基于STEM理念的高中化学实验设计探讨

基于 STEM理念的高中化学实验设计探讨 曾森为 温州市第二十一中学 浙江温州 325000

摘要：高中化学学科本身涉及到大量的实验论证，需要教师在讲授理论知识的同时结合化学实验引导学生全面理解所学知识点。基于SETM教学理念是我国新课改理念进行改革之后一种全新的教学理念。STEM教学理念要求教师在教学中将科学、技术、工程以及数学全面融合在一起，从而提升学生的综合素质。本文首先对STEM理念进行了简述，对高中阶段基于STEM理念教学现状，从三个方面提出了基于STEM理念在高中化学实验设计的探讨。

关键词：STEM理念；高中化学；实验设计

一、STEM理念概念简述

STEM理念是科学、技术、工程和数学的简称。STEM实际上是一种课程，这一课程强调在教学过程中要将上述所讲的四大学科全面融合在一起，从而构成一个整体的系统全面融入到教学中。STEM实际上是一种对相关的学科有机融合到一起课程，在STEM教学理念中强调各个学科的融合，重在培养学生的综合素质水平。

二、高中阶段基于STEM理念教学现状

高中阶段在STEM教学理念提出来之后在教学理念上有了很大的教学改变。开始从重视化学专业知识的同时也注重对各个学科相关联系的讲解，在一定程度上培养了学生综合水平的提高，有效帮助学生解决了学科之间的局限性，不仅可以使用STEM教学理念帮助学生提高在化学课堂中的积极性，还调动了学生在学习化学学科的同时能够解决其他学科的能力，全面提升了学生的综合能力。但是我国现阶段还有少部分的教师在教学过程中没有将STEM教学理念融入到化学实验设计中，导致所培养出来的学生在化学学科素养上还存在一定的局限性，不利于学生的后期发展。

三、基于STEM理念在高中化学实验设计的探讨

1、STEM研究式实验提升了学科之间的交融性

STEM是一种全新的教学理念，也是一种全新的教学模式，在教学过程中，化学教师将STEM教学理念全面融入到化学实验教学中，利用该教学理念，对化学学科的相关知识点与其他学科之间的联系有机结合起来，改变传统的化学教学模式，从而提升学生各个学科的综合能力，有效解决各个学科中遇到的问题。例如在学习《影响化学反应速率的因素》这一节时，教师首先要基于STEM教学理念向学生提问。让学生从外界因素和内在因素等不同的角度出发，思考影响化学反应速率的因素有哪些？学生在思考的过程中，会想到温度、压强、浓度以及催化剂均会对化学反应速率产生一定的影响，学生在提出催化剂这一因素对化学反应速率，教师要重点提出催化剂的本质是酶，酶与高中生物学科又有极其重要的联系，因而，教师在讲到酶对化学反应速率的影响时，要重点提一下酶在生物学科中所涉及到的相关知识，让学生在学习影响化学反应速率的因素之后，对生物学科上所学习的酶和化学学科上所学习的酶进行区分，既能够弄清楚化学学科上酶的作用，又能间接通过化学学科知识了解生物学科上酶的作用，对两种知识点进行融合讲解，促进学生的综合水平。

2、基于STEM理念提升学生的知识迁移能力和运用能力

stem教学理念主要是帮助学生形成多学科相互交融并形成解决问题的能力，让学生在学习化学的过程中也能学到其它学科的相关内容。除此之外，stem教学理念在教学过程中还能帮助学生运用相关知识培养学生解决问题的能力，通过该理念提升学生的知识迁移能力，从而协助高中各个学科知识能够形成系统的体系。例如在学习《烃的含氧衍生物》这一课题时，教师可以利用项目式的教学方式来提升学生的知识认识迁移能力。教师首先对生活中的含氧衍生物如乙醇、醋酸进行专业的讲解，让学生掌握基本的知识点。在学习生活中这两种常见的衍生物物后，，再对其他的有机物进行学习，例如丙酮和乙醛，可以对学生进行简单的介绍，通过简单的学习有效提升学生对化学知识点的深度，让学生在后期的学习中更容易掌握所学知识点。

3、STEM实验式的教学提升学生的互助创新能力

高中化学学科相较于初中化学来说具有较强的难度，不仅需要教师完全吃透教材，对学生的逻辑思维能力也有较高的要求。利用STEM实验式的理念可以改变传统的化学教学模式。例如在学习《氧化还原反应》这一课题时，传统的教学方法通常按照化合价的升高和降低判断是氧化反应还是还原反应，很少从电子得失这一微观角度引导学生进行掌握。但是利用STEM教学理念可以有效对这一课题进行实验式的教学方法，通过设计氧化还原反应如原电池的实验，让学生在实验中观察由于电子的得失所引起电极电势的变化，通过化学实验让学生在掌握化学理论基础知识的同时，对物理学科的相关知识也进行验证，有效将STEM教学理念全面贯彻到化学课堂中，提升学生对科学、技术以及各个不同学科之间的有效联系，促进学生全面发展。

四、结语

STEM理念在高中化学教学过程中有极其重要的作用和影响，教师在教学过程中要注意将STEM作为本学科的教学理念，全面落实STEM教学的有效实施。STEM教学理念应作为高中化学学科的教学理念，这一教学理念涵盖了多个学科的相关联系，利用这种学习方法，可以有效激发学生的学习兴趣，提升学生的化学学科素养。

参考文献：

[1]石红炽.STSE教育理念下高中化学教学管窥[J].当代教研论丛，2019（05）：86.

[2]龚玉龙，李秀芝，张敬爱.STSE教育理念在高中化学教学中的应用[J].科教文汇（下旬刊），2012（10）：119-120.