何国平
武汉市新洲区第一中学 湖北 武汉 431400
摘要:STEM教育是用科学、数学知识和先进技术,以工程思维解决现实世界的问题。STEM教育不是科学、技术、工程和数学知识的简单叠加,其教育的核心是:发现问题—设计解决方法—利用科学、技术、数学知识实施解决方法—将解决方法传达给大家,这种整合具有天然的跨学科性、情境性、实践性、协作性、实证性。高中化学教学需要STEM教育的渗透。
关键词:STEM教育;高中化学教学;绿色化学;教育理念
高中是人生的一个重要阶段,对学生今后的发展有着至关重要的作用,教师应本着立德树人的思想,开拓学生思维,使学生在学习中了解到事物的发展,从而在得到知识的同时,可以使自己更有其他的能力。由于现在得现状大都以教师在课堂中拿着课本,试卷的东西讲课,这会使得课堂气氛不活跃,学生上课不积极等一系列问题。而STEM教育理念在高中化学教学中的渗透就显得尤为重要。STEM教育就可以运用跨学科观念,解决真实问题的课程问题与学习取向。STEM教育理念在高中化学教学可以对教师的教学产生如虎添翼的影响,提高教师的讲课效率与质量,是学生可以更有兴趣,积极的学习高中化学,夯实基础,提高个人素养。
一、课前导学可以借助STEM,提升学生学习的积极性
众所周知,对于学生而言,在学习一个新的知识点时,课前学习新的知识点尤为重要,那对于教师而言,课前导学也是课堂中必不可少的一个环节,在传统的高中化学教学中,教师布置课前任务,形式会显得单一,随着时间的变长,会显得教学枯燥无味,学生的积极性可能会下降,导致教学成果并不理想。这时,教师应该利用STEM教育理念,利用先进的技术,利用科学,数学的知识,活跃课堂的气氛,不仅可以有效的提高学生上课的积极性,还可以让学生了解到可以有多种学习模式,多种接受知识,认识新鲜事物的模式。[1]另一方面,高中生学习乏累,如果课前导学不太有亮点,可能学生就会没有全神贯注的听课,而有了STEM教育理念在高中化学课堂的渗透,就会使学生注意力集中,从而提高听课效率,使教师授课更加有效率。
就人教版高一化学必修一“物质的分类”这一内容时,教师可以先说“我们知道,自然界有很多事物,这些事物都是由无数个原子或分子组成,那么我们今天要就要学习物质的分类”此时学生就可以根据自己对自然界的认知,从化学的角度分析这些物质的分类,发表自己的看法与认识。此环节结束后,教师可以根据学生们发表的看法,运用新型教育理念,以新型的教学理念,教学模式带领学生们学习物质的分类,通过STEM教育理念,让学生可以先了解到物质的分类。教师在课前导学的过程中,利用STEM教育理念使学生有更深的认识,可以从身边的事入手,更有利于让学生有更多的了解,同时教师应该渗透给学生的不只是一堂课,而是整个方法,让学生自己可以有主动性,积极性去认识新的事物,了解新的知识。新鲜的事物,会引起学生的积极性,使学生更有耐心去研究新的事物。可以锻炼学生面对新鲜事物的能力,并且可以使课堂更活跃。
二、高中化学需要绿色化学,绿色化学更无法离开STEM教育理念
在如今资源紧张的情况下,有必要培养学生的可持续发展理念,可持续发展理念势必然会成为每一位公民心中应有的理念,用STEM教育理念渗透绿色化学理念,可以更好的适应全球化形式,培养学生认识绿色化学的重要性,使学生认识到化学对于环境污染的重要作用。科学发展与环境相互协调,培养学生人与自然和谐相处相互协调也是重要的一部分。[2]高中化学的教学离不开实验,这样就有必要强调实验的绿色性。绿色化学有必要实行,教师在高中化学教学中渗透STEM教育理念可以有效地促进绿色化学。绿色化学的最理想状态就是实现人与自然和谐相处的化学,这就要求教师能够并且主动承担这个责任,在授课的过程中利用STEM理论渗透绿色化学,使学生逐渐意识到绿色化学的重要性,从而有保护环境的好习惯。
如“氢氧化铝的制备”这个实验,教师可以先引导一下学生,进而带领学生做这个实验。1、先将铝屑与浓NaOH溶液反应:2Al+2OH-+2H2O==2AlO2-+3H2↑,2、再加入适量的稀硫酸(或CO2):AlO2-+H++H2O==Al(OH)3↓,2AlO2-+3H2O+CO2=2Al(OH)3+CO2-,当作这个实验时,如果不强调绿色化学的重要性,肯定会出现浪费药品这样,所以对于常见的试剂及药品,在实验开始前应给出用量,一次性不能拿出多少,这样就可以很大一部分减少了试剂及药品的浪费,在进行制备CL2,实验过程中,让学生清楚明白该气体的危害,从而减少浪费及发生危险的可能性。教师利用STEM教育理念,可以更好地诠释绿色化学,既可以更好的展现实验的准确性以及想达到的效果。教师在授课前准备好要授课的内容,就会事半功倍,让学生可以更好地理解STEM教育理念以及更好地理解绿色化学。这种方式不仅仅可以让学生进行透彻理解,还具有随时暂停,学生提出问题的优势,还能将反应中的微观粒子形象化,有助于学生理解。还可以更直观的感受实验现象,以及保证了实验的效果。
三、STEM教育理念在高中有机教学更有渗透作用
STEM教育理念在有机中许多反应都有应用,利用STEM教育理念可以更好地辅助教师授课,并且对于一些课程讲解会有更好地体现,对于学生,有机反应的学习可能会枯燥,会减低积极性,但是有STEM教育的渗透会使课堂变活跃,是学生更愿意接受新鲜的事物。
如加成聚乙烯,是由乙烯在一定条件下需要学习《有机化学基础》之后,对于烷烃,烯烃,芳香烃有了一定的了解,自身也有一系列的实验操作基础之后,完成本次提取工艺,利用STEM教育理念可以更好地完善教学,使教学任务变得有活力与有动力。
四、结束语
综上所述,在高中化学教学中有必要进行STEM教育理念的渗透,不仅可以使教学更丰富多彩,实现多模式教学,高质量,高效率的教学,使教学任务变得更轻松,而且可以培养学生的综合素质与水平,不仅能上课认真听讲,增强对学习的积极性,而且可以让学生有保护环境,人与自然和谐的理念,提高学生素质,共创美好未来。
参考文献
[1]张强.绿色化学教育理念在高中化学实验教学中的渗透[J].科学咨询(教育科研).2018(03):119.
[2]卢苗苗,郑雅君,占小红.STEM教育理念在高中有机化学教学中的渗透——以“柠檬精油的提取工艺”为例[J].化学教学.2018(07):45-50.