文/廣州市華穎外國語學(xué)校 潘愛娣
STEM 教育理念倡導(dǎo)跨學(xué)科融合,創(chuàng)新性地打破學(xué)科界限,利用多學(xué)科知識、多種技能和創(chuàng)新思維來分析和解決現(xiàn)實(shí)問題及任務(wù),使學(xué)生建立學(xué)科和學(xué)科間內(nèi)在聯(lián)系的認(rèn)知,重點(diǎn)培養(yǎng)和提升學(xué)生的跨學(xué)科思維和實(shí)踐能力?!读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》在課程內(nèi)容上重點(diǎn)新增了跨學(xué)科(主題)實(shí)踐活動(dòng),將其納入義務(wù)教育化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試,以加強(qiáng)課程的協(xié)同育人功能,強(qiáng)化實(shí)踐性要求,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
化學(xué)作為與生物、物理、數(shù)學(xué)等有交叉內(nèi)容的自然科學(xué)課程,其內(nèi)容和知識來源于我們的日常生活。因此化學(xué)學(xué)科很適合采用跨學(xué)科融合的STEM 教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)。通過這種跨學(xué)科的融合學(xué)習(xí),學(xué)生能系統(tǒng)地掌握繁雜的初三化學(xué)知識,能進(jìn)行知識遷移和融會(huì)貫通,從而培養(yǎng)辯證思維和創(chuàng)新性思維,使其得到綜合的發(fā)展。
教材是學(xué)科知識的重要載體,是教師進(jìn)行課堂設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容來源。教師需要仔細(xì)研讀初中化學(xué)教材,也要熟悉交叉學(xué)科生物、物理、數(shù)學(xué)等教材內(nèi)容,梳理統(tǒng)計(jì)各教材知識點(diǎn),深度挖掘能跨學(xué)科融合的STEM 內(nèi)容和素材,設(shè)計(jì)出以化學(xué)學(xué)科知識為主要支撐的跨學(xué)科STEM 課程并實(shí)施。如在《燃燒及其利用》單元,找出與物理學(xué)科的融合點(diǎn)是能量的轉(zhuǎn)化與守恒,與道德與法治學(xué)科融合點(diǎn)是科學(xué)精神與素養(yǎng)的培養(yǎng),設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容涉及化學(xué)反應(yīng)的能量變化,引入物理的內(nèi)能知識,協(xié)助學(xué)生加深理解和記憶。
STEM 教育理念下開展教學(xué)活動(dòng),要求教師立足學(xué)情,考慮學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)與學(xué)習(xí)發(fā)展要求。因此,初三化學(xué)教師應(yīng)充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)與興趣愛好,實(shí)施符合學(xué)情的化學(xué)教學(xué)方式,從而促使學(xué)生在化學(xué)課中快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。初三的學(xué)生正處于青春期,對未知事物充滿好奇和勇于嘗試的心理,但是注意力集中的時(shí)間有限,在化學(xué)學(xué)習(xí)中比較容易走神。因此若要激活初三學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),教師就需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)趣味性的學(xué)習(xí)情境,營造輕松的學(xué)習(xí)氛圍,提升化學(xué)課的吸引力,為化學(xué)課教學(xué)效果的提升做好鋪墊。
化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)。STEM教育重視實(shí)踐,強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過程。化學(xué)實(shí)驗(yàn)不但向?qū)W生展示化學(xué)的神奇魅力,還展現(xiàn)化學(xué)作為科學(xué)操作的嚴(yán)謹(jǐn)性,增加學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的愉悅感,加深化學(xué)實(shí)踐的理解,引導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用所學(xué)知識,深刻理解化學(xué)的內(nèi)涵。因此要求教師課內(nèi)重視演示實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)的參與度,條件允許情況下增加學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),甚至定時(shí)開放化學(xué)實(shí)驗(yàn)室供學(xué)生自主進(jìn)行安全的常規(guī)實(shí)驗(yàn)或小組實(shí)驗(yàn)探究。
化學(xué)知識源于生活,又服務(wù)于生活。學(xué)習(xí)化學(xué)知識和技能是為了更好地服務(wù)生活和解決實(shí)際問題。STEM 教育理念提倡各學(xué)科教學(xué)應(yīng)與生活進(jìn)行充分融合,融會(huì)貫通,將所學(xué)知識解決生活中的問題。如第3 單元“自制簡易凈水器”課外家庭實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生使用日常生活中接觸的部分用品和物質(zhì)充當(dāng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器或藥品,做好后拿回學(xué)校,課堂上用泥水進(jìn)行實(shí)驗(yàn),參與評比選出最有效的凈水器。
對于STEM 教育理念下跨學(xué)科的初中化學(xué)教學(xué),教師要樹立科學(xué)的評價(jià)觀,堅(jiān)持核心素養(yǎng)導(dǎo)向的評價(jià),除了改進(jìn)單一的測試分?jǐn)?shù)的結(jié)果性評價(jià)外,還應(yīng)將包括動(dòng)手能力、合作能力、溝通交流能力、組織能力、創(chuàng)新能力,成果展示等多層次多維度的過程性評價(jià)用于學(xué)科融合的各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中,有效、全面、客觀、綜合性地評價(jià)學(xué)生,激勵(lì)學(xué)生樹立自信,促進(jìn)學(xué)生全面而富有個(gè)性的發(fā)展。
綜上所述,STEM 教育理念下開展初中化學(xué)跨學(xué)科的融合教學(xué),使學(xué)生建立全面立體的以化學(xué)為主干的跨學(xué)科知識結(jié)構(gòu),系統(tǒng)認(rèn)識化學(xué)知識,能將多學(xué)科知識和技能,協(xié)同科學(xué)的思維分析和解決現(xiàn)實(shí)問題,科學(xué)思維和實(shí)踐創(chuàng)新能力得以培養(yǎng),學(xué)生的健康綜合發(fā)展和教育目標(biāo)得以有效實(shí)現(xiàn)。在具體教學(xué)的過程中,這一創(chuàng)新教學(xué)模式也切實(shí)有效地提升了課堂教學(xué)效率,保證了學(xué)生對于知識的透徹理解,有助于提高教學(xué)質(zhì)量,提升課程深度和水平。