分析化学教学实践论文提纲

论文题目：基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中的应用研究

摘要：为了顺应新时代的发展,应对未来挑战,世界各国都十分重视科技工程教育以及创新型人才的有效培养。目前高中化学教学在应试教育的影响下,基本采用讲授方式教学,难以激发学生的学习兴趣,不利于问题解决能力和创新意识的培养;其次化学作为一门与其他学科相互渗透的中心学科,通过分科式教学,不利于学生综合能力的培养。在此背景下,起源于美国的STEM教育作为一种新的教育理念,逐渐进入人们的视野。为了更有效的开展STEM教育,美国国际技术与工程教育学会（ITEEA）于2014年提出落实STEM教育的活动模式——6E设计型学习模式（6E Learning by DeSIGNTM Model）。该模式分为六个教学阶段:吸引（Engagement）、探索（Exploration）、解释（Explanation）、工程（Engineering）、深化（Elaboration）、评价（Evaluation）。STEM教育和6E设计型学习模式皆强调学生在真实情境中运用跨学科知识,主动完成科学探究、自主设计和工程制作,从而培养问题解决能力和创新意识。因此本研究将基于STEM的6E设计型学习模式应用到高中化学教学活动的实践中,以化学学科为主,其他学科知识为辅,引导学生在化学课程中综合利用各学科知识来解决现实问题,希望能够有效的促进化学学科的学习和STEM素养的培养。为此,本研究的主要内容如下:（1）通过文献研究法,对国内外6E设计型学习模式和STEM教育的研究现状进行文献综述,界定了6E设计型学习模式、STEM教育和STEM素养的概念;（2）通过分析化学学科特征、化学学科核心素养、现代化学教学原则、化学教学常用教学模式以及基于STEM的6E设计型学习模式,对基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中应用的可行性进行了分析;（3）结合STEM教育理念的内涵,依据6E设计型学习模式的六个教学阶段,提出该模式在高中化学教学中应用的具体教学步骤及实施策略;（4）通过三轮教学实践活动不断地修改和完善教学活动设计,教学实践后通过试题测验、问卷调查、课堂观察和学生访谈等相关性数据的收集、整理和分析,检验基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中的应用对学生的化学学科学习和STEM素养培养的有效性。本研究的研究成果和结论:（1）从化学学科特征、化学学科核心素养、化学教学原则及常用教学模式等多角度的分析,得出将基于STEM的6E设计型学习模式应用到高中化学教学中是可行的;（2）本次研究设计了将基于STEM的6E设计型学习模式应用到高中化学教学中的9个教学步骤,即情境导入、知识链接、探究设计、展示交流、知识总结、工程设计、展示交流、思考延伸和评价测试;（3）经过三轮教学实践发现,通过基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中的应用,在化学学习成就方面:有利于激发学生对化学学习的兴趣,对化学学业成绩产生积极影响;在STEM学习成就方面:学生们对STEM课程的学习兴趣明显增加,并体会到STEM课程对个人及社会发展的重要性;（4）由于思维能力需要长时间不断的培养和内化,但本人教学经验不足、加上教学课时限制和实施条件限制,因此本次研究对学生的化学思维能力和STEM思维能力暂时没有明显的提高。

关键词：6E设计型学习模式;STEM教育;STEM素养;化学学科

学科专业：教育硕士（专业学位）

摘要

abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 新时代的发展对创新型人才的呼唤

1.1.2 高中化学教学现状

1.1.3 STEM教育理念的发展与兴起

1.1.4 6E设计型学习模式的提出

1.2 研究问题及研究内容

1.2.1 研究问题

1.2.2 研究内容

1.3 研究目的及意义

1.3.1 研究目的

1.3.2 研究意义

1.4 研究方法与思路

1.4.1 研究方法

1.4.2 研究思路

1.5 国内外研究现状

1.5.1 6E设计型学习模式

1.5.2 STEM教育

第2章 相关概念界定及基础理论

2.1 相关概念界定

2.1.1 6E设计型学习模式

2.1.2 STEM教育

2.1.3 STEM素养

2.2 理论基础

2.2.1 建构主义理论

2.2.2 杜威的“做中学”理论

2.2.3 STS教育理论

2.2.4 情境认知学习理论

第3章 基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中应用的可行性研究

3.1 化学学科特征分析

3.1.1 综合性

3.1.2 情境性

3.1.3 实用性

3.2 化学学科核心素养的分析

3.3 现代化学教学的原则

3.3.1 启发性与探究性相结合

3.3.2 理论性和实践性相结合

3.3.3 基础性和发展性相结合

3.4 高中化学常用教学模式分析

3.4.1 自学——指导模式

3.4.2 引导——发现模式

3.4.3 示范——模仿模式

3.5 基于STEM的6E设计型学习模式分析

3.6 化学教学与基于STEM的6E设计型学习模式的适切性分析

第4章 基于STEM的6E设计型学习模式应用于高中化学的教学设计

4.1 教学设计原则

4.1.1 注重真实问题情境

4.1.2 以工程思想为核心

4.2 教学目标设计

4.3 教学内容的选择

4.4 教学步骤及实施策略

第5章 基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中的应用实践

5.1 第一轮教学实践

5.1.1 水资源的综合利用——制作简易净水器

5.1.2 教学反思与改进

5.2 第二轮教学实践

5.2.1 水往高处流——制作微型喷泉

5.2.2 教师教学反思与改进

5.3 第三轮教学实践

5.3.1 表面活性剂——创意手工香皂

5.3.2 教学反思及改进

第6章 基于STEM的6E设计型学习模式在高中化学教学中的应用效果评价

6.1 评价方法

6.1.1 评价工具

6.1.2 数据分析方法

6.1.3 研究的信度和效度

6.2 数据分析

6.2.1 问卷信、效度分析

6.2.2 化学学科学习成就分析

6.2.3 STEM学习成就分析

6.3 访谈分析

6.3.1 访谈目的

6.3.2 访谈对象

6.3.3 访谈实录

6.3.4 访谈结果与分析

第7章 研究结论与启示

7.1 研究结论

7.2 研究启示

7.3 研究不足

参考文献

致谢

附录一 化学必修教材中的情境素材

附录二 学生学习效果调查问卷

附录三 摸底前测专项测试题

附录四 水资源的综合利用——制作简易净水器专项测试题

附录五 水往高处流——制作微型喷泉专项测试题

附录六 表面活性剂——创意手工香皂专项测试题

附录七 学生访谈提纲

附录八 教师课堂观察量表

附录九 小组合作任务分配表

个人简历及在校期间参与的学术活动