崔雪蕊

STEAM教育旨在真實的現(xiàn)實問題中，以小組探究的形式，來獲取知識和增長經(jīng)驗，這樣學(xué)生將學(xué)習(xí)的知識和實踐聯(lián)系起來，更有助于知識深層次的理解。STEAM教育不在探究形式化，把學(xué)生放在課程的“c”位，充分調(diào)動主觀能動性和科學(xué)探索精神，讓學(xué)生主動去認(rèn)知世界，觀察生活，發(fā)現(xiàn)問題，尋找方法，總結(jié)經(jīng)驗，得出結(jié)論。筆者基于新課改下的化學(xué)課堂，淺談一下STEAM的實施。

平衡這一概念，不僅涉及到化學(xué)，還涵蓋了生物，物理等各個領(lǐng)域，對于化工生產(chǎn)，血液的研究都具有非常重要的意義。因此筆者選擇人教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》的內(nèi)容與STEAM教育相融合，體現(xiàn)各學(xué)科的交叉性。在課程標(biāo)準(zhǔn)中，對這一章節(jié)的學(xué)業(yè)要求能運用濃度、溫度、壓強對化學(xué)平衡的影響規(guī)律（勒夏特列原理），計算濃度、轉(zhuǎn)化率等相關(guān)物理量的變化及推測平衡移動方向，進一步研究化學(xué)反應(yīng)條件的選擇和優(yōu)化，解釋生產(chǎn)、生活、實驗室中的實際問題等。

選擇“增強Na2CO3溶液的去油污效果的條件選擇”這一主題不僅貼近生活，同時有助于培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力，學(xué)生運用不同學(xué)科領(lǐng)域的知識和技能，符合了新課標(biāo)對學(xué)生能力發(fā)展的要求。經(jīng)過高中一年化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，高二年級的學(xué)生已經(jīng)具備一定的知識儲備、思考能力、處理能力、分析能力，在高一階段學(xué)生已經(jīng)學(xué)過離子反應(yīng)，能夠分析本節(jié)課給出的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式。

“增強Na2CO3溶液的去油污效果的條件選擇”這一探究活動涉及到不同學(xué)科領(lǐng)域的知識，本項目在知識層面能夠幫助學(xué)生掌握和理解化學(xué)平衡所涉及到的知識點，如什么是可逆反應(yīng)，平衡移動的影響因素等，已達到化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的建構(gòu)。在能力層面，提高學(xué)生合作與溝通、問題解決、創(chuàng)新思維、批判思維等。從而實現(xiàn)跨學(xué)科領(lǐng)域的 STEM 素養(yǎng)的提升以及跨學(xué)科的思維素養(yǎng)，最終綜合提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

整體教學(xué)的設(shè)計思路：在課堂設(shè)計中，以“增強Na2CO3溶液的去油污效果的條件選擇”為引導(dǎo)性問題，調(diào)動學(xué)生思考。教師起輔助和推動作用，讓學(xué)生一步步得出結(jié)論，最終掌握核心知識和核心概念。

整體實施過程：

環(huán)節(jié)一：情境建構(gòu)，調(diào)動舊知

【教師】創(chuàng)設(shè)具體生活情境，激發(fā)學(xué)生興趣。在我們生活中有很多地方需要除掉油污，那我們通常有哪些辦法呢？

【學(xué)生】肥皂、洗潔精、汽油、洗手液、洗面奶……

【教師】普及生活中除油污的方法大致分為三種：堿性溶液反應(yīng)法、溶劑法與乳化劑法，以及它們各自涉及的原理，然后展示堿性溶液去油污的原理（以Na2CO3為例）：

油污的代表物是由甘油和硬脂酸通過酯化反應(yīng)得到硬脂酸甘油酯。硬脂酸和碳酸鈉反應(yīng)生成硬脂酸鈉、二氧化碳和水。接下來讓學(xué)生們思考，增強Na2CO3溶液的去油污效果的條件選擇？

【學(xué)生】根據(jù)水解原理，去理解離子反應(yīng)方程式，提出增大堿性及OH- 的濃度，即創(chuàng)設(shè)增強堿性去掉油污的生活情境，拓展化學(xué)知識面，調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的探究熱情和學(xué)習(xí)熱情，同時培養(yǎng)學(xué)生信息收集、組織、存儲、鞏固的低階認(rèn)知策略和科學(xué)素養(yǎng)。接下來拋出這節(jié)課的中心問題“增強Na2CO3溶液的去油污效果的條件選擇”，提出貼近生活的學(xué)習(xí)項目，讓學(xué)生解決生活中實際問題，達到學(xué)以致用的效果，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感責(zé)任感和使命感。分析水解的原理和相關(guān)的離子方程式，大部分學(xué)生提出增強堿性就能增強去油污能力，增大溶液中OH- 的濃度。有效培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)分析的高階認(rèn)知策略。

環(huán)節(jié)二：分析現(xiàn)象，得出新知

【教師】教師提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考：比如該反應(yīng)有沒有完全反應(yīng)？溶液中OH- 的濃度還可不刻意改變？化學(xué)反應(yīng)中有沒有反應(yīng)限度？如何增大反應(yīng)限度？

【學(xué)生】閱讀資料和教材，發(fā)現(xiàn)飽和溶液中結(jié)晶和溶解同時存在，并同時進行，認(rèn)識可逆過程。

【教師】總結(jié)歸納可逆反應(yīng)概念，進一步追問：可逆反應(yīng)是否一直在進行到底？

【學(xué)生】主動發(fā)言“不會進行到底，會到一個限度”。

【教師】得到化學(xué)平衡的概念。

溶液中OH- 的濃度可以改變，說明反應(yīng)是雙向進行的，結(jié)合飽和溶液的資料，認(rèn)識溶解平衡，學(xué)生學(xué)習(xí)到可逆過程。當(dāng)反應(yīng)進行到一定限度后，晶體的質(zhì)量就不在改變，到達飽和狀態(tài)。聯(lián)系Na2CO3水解平衡的離子方程式，學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)平衡狀態(tài)。目的是讓學(xué)生從化學(xué)平衡的角度來認(rèn)識客觀事物的發(fā)展進程，發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象，建立起平衡的思想，有效提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。學(xué)生通過計算、分析、推理，明白達到化學(xué)平衡時正逆反應(yīng)速率是相等的，把科學(xué)素養(yǎng)與數(shù)學(xué)素養(yǎng)相結(jié)合。學(xué)生在探究過程中主動思考，循序漸進地建立起化學(xué)平衡的觀念，有效提升創(chuàng)見的高階認(rèn)知策略，培養(yǎng)跨學(xué)科思維。

環(huán)節(jié)三：啟發(fā)思維，解決問題

環(huán)節(jié)四：方案展示，評估優(yōu)化

環(huán)節(jié)五：實驗探究，總結(jié)結(jié)論

STEAM教育模式以基于項目活動的方式展開，在化學(xué)探究過程中，引導(dǎo)學(xué)生積極參與、尋找資源、解決問題、合作學(xué)習(xí)中，小組相互交流，思想碰撞出新的“火花”，產(chǎn)生新的思想，在不斷的不同的項目學(xué)習(xí)中，該過程不斷循環(huán)，學(xué)生每次都有新的體驗和感受，在這種影響下，學(xué)生的綜合學(xué)科觀念不斷增強，創(chuàng)新能力和學(xué)科核心素養(yǎng)以及信息整合技術(shù)更加有利于學(xué)生深度學(xué)習(xí)。