高中化学教学中STEAM教育的实现路径

■宁夏回族自治区银川市第二中学 张德生 沈永玲

一、STEAM教育的内涵和特点

STEAM 指的是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）和艺术（Arts）五个单词的缩写，由美国弗吉尼亚科技大学的学者格雷特•亚克门提出。STEAM 教育就是培养学生科学、技术、工程、数学和艺术综合素养的教育，也是运用跨学科整合的方式培养创新型人才的一种技术教育。

STEM 教育主要有三个特点：首先，通过STEAM教育可以培养学生解决实际问题的能力。STEAM教育涉及的知识范围很广，广泛的知识范围帮助学生更加了解世界，学生掌握了更多的知识就有能力依靠自己解决实际问题。其次，通过STEAM 教育可以使学生更加深入地学习知识。STEAM课程在传授的过程中，多种多样教学方式的运用推动了知识的表象化，学生在学习的过程中就能够了解知识的本质。最后，通过STEAM教育可以提高学生的课堂参与度和团队合作能力。

STEAM教育在实现的过程中，需要教师与学生、学生与学生之间相互沟通、相互协作解决问题或者完成任务，从而增强团队合作能力。高中化学是一门与生活息息相关实际性较强的学科，STEAM教育能打破学科领域边界，帮助学生了解其他学科的知识，拓宽学生的知识范围的同时培养学生解决问题和自主学习的能力，形成更全面的知识体系。

二、化学教学与steam教育融合面临的挑战

（一）STEAM教育具体实施规划的缺乏

从目前形式上来看，STEAM 教育理念在我国还没有被广泛普及，仅仅处于发展的初级阶段，因此相关的具体实施规划、发展计划以及定位都不是很清晰，导致在实践的过程中出现教师与学生对其的认知不够充分，没有好的教学方式帮助学生更好地掌握其中的精髓和促进学生掌握技能，这在一定程度上，不仅阻碍了STEAM 教育的发展，也无法实现STEAM教育的真正的价值与作用。此外，STEAM还没有正式的评价标准，学生在学习的过程中就没有足够的动力，也有一些高中化学教师过于关注化学本学科的教学，而忽视STEAM 课程的渗透，有关科学、技术、工程、美术等的知识都没有传递给学生，忽视了培养学生解决问题的实际能力。

（二）STEAM教学资源与设施的缺乏

STEAM 课程想要完整地呈现给学生，需要良好的课程资源与硬件设施的支撑，然而当前从我国的教学环境上来看，有关STEAM课程的教学资源与设施是不够完善的。教材是开展每一个课程的重要资源，当前有关STEAM 课程的教材虽有一些教师自主编写了教材，但是对于学生综合素养的培养没有很大的帮助，教材当中也缺乏全面的、具体的教学内容和教学目标。此外，STEAM 课程想要正常地开展需要有关实验环境的支持，然而，从当前的教学环境上来看，实验环境的布置会不够完整。化学学科本身的实验就比较多，需要通过学生亲自动手操作来提高对知识的理解、掌握与运用，因此学校在创建化学实验环境的基础上还应该完善有关STEAM课程的设备。

（三）STEAM教育专业师资和培养机制的缺乏

STEAM 教育的实施需要有相对专业的师资队伍，这些教师不仅要具有丰富的学科知识，还要掌握一定的教学方法和策略，只有这样才能够将STEAM课程内容更好地传递给学生。此外，各个学校也缺乏相关的培养专业STEAM教师的机制，教师本身没有受过STEAM教育的培养，对教学内容的理解和掌握就会出现一定的偏差，在传递给学生的过程中也就不够完整。然而，从当前的形式上来看，高中化学教师缺乏STEAM课程相关的培训，对STEAM教育理解的还不到位，因此，导致STEAM 教育的实现道路上遇到很大的困难。

三、高中化学教学中STEAM教育的实现路径

（一）结合高中化学知识

STEAM 教育主张与各个学科的特点相结合，并将理解和掌握知识、运用知识、创新实践统一，通过这一过程培养学生的创新思维和实践能力。在高中化学的教学中，教师在掌握化学知识的同时还要关注有关STEAM课程的内容，将其与化学知识结合在一起，化学知识中渗透相关STEAM 课程，帮助学生更深层次地理解STEAM课程，培养学生自主学习能力和实践能力，教师可以引导学生对STEAM课程进行探究，培养学生对STEAM 课程的兴趣、动脑能力以及创新思维，为学生未来的学习与生活打下良好的基础。例如，在教学镁的提取和应用的过程中，教师应该将STEAM教育与化学知识结合在一起，利用STEAM 教学理念针对化学课程做教学设计，增强学生自主性探究实践，从而提升教学质量。

（二）转变教学模式

STEAM教育的实质就是帮助学生更好地理解和掌握知识，培养学生解决实际问题的能力和创新能力，与此同时提高学生的综合素养，所以，要选择适合的教学模式来进行STEAM 教育。在高中化学教学中，教师普遍都运用讲授型教学模式，比较关注知识的传递而忽略了培养学生自主学习能力与亲身体验的机会，因此，在进行STEAM 教育的过程中一定要转变教学模式，让学生在有良好的理论基础的同时还能具备探索实践的能力，能够将所学习到的知识转化为自己的装备，在需要时能够直接拿出来使用，从而提升学生对知识的认知和运用能力。

例如，在教学实验课程蓝瓶子实验的过程中，教师可以引导学生利用STEAM相关知识进行思考，创新实验方式与形式，让学生开动脑筋，并通过教师和学生的相互研究探讨完成实验，从中学到更多的知识与动手操作能力。

（三）创建完善的教学环境

STEAM 教育的最终目标就是培养学生跨学科整合能力和创新型人才，以及培养学生的亲自动手操作能力和创新思维，因此，应该创建相对完善的教学环境，让学生掌握更多理论知识的同时能够正常地使用。在化学教学中，常常会有相关的实验课程，良好的实验环境与硬件资源的提供不仅能够激起学生学习的兴趣，还能够培养学生学习的兴趣，提高学生课堂的参与度。

（四）培养优秀的师资队伍

STEAM 教育的顺利开展离不开优秀教师的支撑，因此培养优秀的师资队伍对STEAM 教育的实现是十分重要的。只有教师拥有丰富的知识和内涵才能够更好地传递给学生，教师掌握正确的教学方式与培养手段才能够提升学生各方面的能力与综合素质，从而为社会输送更多人才，推动社会的进步与发展。

四、结语

从目前的形式上来看，STEAM 教育的实行是必然趋势，因此，教师必须要做好充分的准备推动STEAM 教育的开展，STEAM 体现了素质教育的理念，顺应了当前教育改革的趋势，也是教育创新的突破口。在化学教学过程中，教师可以通过结合化学知识、转变教学模式、创建完善的教学环境与培养优秀的师资队伍等方式来实现STEAM 教育。