基于STEM理念的高中化学项目式学习实践
摘要
关键词
STEM理念;高中化学;项目式学习
正文
引言
新课标中有提到,要创设真实且具有价值的问题情境,合理组织化学教学内容,注重跨学科内容主题选择及组织,以此来进一步拓宽学生认知视野、开阔学生思维。传统模式下的高中化学教学与当下复合型人才培养需求相悖,而基于STEM理念的高中化学项目式学习实践则有所不同,其主张设置合理项目来驱动学生自主探究、跨学科思考及实践,是创新高中化学教学、发展学生化学核心素养的重要策略。为此,如何有效基于STEM理念开展高中化学项目化学习实践也成为当下教师教学思考要点,而笔者也就此展开了如下思索:
一、 基于STEM理念的项目化学习相关概述
STEM理念中的S指的是科学、T指的是技术、E指的是工程、M指的是数学,要求教师在教学过程中改变单一学科局限,从综合学科视角来为学生设计综合性、实践性较强的教学活动,以此来更好地助力于学生综合素养及能力提升[1]。在教育改革不断深入的环境下,STEM理念也受到了较多关注,主张以科学技术为路径,实现跨学科融合为特征,关注最新技术及其实践应用,以此来助推学生综合运用多学科知识解决实际问题能力得以提升。而项目化学习则是建构主义理论下的重要学习方式,主张让学生以小组合作的形式参与到项目规划、项目任务解决中,对于学生自主建构知识及学科核心素养发展有着良好的促进作用。基于STEM理念的高中化学项目式学习,要求教师将STEM理念作为整个项目式学习框架,让学生项目学习过程中综合运用科学、技术、工程、数学等多学科知识及技能来解决项目任务,这样学生整个化学学习自然能越发高效,切实提升高中化学教学效果。
二、 基于STEM理念的高中化学项目化学习实践路径
(一) 明确项目学习主题
基于STEM理念的高中化学项目化学习实践活动在开展时,教师需要先对教材内容进行分析与解读,然后再基于STEM理念、新课标及学生学情来对项目式学习主题进行明确,以此来为项目式学习实践活动高效开展打好基础。项目学习主题本就是项目化学习前提,身为高中化学教师应当聚焦于化学教学内容、教学重难点来为学生合理设计项目学习主题,这样才能让学生在项目化学习实践中建构化学知识要点,从而突破化学教学困境。以“简单燃料电池的制作与原理循证”为例,教师在教学之前即可加大对教学内容、新课标的研读,明确这一节课就是为了能够让学生认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用、了解原电池及常见化学电源的工作原理,在明确教学目标之后教师则可以基于STEM理念、学生学情来对项目学习主题进行提炼,而且在此期间还需注重跨学科交叉融合,如“探究镁-空气电池中离子移动方向”就可以成为这一节课项目式学习主题,以此来有效驱动学生实验探究、观察及分析,这样才能真正有效推进项目式学习,让学生在项目式学习中得到发展[2]。
(二) 引导学生自主参与项目式学习
在新课改不断深入的环境下,高中化学教师教学理念,教学方法、教学要求也有所变化,相较于以往教师单方面的灌输,学生课堂主体地位受到了不少关注,要求教师在课程实践期间多为学生提供自主思考及探究的机会。为此,基于STEM理念的高中化学项目式学习,教师一定要充分意识到学生自主参与项目式学习的重要性,并且在课堂上结合项目主题来为学生创设出恰当的教学情境、设计合理的项目任务,以此来有效驱动学生自主参与到项目式学习中,从而真正提升高中化学教学效果,助推STEM理念的有效落实。以“碳酸钠和碳酸氢钠”为例,教师在基于STEM理念开展项目式学习时,即可衔接学生实际生活来引导学生思考为什么馒头和面包会疏松多孔?小苏打、纯碱有着什么样的作用?借此来点燃学生化学学习兴趣,此后再聚焦项目学习主题引导学生深入思考碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性是一样的吗?我们要如何对其展开验证?在工业之中它们是怎样制备的?这样就能有效驱动学生自主参与到“制作纯碱”的项目式学习任务中,从而真正提高学生自主学习意识及参与自觉性,切实提升项目式学习效果[3]。
(三) 为学生合理设计项目实验任务
基于STEM理念的高中化学项目式学习在推进时,项目实验任务是较为重要的一环,对于学生实践探究、综合运用多学科知识解决实际问题有着良好的促进作用。以往高中化学教学教师大多偏向于理论知识讲解,学生缺少实践操作、实验探究的机会,这促使高中化学教学浮于表面,无法有效提升化学教学效果。基于STEM理念的高中化学项目式学习则有所不同,其主张让学生综合运用科学、技术、工程、数学等多学科知识及技能来解决项目任务,而要想达到这一效果,需要化学教师结合化学教学内容来为学生设计出合理的项目实验任务,以此来真正有效驱动学生学以致用、理论与实践解决,同时还能助推学生实验探究能力、问题解决能力得以提升,这样就能最大程度提升项目式学习实施效果。例如,高中化学教师可以在教学期间整合有机物相关知识,然后再基于此来为学生设计一个“制作化妆品乳液”的项目实验任务,让学生以小组合作的形式自主查阅资料、合作讨论要如何制作出一款安全且好用的乳液产品,这样学生就能亲自参与到借助蒸馏方法从植物中提取精油的实践中,是锻炼学生实践能力、提升化学教学实效的重要方法。
(四) 注重项目成果展示及评价
项目成果展示及评价能够帮助教师了解学生项目式学习情况,也有助于学生认识自身不足,以此来助推师生自我调整及纠正。为此,基于STEM理念的高中化学项目式学习实践在推进时,除了上述几点之外,教师还需注重项目成果展示及评价,借此来有效助推学生反思及成长,同时还能为后续项目式学习实践优化打好基础。在此期间,教师可以在学生项目式学习结束之后,为各个合作小组提供展示自己项目成果的机会,然后再通过教师评价、小组互评、学生自评等多种方式来对学生项目成果展开多方位评价,以此来引导学生反思;而教师则可以基于此把握学生化学学习情况,并且为教学调整提供良好依据,从而切实提升高中化学教学效果[4]。
三、 结语
综上所述,基于STEM理念的高中化学项目化学习实践不仅是对传统教学模式的革新,还具有情境性、跨学科性、实践性等特点,能够让学生在项目实践及探究中自主建构化学知识,同时也有助于学生思维能力、探究能力及实践能力提升,是优化高中化学教学、发展学生化学核心素养的重要策略。为此,高中化学教师在教学过程中,一定要基于STEM理念来合理设计项目主题、项目任务,以此来推动学生项目实践及探究,从而切实提升高中化学教学效果。
【参考文献】
[1] 张昕,叶燕珠,刘建桂,等.STEM视域下高中化学"微项目"式学习实践研究——以"论证重污染天气'汽车限行'的合理性"为例[J].福建基础教育研究, 2021, 000(005):118-120.
[2] 韩叙虹.基于STEM理念的项目式学习的实践和研究——以"点亮一盏灯"为例[J].中学物理:高中版, 2019, 37(2).
[3] 林希廷.基于STEM教育理念的项目式学习在初中数学教学中的实践研究[J].教学管理与教育研究, 2023, 8(9):80-82.
[4] 李孟朦.基于STEM理念的项目式学习设计,实施与反思——以"自制酸碱指示剂"为例[J].实验教学与仪器, 2020, 37(7):3.
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