“STEM學(xué)習(xí)模式下水的凈化和電解”課例研討

葉廣麗

【關(guān)鍵詞】 ?STEM 課例研討

【中圖分類號】 ?G632.4 ? ? ? ? ? ? 【文獻標識碼】 ?A ? 【文章編號】 ?1992-7711（2019）24-167-01

教師開展課例研討可以對真實情境的教學(xué)問題深入分析，找出解決辦法。提高教研水平，促進教師專業(yè)成長。通過對自身教學(xué)實踐進行反思，是提高專業(yè)水平的有效途徑。

STEM課堂教學(xué)是真實問題的解決過程，閱讀、分析、解釋提煉出表征問題，再分解、簡化、抽象建立模型，最后演算、推導(dǎo)、推理解決問題。STEM的課堂教學(xué)常見的有三種模式：一是基于問題的教學(xué)，二是基于設(shè)計的教學(xué)，三是基于項目的教學(xué)。無論哪種教學(xué)模式，“學(xué)的任務(wù)在于說，教的任務(wù)在于聽?！币惶煤觅|(zhì)量的課，要求專業(yè)教師善于傾聽孩子的聲音和想法。一堂好質(zhì)量的STEM課，需要三個要素：有一個好問題，有學(xué)科本質(zhì)的學(xué)習(xí)，有相互聆聽的關(guān)系。

我校STEM教師團隊以研究STEM模式下學(xué)科的課堂教學(xué)組織為研究問題。通過學(xué)習(xí)STEM教育理論，查閱資料，開展有效的討論，確定以“STEM模式水的凈化和電解”為課例，組織STEM教師團隊進行了以下的教學(xué)設(shè)計。

教學(xué)設(shè)計以美國教育家萊夫的情境認知與學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)。首先描述《魯濱遜漂流記》里魯濱遜在渺無人煙的荒島上，自制的過濾柱過濾泥沙水，然后把已經(jīng)過濾的水煮沸后飲用，以此為切入點引入課題，分析自來水廠凈水流程圖。了解吸附、沉淀、過濾等凈化水的方法。先讓學(xué)生進行初步設(shè)計，小組成員頭腦風(fēng)暴，設(shè)計制作過濾器，小組制作的過濾器初步測試，評估后重新設(shè)計，最終測試后確定制作，由小組代表發(fā)言。隨后對健康飲用水的簡易檢測，分別進行食醋溶液、鹽水、蘇打水和蒸餾水的PH值檢測以及導(dǎo)電性檢測，小組分析水的PH值大小和導(dǎo)電性強弱的水對人體的影響，從簡易凈水裝置設(shè)計和制作到水質(zhì)的簡單檢測，理解水對生命的重要性，飲用不健康的水會影響我們的健康。培養(yǎng)學(xué)生愛護水資源，重視生態(tài)環(huán)境的保護。

對教學(xué)設(shè)計反復(fù)研討后，全體教師觀摩課例。

一、課堂教學(xué)問題和困惑的發(fā)現(xiàn)

通過課堂觀察，教師們發(fā)現(xiàn)了以下幾個問題。

1.學(xué)生用在頭腦風(fēng)暴，設(shè)計方面時間不夠。學(xué)生沒有進行充分的討論分析，未能聚焦討論材料放置順序，急于制訂方案，操作的時候有一定盲目性，所以各小組出現(xiàn)的方案和效果相差較遠。

2.有的學(xué)生做了一次凈水器，發(fā)現(xiàn)效果不好，調(diào)整做第二次時，沒有對每一種材料進行沖洗。有的學(xué)生將活性炭放最上面那層，結(jié)果泥沙就夾在里面，這樣的活性炭在第二次放最下層，凈水效果就受到了影響。有的學(xué)生用玻璃棒測pH值，測完一種溶液沒有清洗就直接測第二種。

3.學(xué)生對凈水器的評價不明確，缺乏理據(jù)支持。

4.學(xué)生分享活動成果時，提到“水中有重金屬離子，含有雜質(zhì)所以導(dǎo)電性強”，但本實驗無法檢驗重金屬卻表述有問題。這個情況要了解原因，是學(xué)生課外自學(xué)還是猜想。

二、交流研討

課后的交流，聽課的教師提出了很好的建議，STEM教師團隊對教學(xué)設(shè)計進行了優(yōu)化。

1.當學(xué)生做了一次凈水器，發(fā)現(xiàn)效果不好，調(diào)整做第二次時，教師提前準備水槽和噴壺，以便學(xué)生對每一種材料沖洗。

2.用玻璃棒測pH，提醒學(xué)生測完一種溶液都需要洗玻璃棒再測第二種。

3.實驗前，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)材料的特性進行分析討論，確定方案可行性和實效性，最終小組確定方案。例如教師可以設(shè)問：簡易凈水器有四種材料，不同放置順序有多少種？是不是每方案都要試驗?zāi)?？讓學(xué)生共同討論，進一步明確不同凈水方法差異性，加深知識的運用。

4.對于凈水器評價，教師可以引導(dǎo)學(xué)生制定表格、記錄數(shù)據(jù)，粗略地用秒表評價。凈水效果可以讓各小組把凈水器放在講臺展示，用肉眼區(qū)分不同程度渾濁的泥水作對比。

5.學(xué)生在表述結(jié)論時，教師引導(dǎo)學(xué)生，使分析歸納更具科學(xué)性。

三、集體反思，二次觀課

經(jīng)過修改教學(xué)設(shè)計，筆者在貴州面向畢節(jié)第五教育集團師生，在茶園中學(xué)上了一節(jié)示范課。效果比上次有了很大的提高。這節(jié)課最大的亮點是數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)知識的綜合運用，體現(xiàn)STEM學(xué)習(xí)理念，符合維果斯基的最近發(fā)展區(qū)的學(xué)習(xí)理論。在電解水的實驗中，學(xué)生運用了九年級物理剛學(xué)的電學(xué)知識，通過連接并聯(lián)電路，正確使用電流表和電壓表測量，比較兩個支路的電流大小、觀察電解進度、畫出數(shù)學(xué)圖像，分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。

STEM教師團隊課后再次進行研討，建議學(xué)生的學(xué)科整合能力、協(xié)作能力、動手能力、質(zhì)疑能力仍要加強。在設(shè)計—研討—再修改設(shè)計的過程中，課后的即時評課是非常重要環(huán)節(jié)，因為大家有共同的研究目的，而教學(xué)設(shè)計是集體的成果，大家觀摩的角度不一樣，通過集思廣益，達到共同提高。

四、結(jié)語

開展STEM教育模式的化學(xué)課堂教學(xué)對于老師來說還是全新挑戰(zhàn)，課例研討是個切合實際的途徑，我們需要邊思考，邊實施，邊改進。

[ 參 ?考 ?文 ?獻 ]

[1]靳紅娟一次有效的校本教研活動——記太原外語科技實驗中學(xué)初二語文組的課例研討教育理論與實踐2008年第26期.

[2]項芳彤走進新課程加強課例研討，促進教師成長2008年第4期.