以燃烧的？石头，树木可以燃烧吗？燃烧的物质具有哪些相同的特点？燃烧需要怎样的环境？”教师通过逐个问题的引入来帮助学生了解燃烧所需的物质和环境，在学生思考讨论后，教师将学生的想法和知识点进行总结：燃烧的条件需要有可燃物与氧气接触，且可燃物要达到一定的燃烧温度。教师以问题为导向引导学生自主地去探索化學知识，给予学生足够的思考空间和时间，帮助学生在思考过程中提高自身的化学思维能力和化学核心素养。以问题为导向教学模式是开展STEM教育的有效途径之一，教师利用STEM教育理念开展初中化学课堂教学，提高了学生的化学创新能力和思维能力，促进学生全面发展。

三、结语

综上所述，在初中化学教学中运用STEM教育理念，为初中化学教学提供了新的教学模式和方法，将多学科、多领域的知识融合到一起进行化学学习，有利于实现新课程标准所提出的初中化学教学目标，为学生打造高质量、高效率的初中化学教学课堂。