基于STEM理念的初中化学跨学科教学设计

引言：随着教育改革的不断深入，STEM 教育理念逐渐受到广泛关注。将STEM 理念应用于初中化学教学中，不仅有助于学生掌握化学知识，还能培养其跨学科思维和解决实际问题的能力。

一、基于STEM 理念的初中化学跨学科教学设计概述

1.STEM 理念在初中化学教学中的核心价值，主要体现在其独特的跨学科性特征上。具体而言，这一理念通过系统性地整合科学、技术、工程和数学等多个不同学科领域的知识内容，构建起一个多维度的、综合性的学习体系。在这样的学习体系中，学生不仅能够从单一学科的角度去理解化学知识，还能够从跨学科的视角出发，将化学知识与科学原理、技术应用、工程设计和数学计算等多个方面有机结合，从而实现化学知识的全面理解和深度应用。这种跨学科的学习方式，不仅有助于提升学生的综合素养，还能有效培养他们在实际情境中解决问题的能力，为他们的未来发展奠定坚实的基础。

2. 这种教学设计特别注重实践操作与创造性思维的深度融合，它积极倡导学生通过亲自参与动手实验、深入进行项目研究等多种形式的学习活动，将课堂上所学的理论知识有效地转化为实际生活中的具体应用。这样的教学方式不仅有助于激发学生的创新潜能，还能显著提升他们在面对复杂问题时独立分析和有效解决的能力，从而全面培养学生的创新思维和问题解决的综合素养。

二、初中化学跨学科教学设计的原则与目标

1.整合性原则

跨学科教学设计应当全面而深入地融合科学、技术、工程和数学等多个学科领域的知识内容，确保学生在化学学习的过程中，不仅能够系统地掌握化学学科本身的基础知识和核心概念，还能广泛涉猎与之紧密相关的其他学科的重要理论和实践应用。具体而言，这种教学设计应涵盖科学探究的方法论、技术的实际应用、工程的系统思维以及数学的量化分析等方面，使得学生在学习化学时，能够从多个角度理解和运用相关知识。通过这种多维度的知识整合与交叉渗透，学生能够在化学学习中逐步构建一个更加全面、系统且深入的知识体系，不仅深化对化学学科的理解，还能提升跨学科的综合素养和解决复杂问题的能力，为未来的学习和职业发展奠定坚实的基础。

2. 实践性原则

强调实践操作在化学学习中的至关重要性，通过教师们精心策划和设计的各类实验活动、积极开展的项目研究以及其他丰富多样的实践性教学环节，使学生有机会在亲自参与和动手操作的过程中，逐步深入地理解和掌握化学的基本原理和核心概念。在这一系列的实践活动中，学生不仅能够亲身体验化学知识的实际应用，还能在这一过程中有效地提升他们的实际操作技能和实验动手能力。这种注重实践的教学方式，不仅有助于学生将所学的理论知识与实际应用紧密地结合起来，形成更为深刻的认识，还能在潜移默化中培养他们独立思考、分析问题和解决问题的能力，从而为他们在未来的学习和职业生涯中打下坚实的基础，使他们能够更好地适应和应对各种挑战。

3. 创新性原则

我们应当积极鼓励学生充分挖掘和发挥他们的创新思维，鼓励他们大胆地、勇敢地尝试各种新颖独特的实验方法和多元化的解决方案。通过这样的方式，全面培养他们在化学领域的深入探索精神，激发他们对未知领域的浓厚兴趣，同时不断提升他们的创新能力，使他们在面对复杂问题时能够游刃有余。这样，不仅能够为他们未来的科研之路奠定坚实的基础，还能培养他们成为具有创新精神和实践能力的高素质人才，为科学事业的发展贡献自己的力量。

三、基于STEM 理念的初中化学跨学科教学设计策略

1.整合课程内容

将化学知识与其他学科知识进行有机融合，构建一个综合性的跨学科知识体系，是实现全面教育

的重要途径。例如，在化学实验的过程中，我们不仅要关注化学反应本身的具体步骤和现象，还要深入探讨实验中所涉及的物理原理，如热量传递的机制、压力变化的规律等。通过这种多维度的分析，可以使学生对实验现象有一个更加全面和深入的理解，从而提升他们的实验操作能力和科学探究能力。

此外，在化学计算中，灵活运用数学知识也是至关重要的。例如，代数、微积分等数学工具可以帮助我们解决复杂的化学问题，如反应速率的计算、化学平衡的分析等。通过数学方法的引入，不仅可以提高计算的准确性和效率，还能培养学生的逻辑思维和抽象思维能力。

通过这种跨学科的融合方式，学生不仅能够更深刻地掌握化学知识，还能培养综合运用多学科知识解决问题的能力。这种能力的培养，对于他们未来的学习和职业发展都具有重要的意义，能够使他们在面对复杂问题时，能够从多个角度进行分析和解决，从而更好地适应社会发展的需求。

2. 设计实践活动

通过精心设计和周密安排的实验操作环节、深入且系统的项目研究过程等一系列丰富多样的实践活动，使学生能够在亲自参与和动手操作的过程中，逐步掌握化学知识的基础要点，并在此基础上达到对化学知识的深刻理解和灵活运用。与此同时，这些精心设计的实践活动还能够全方位地培养学生的实际操作能力，提升他们在实验中的动手技能，以及激发和锻炼他们的创新性思维，使他们在面对问题时能够展现出独特的见解和解决问题的能力。为了更好地吸引学生的注意力，充分调动他们的学习积极性和主动性，所设计的实践活动应当既富有趣味性和吸引力，能够引起学生的兴趣和好奇心，又具备一定的挑战性和探索性，这样不仅能有效激发学生的学习热情和求知欲望，还能唤起他们内心深处的探究精神和探索动力，促使他们在不断的探索和实践过程中，逐步成长和进步，最终实现知识和能力的全面提升。

3. 采用多样化的教学方法

根据教学内容的具体要求和学生的个性特点，灵活运用多样化的教学方法，例如情境教学法、小组合作学习法等多种教学手段，以全面提升教学效果。在实施教学过程中，不仅要注重学生的自主学习能力培养，鼓励他们独立思考和解决问题，还要强调合作学习的重要性，通过团队协作的方式，培养学生的团队精神和协作能力，从而更好地适应未来社会的需求。具体而言，教师应根据课程目标和学生的学习风格，灵活选择和组合不同的教学方法，如通过情境教学法将抽象的知识具体化，使学生能够在真实或模拟的情境中理解和应用所学内容；同时，采用小组合作学习法，让学生在小组内分工合作，共同完成学习任务，这不仅能够激发学生的学习兴趣，还能培养他们的沟通能力和团队协作精神。

结论：基于STEM 理念的初中化学跨学科教学设计，能够有效提升学生的综合素养和创新能力。然而，在实际教学中仍存在一些问题和挑战，如教师跨学科素养的提升、教学资源的整合等。未来应进一步加强教师培训，优化教学设计，完善评价体系，以更好地实现STEM 教育理念在初中化学教学中的应用。

参考文献：

[1]蒋茜. STEAM 教育理念融入初中化学教学的实践研究[D]. 四川师范大学, 2024.

[2]邱思婷. 基于 STEAM 理念的化学跨学科实践活动[D]. 广州大学, 2024.

[3]宁志斌. 基于STEM 理念的初中化学生活化实验教学研究[D]. 内蒙古师范大学, 2024.

作者简介：姓名:陈容 性别:女 出生年月:1994.5.20 民族：汉 籍贯：重庆永川职称：二级教师 学历：本科 研究方向 ：教育类