劉江華

《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要實施方案》明確提出，在中學(xué)階段要增強(qiáng)學(xué)科間橫向配合，開展跨學(xué)科實踐探究活動。推進(jìn)跨學(xué)科知識融合的STEM教育，有利于幫助學(xué)生打好扎實的學(xué)科基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和解決實際問題的能力，對于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。在此，以“由揭秘涼皮成分到測定種子中的有機(jī)物”的教學(xué)設(shè)計為例，探討如何在STEM教育視野下開展生物課堂的“做中學(xué)”。

一、教學(xué)設(shè)計原則

STEM教育不是科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)四門學(xué)科的簡單疊加，作為一種超越傳統(tǒng)的教育模式，它提倡通過基于項目的學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生運(yùn)用跨學(xué)科的知識和技能解決實際問題，并在完成目標(biāo)任務(wù)的過程中提升解決問題的能力。

“做中學(xué)”課堂教學(xué)設(shè)計，要體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教育理念，融合科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等不同學(xué)科的知識，要使學(xué)生能夠在特定問題情境下通過合作與反復(fù)實踐解決問題或完成任務(wù)?；赟TEM教育所倡導(dǎo)的理念，同時考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，“做中學(xué)”的教學(xué)設(shè)計應(yīng)遵循情境性原則、實踐性原則、生活性原則。教師只有明確了教學(xué)設(shè)計原則，才能更加合理、有效地利用相關(guān)教學(xué)資源開展項目研究，設(shè)計出需要運(yùn)用不同學(xué)科知識才能解決的情境化的真實問題，調(diào)動學(xué)生探究學(xué)習(xí)的主動性，使其在探究與實踐中提高解決實際問題的能力。

二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定

食品的安全與健康與每個人息息相關(guān)。涼皮是人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷男〕?，但它是健康的食品嗎？教師通過這一問題提出揭秘食物成分的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生了解和掌握測定種子中有機(jī)物的方法，通過教學(xué)實現(xiàn)以下具體目標(biāo)：利用跨學(xué)科知識解決實際生活中的問題（檢驗食物成分）;了解種子（制作涼皮的大大麥粉及其他農(nóng)作物種子）中所含有機(jī)物的成份，明確綠色植物制造有機(jī)物的意義;掌握食品成分測定的技能;關(guān)注食品安全，愛惜農(nóng)作物。

三、實施過程

1.知識與材料準(zhǔn)備

聯(lián)系當(dāng)前社會大家關(guān)注的食品安全問題，從很多學(xué)生喜歡并常見的小吃涼皮入題，通過以下驅(qū)動性問題激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)與探究的興趣：涼皮是垃圾食品嗎？涼皮是用什么原材料做出來的？其中的主要成分是什么？怎樣制作涼皮？

學(xué)生需要帶著這些問題，網(wǎng)絡(luò)和書籍中搜索涼皮的由來及發(fā)展史，了解其原料及制作方法。教師要提前介紹一些相關(guān)知識，如：食物中主要營養(yǎng)成分（如淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪）及其驗證方法，包括化學(xué)試劑檢驗、肉眼觀察、顯微鏡觀察等。

活動涉及的學(xué)科領(lǐng)域包括：數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)（食品制作技術(shù)）、工程（制作試劑與切片）?；顒硬牧习ǎ好娣郏ㄆ胀娣酆透呓罘?，主要成分為大麥）、油料農(nóng)作物的種子（如玉米、蓖麻、大豆、花生等）、水、廚具（學(xué)生家中現(xiàn)成的工具）、量杯、酒精燈、石棉網(wǎng)、燒杯、試管、化學(xué)試劑（碘、雙縮脲）、制作切片的工具、顯微鏡。

2.活動過程

該項目要揭秘涼皮的成分并測定種子中的有機(jī)物，因此活動過程包括制作涼皮、測定涼皮原材料中的主要成分、測定不同種子中有機(jī)物成分等一系列子任務(wù)。整個項目的時間跨度為一個月，時間分配為：在每周一節(jié)的生物課上學(xué)習(xí)必要的學(xué)科知識，并完成搜集資料、檢測營養(yǎng)成分、討論、展示、分享、總結(jié)等活動，課后時間完成涼皮的制作。學(xué)生要記錄制作過程、實驗過程及檢驗結(jié)果。

