基于STEM理念的高中化学项目式教学研究

摘要：在新教育形势下，教育工作者需要积极构建基于STEM理念的高中化学项目式教学实施框架，助力学生融合多学科知识，解决生活问题，着重培育创新能力，提升综合素养。基于此，本文便围绕此理念下的高中化学项目式教学展开深入探究，希望能够对相关人员有所帮助。

关键词：STEM理念；高中化学；项目式教学

引言

在教育持续改革的大环境下，培育具备综合素养与创新能力的人才，已成为教育的关键目标。STEM教育理念别具一格，将科学、技术、工程和数学这四个学科领域巧妙整合，着重跨学科知识的融合运用，致力于培养学生解决实际难题的能力与创新思维。高中化学作为自然科学的重要学科，传统教学多侧重于知识传授，学生知识应用及综合素养提升受限。把STEM理念融入高中化学项目式教学，学生能借此综合运用多学科知识，深化对化学原理的理解，增强实践与创新思维，为适应未来社会发展做好充分准备。

一、基于STEM理念的高中化学项目式教学的优势

（一）促进跨学科知识融合，提升学生综合素养

传统高中化学教学中，学科知识各自独立，学生很难把它们关联起来。基于STEM理念的项目式教学则截然不同，它打破学科壁垒，把化学与物理、生物、信息技术、数学等知识巧妙融合【1】。学生在参与项目时，会接触到多学科知识。这种学习方式，能让学生真切体会到不同学科知识的内在联系，拓宽知识面，提升运用多学科知识解决实际问题的能力，进而全方位提升综合素养。

（二）增强学生知识应用能力，培养实践创新思维

高中化学项目式教学，以真实问题情境为指引。学生在完成项目时，需要把所学化学知识用于解决实际难题。在这一过程中，他们不再死记硬背，而是通过实际操作与思考，深入领会知识的应用场景及价值，知识应用能力得以有效提升。同时，项目式教学鼓励学生自主探寻、大胆创新，在解决问题时发挥想象、尝试多元方法，有力培养了实践创新思维。

（三）提高学生学习积极性，增强学习主动性

传统高中化学课堂形式单一，学生常常被动接受知识，积极性普遍不高。而基于STEM理念的项目式教学，为学生带来丰富学习体验。项目本身的趣味与挑战，极大地激发了学生的好奇与求知欲【2】。并且在参与项目过程中，学生成为项目中的主动探索者，不再依赖教师督促，从原本消极被动的“要我学”，转变为积极主动的“我要学”，学习热情高涨，主动性显著增强。

二、基于STEM理念的高中化学项目式教学的策略

（一）精准设定教学目标，明确项目学习方向

在高中化学教学里引入基于STEM理念的项目式教学，确实能巧妙地把多学科知识融入具体项目，为学生提升知识综合运用能力提供了绝佳途径。不过，若想充分发挥这一教学模式的优势，关键还在于教师精准设定教学目标。教师要依据课程标准，结合学生的知识基础、学习能力等实际情况，同时兼顾项目自身的特点，制定出全面且具有高可操作性的教学目标【3】。并且这些目标不能只着眼于化学学科的知识与技能传授，更要重视对学生跨学科思维的启发，以及综合能力的培养。以“设计并制作简易净水器”项目为例，从知识与技能层面，要让学生透彻掌握水净化的化学原理，熟知常见净水材料的特性与用途；在过程与方法方面，要借项目实施的契机，让学生能够融合化学、物理知识去设计实验方案，亲自动手制作净水器，并学会科学分析实验数据；从情感态度与价值观来讲，旨在增强学生的环保意识，让他们在项目推进中，养成创新精神，学会与团队成员默契协作。只有设定如此明确的教学目标，才能切实保障教学活动顺利开展，收获理想成效。

