基于核心素養(yǎng)的STEAM情境化教學(xué)

一、STEAM情境化教學(xué)分析

STEAM教學(xué)模式是集科學(xué)（S）、技術(shù)（T）、工程（E）、藝術(shù)（A）、數(shù)學(xué)（M）五類項(xiàng)目于一體的跨學(xué)科融合教育模式，是培養(yǎng)跨學(xué)科素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生綜合能力的重要方式之一，這種教學(xué)模式緊緊圍繞核心素養(yǎng)理念，以多項(xiàng)目情境融合為出發(fā)點(diǎn)，用最新的貼近學(xué)生身邊的生活場(chǎng)景引導(dǎo)學(xué)生從多思維多角度分析和解決問(wèn)題，將原來(lái)課堂上教師與學(xué)生點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的教授知識(shí)，升華為授予學(xué)習(xí)方法，學(xué)生用多學(xué)科牽連性的知識(shí)體系進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)。

二、STEAM教學(xué)設(shè)計(jì)思路

“溶液的形成”是人教版初中化學(xué)第九單元課題1內(nèi)容，這部分知識(shí)點(diǎn)雖然不是很難，但是對(duì)于初次學(xué)習(xí)溶液的初三學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們已有的認(rèn)知是液體就是溶液，對(duì)溶液并沒(méi)有明確的定義，需要通過(guò)探究溶液的性質(zhì)、分析溶液的形成、知道溶液的用途等內(nèi)容進(jìn)一步學(xué)習(xí)溶液，學(xué)生在逐層認(rèn)識(shí)溶液的過(guò)程中，思維得到螺旋式的上升。該節(jié)課以STEAM模式情境化教學(xué)深入調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，在學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上滲透多學(xué)科知識(shí)，用生活實(shí)例點(diǎn)綴課堂，通過(guò)情境式教學(xué)，學(xué)生能真正體會(huì)化學(xué)的價(jià)值和魅力。該節(jié)課的STEAM教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖1所示。

三、教學(xué)流程分析

教學(xué)中以新校園圖景中的樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)液為導(dǎo)人，創(chuàng)沒(méi)生活化情境，學(xué)生能從身邊最熟悉的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)提出“營(yíng)養(yǎng)液與溶液有什么關(guān)系”“什么是溶液”“溶液是怎樣形成的”等疑問(wèn)，接下來(lái)的教學(xué)順勢(shì)進(jìn)行。雖然樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)液在農(nóng)業(yè)園林中被廣泛應(yīng)用，但是學(xué)生未曾接觸，在他們眼里樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)液是校園里獨(dú)特的風(fēng)景，因?yàn)楹闷嫘膶?duì)該節(jié)課的學(xué)習(xí)有了更多的興趣。該情境將農(nóng)業(yè)園林文化帶人化學(xué)課堂，充分體現(xiàn)跨學(xué)科思想。在分析溶液的均一性特點(diǎn)時(shí)，學(xué)生們集思廣益，用物理知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)跟溶液密度一樣的小球，根據(jù)密度相等的原理驗(yàn)證溶液的均一性，在此基礎(chǔ)上，教師使用儀器（如糖度儀、鹽度計(jì)）來(lái)測(cè)定溶液，通過(guò)新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感。物質(zhì)溶解性的探究利用了控制變量法，通過(guò)這種研究方法得出物質(zhì)溶解性的結(jié)論，這也是STEAM教學(xué)模式中科學(xué)探究的一種體現(xiàn)，在實(shí)驗(yàn)操作的情景下，有效提升學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。學(xué)生在認(rèn)識(shí)溶液、感知溶液的特點(diǎn)后，再分析溶液的用途，引導(dǎo)他們從日常生活或者科學(xué)熱點(diǎn)中尋找溶液，在該節(jié)課中，屠呦呦提取青蒿素艱辛歷程的情境創(chuàng)設(shè)，能充分培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。新課教學(xué)流程如圖2所示。

四、課堂實(shí)錄

1．課堂導(dǎo)入

教學(xué)活動(dòng)：視頻展示學(xué)校新校區(qū)風(fēng)采，從移植的樹(shù)木上掛著營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行問(wèn)題探討，為什么給樹(shù)木輸入營(yíng)養(yǎng)液？樹(shù)木輸入的營(yíng)養(yǎng)液中有哪些成分？這些成分是否完全溶解？播放視頻，學(xué)生知道樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)液對(duì)新移植樹(shù)木的作用。

[教學(xué)效果]新校園的一草一木，在學(xué)生眼里都是嶄新的，課堂上通過(guò)發(fā)現(xiàn)校園里新移植樹(shù)木吊掛營(yíng)養(yǎng)液，學(xué)生感知學(xué)校綠植建設(shè)的過(guò)程，對(duì)樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)液頗感興趣，從而引入課題“溶液的形成”。學(xué)生知識(shí)面不能僅僅停留在化學(xué)科目本身，而應(yīng)跳出學(xué)科邊界，合理地融人跨學(xué)科思想，該節(jié)課有效地滲入農(nóng)林科學(xué)知識(shí)，學(xué)生在欣賞新校園藝術(shù)美的同時(shí)，尋找問(wèn)題所在原因，進(jìn)一步分析問(wèn)題。