【任務(wù)一】制作面皮，測定淀粉成分

要求學(xué)生根據(jù)在課堂上學(xué)到的知識，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)或書籍中查到的制作涼皮的方法，在家中制作涼皮的主要組成部分，即面皮。在這一過程中，學(xué)生需要計算面粉和水的比例，將其調(diào)制成糊狀，并將面糊放在合適的容器中成形，然后將其蒸熟。學(xué)生要把一部分面皮及原材料（即面粉）帶到學(xué)校，展示自己的成品，并在實驗室中用碘液驗證原材料中的淀粉成分，制作淀粉裝片，在顯微鏡下觀察淀粉粒的形狀，記錄過程與結(jié)果。

【任務(wù)二】制作面筋，測定蛋白質(zhì)成分

涼皮的另一個重要組成部分是面筋。學(xué)生根據(jù)查閱到的制作面筋的方法，在家中選用高筋粉制作面筋，并對原材料取樣，與面筋成品一起帶到學(xué)校。在實驗室里，學(xué)生要用教師統(tǒng)一提供的雙縮脲調(diào)配化學(xué)試劑，檢驗面筋原材料中蛋白質(zhì)的成分，記錄過程與結(jié)果。

【任務(wù)三】測定不同種子中的脂肪成分

要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)或書籍查閱檢驗脂肪的方法，如觀察紙上的脂肪油跡;滴加蘇丹Ⅲ試劑呈橘紅色;將某種油料作物種子（如玉米、花生、蓖麻等）中的胚乳制成切片，在低倍顯微鏡下可見胚乳切片上或其周圍是否出現(xiàn)小油珠。由于制作涼皮的原料，主要來自小麥的種子，其中脂肪的含量較低，不易檢測出油脂。因此，學(xué)生可選擇身邊常見的其他植物的種子，測定其中的脂肪含量。由于再進(jìn)一步了解還有哪些植物的種子或果實可以提取食用油，其原理和方法是什么，可拓展閱讀食用油的加工技術(shù)（http：//www.doc88.com/p-285604930033.html）。

3.評價與總結(jié)

在生物課上，學(xué)生會展示在家中制作涼皮（主要是面皮和面筋）的成果，請學(xué)生代表說明制作過程、遇到的困難及解決辦法，大家對普遍存在的問題進(jìn)行討論，或分享解決方法，如面皮與面筋的成形問題、化學(xué)試劑配制比例的問題、顯微鏡切片制作中遇到的問題等。

教師要做出最終總結(jié)：既然涼皮是用米或面做的，面皮的主要成分是淀粉，面筋的主要成分是蛋白質(zhì)。《本草綱目》上記載：米能養(yǎng)脾，麥能補(bǔ)心。因此涼皮不是垃圾食品。還有人曾打趣地說它“冬天吃面皮能保暖，夏天吃能消暑，春天吃能解乏，秋天吃能去濕”，可謂四季皆宜的無公害食品。綠色植物通過光合作用制造有機(jī)物，不僅完成了自身的生長、發(fā)育與繁殖，也為其他生物提供了食物來源或營養(yǎng)，為生命活動提供了能量。使包括人類在內(nèi)的很多生物在這個星球上得以生存。所以，在享受植物帶來的諸多利益時，我們一定要保護(hù)它們、愛惜它們，珍惜它們和我們共同的生存環(huán)境。

4.課后延伸與課外拓展

鼓勵學(xué)生在家中進(jìn)一步實踐涼皮制作的其他步驟，包括制作面皮、面筋、調(diào)制各種配料等，最終制作出一份真正涼皮，請家人品嘗后給予評價。將活動主要過程拍照記錄，在班級中進(jìn)行交流與展示。

在這一項目中，學(xué)生不僅知道了涼皮的主要成分，還學(xué)會了涼皮的制作方法，掌握了測定種子主要成分的方法。學(xué)生在展示與交流中可能還產(chǎn)生了新的問題或想法，對這些問題或想法的討論，促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望，推動項目提升到了一個新的高度。

（責(zé)任編輯 ? 郭向和）