（二）精心设计项目内容，契合学生认知水平

虽说高中生已经积累了一定的化学知识，也具备了相应的学习能力，然而在基于STEM理念开展项目式教学时，项目内容的选择至关重要。一旦教学内容不合适，不但难以达成预期的教学成果，反而可能让学生对这类教学产生抵触情绪。所以，教师在挑选项目主题时，得紧密结合高中化学教学内容以及学生的认知水平。就拿“探究食品中的防腐剂”这个项目来说，食品与学生的日常生活息息相关，学生对食品中防腐剂的相关知识本就充满好奇，这样的主题很容易点燃他们的学习热情。在设计项目内容阶段，教师要把项目拆解成一个个具体的任务。每个任务都得目标清晰、要求明确，而且任务之间需要存在内在逻辑关系，遵循由浅入深、循序渐进的原则。比如，先让学生收集常见食品中防腐剂的种类信息，接着分析这些防腐剂的化学结构与性质，再探讨其在食品保鲜中的作用原理。同时，教师需要充分考量项目实施过程中所需的知识和技能，保证学生凭借已有的知识，通过自主学习以及小组合作探究，能够顺利完成任务。此外，考虑到学生存在个体差异，教师还需要准备不同难度层次的项目任务，基础较弱的学生可以参与较为简单的部分，着重巩固知识；学有余力的学生则可以挑战难度更高的任务，拓展知识深度与广度，从而满足不同学生的学习需求。

（三）合理组织教学过程，保障项目顺利实施

基于STEM理念的项目式教学，对学生的科学素养以及知识综合运用能力有着较高要求，这对多数高中生来说极具挑战。所以，在整个项目实施进程中，教师需要扮演好引导者与组织者的角色，合理组织教学。项目启动初期，教师要向学生详细阐释项目的背景、目标以及具体任务，以此充分激发学生的兴趣与积极性。与此同时，认真组织学生分组，充分考量每个学生的特点，力求小组内成员优势互补，为后续的高效协作奠定基础。就像在一些涉及多学科知识的项目中，擅长化学理论的学生和动手能力强的学生分到一组，能够更好地推进项目。进入项目实施阶段，教师则需要为学生提供必要的指导与支持【4】。比如在“探究化学反应速率的影响因素”项目中，学生要是在实验数据的分析上犯难，教师可以引导他们运用数学方法处理数据，助力学生理解数据背后隐藏的化学原理。而且，教师还要积极鼓励学生自主探索、大胆创新，着重培养学生的独立思考与实践能力。到了项目总结阶段，教师应引导学生对项目过程和结果展开全面总结与反思，帮助学生梳理在项目中所学的知识，切实提升他们知识应用能力与解决问题的能力，让学生在基于STEM理念的项目式学习中收获满满，真正实现综合素养的提升。

（四）注重项目成果展示，完善项目教学评价

当学生历经前期项目式学习后，都会产出各自的项目成果。而组织成果展示活动，能为学生搭建起一座分享与交流的桥梁。在这个平台上，学生们得以将自己的所学、所悟、所创尽情展现，这不仅能够极大程度地增强他们的成就感与自信心，更是对其综合能力的一次全面检验。而完善项目教学评价同样重要，它能够帮助教师全面、客观地衡量学生在项目中的表现。就拿“设计新型化学电池”项目来说，成果展示时，学生可以通过制作精美的PPT，条理清晰地阐述电池设计原理，解释化学材料的选用原因，生动描绘应用场景等。小组代表还可以现场演示电池工作情况，大方回应教师和同学的疑问。而在评价环节，教师则需要采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。在项目开展过程中，关注学生知识运用、团队协作等方面的表现；项目结束后，对最终成果的质量进行评估。同时，教师要及时把评价结果反馈给学生，让学生清楚知道自己的优点与不足，以便做出调整。通过这样的方式，能够助力基于STEM理念的高中化学项目式教学不断优化，让学生在学习中取得更大的进步，收获更多成长。

三、结语

综上所述，基于STEM理念的高中化学项目式教学的实施，能够促进跨学科知识融合，全方位提升学生综合素养。在具体实践时，教师要精准设定教学目标，用心设计项目内容，合理规划教学流程，科学开展教学评价，充分挖掘这种教学模式的优势，助力学生全面发展，为他们未来职业发展筑牢根基。

参考文献

[1]宋见平.基于STEM理念的高中化学跨学科融合教学策略探究[J].数理化解题研究,2025,(03):115-117.

[2]张冬华,李志航.基于STEM理念的高中化学项目式教学研究[J].吉林教育,2025,(03):34-36.

[3]张利英,姚秀成,马苏微.基于STSE理念的高中化学大单元教学实践——以金属及其化合物复习课为例[J].中国民族教育,2025,(01):60-61.

[4]田宇飞,孙凯伦,姜大雨.基于STEM理念的高中化学跨学科项目式教学活动——以“空间站化学电池设计”为例[J].化学教与学,2024,(09):13-16.