2．新課教學(xué)

活動(dòng)一：溶液的形成和組成

在編好號(hào)的6支試管中分別裝有等質(zhì)量的硝酸鉀（樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)液成分之一）、葡萄糖、食用油、泥土、食鹽、硫酸銅晶體，加入適量水，充分振蕩，靜置一段時(shí)間后，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析不同物質(zhì)在水中的分散情況并及時(shí)做好記錄。提出問(wèn)題：蔗糖在水中的分散是均勻的嗎？將蔗糖溶液置于密閉容器中，若外界條件不變，蔗糖能否從溶液中分離出來(lái)？學(xué)生通過(guò)問(wèn)題探討設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。再以樹(shù)木營(yíng)養(yǎng)液主要成分中的幾種無(wú)機(jī)鹽為例，討論歸納出溶液的定義。在形成溶液概念后，學(xué)生自主學(xué)習(xí)課本，分析溶液的組成，學(xué)會(huì)溶質(zhì)、溶劑的判斷方法。

活動(dòng)二：物質(zhì)的溶解性

在裝有相同質(zhì)量碘的2支試管中，分別加入等量的水和汽油；另取2支試管，向其中加入相同質(zhì)量的高錳酸鉀，也分別加入等量的水和汽油，振蕩，觀察現(xiàn)象，學(xué)生討論并得出結(jié)論。

活動(dòng)三：溶液的應(yīng)用

展示溶液在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，在此基礎(chǔ)上分析屠呦呦女士用乙醚溶解青蒿提取青蒿素的故事：

[教學(xué)效果]活動(dòng)一通過(guò)不同物質(zhì)在水中分散情況的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生在明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中認(rèn)識(shí)溶液。在分析溶液特點(diǎn)的時(shí)候，學(xué)生各抒己見(jiàn)，他們能從自己已有的知識(shí)領(lǐng)域中說(shuō)出很多方法，如根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)品嘗蔗糖溶液上中下層的甜度、由物理知識(shí)設(shè)計(jì)出與蔗糖溶液密度一樣的小球，將小球放入溶液上中下不同部分，觀察小球沉浮情況。教師還可以借助糖度儀、鹽度計(jì)儀器測(cè)量溶液，總結(jié)出溶液均一性的特點(diǎn)。學(xué)生在科學(xué)探索中感受到學(xué)習(xí)化學(xué)的意義，在小組合作和討論中形成溶液的定義，對(duì)于溶液組成部分的教學(xué)，學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)，獨(dú)自完成學(xué)習(xí)任務(wù)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，達(dá)到學(xué)生愛(ài)學(xué)習(xí)、會(huì)學(xué)習(xí)的課堂效果。

活動(dòng)二借用數(shù)學(xué)中常用的控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，學(xué)生在明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中很快總結(jié)出物質(zhì)溶解性特點(diǎn)，在鍛煉學(xué)生邏輯思維能力的同時(shí)，有效提高學(xué)生的科學(xué)探究與實(shí)踐能力。

活動(dòng)三通過(guò)展示不同溶液的廣泛用途，學(xué)生能夠感知化學(xué)來(lái)自于生活，又服務(wù)于生活，以時(shí)事熱點(diǎn)中諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者屠呦呦發(fā)現(xiàn)青蒿素的事跡感化學(xué)生，進(jìn)一步分析提取青蒿素的工業(yè)流程，學(xué)生在科學(xué)探索中逐漸喜歡化學(xué)，熱愛(ài)科學(xué)，深深地體會(huì)到用化學(xué)知識(shí)可以研制藥材救死扶傷，可以給生活中的不同領(lǐng)域帶來(lái)很多便利，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，充分發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

3．課堂小結(jié)及作業(yè)

學(xué)生總結(jié)該節(jié)課的內(nèi)容及收獲，提出疑問(wèn)：美麗校園樹(shù)木需要營(yíng)養(yǎng)液，除草及除蟲害還需要哪些液體？它們都是溶液?jiǎn)幔咳绻侨芤?，那么溶質(zhì)和溶劑是什么？這些問(wèn)題留給學(xué)生課后思考，從身邊的事物尋找溶液，了解溶液的用途。

[教學(xué)效果]學(xué)生的總結(jié)可以把零零碎碎的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，形成穩(wěn)固的知識(shí)體系，以便于后續(xù)知識(shí)的提取和應(yīng)用。課堂中留有的思考和疑惑，學(xué)生課后能夠自己查閱資料分析和解決問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。

五、教學(xué)思考（略）