張陸琰

【摘要】在新時(shí)代背景下，我國(guó)大力推廣和實(shí)施教育改革，傳統(tǒng)的教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足時(shí)代發(fā)展需求，急需對(duì)其作出革新以及完善。實(shí)踐證明，在高中化學(xué)創(chuàng)客課程中融入STEAM理論，可以在很大程度上提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量以及效率，有效激發(fā)高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣以及積極性，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)水平。

【關(guān)鍵詞】STEAM教育 ?高中化學(xué) ?創(chuàng)客課程

【課題項(xiàng)目】甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2019年度一般課題《基于STEAM教育理念的創(chuàng)客課程在城市薄弱學(xué)校中的開發(fā)與實(shí)踐研究——以金昌市四中為例》，課題立項(xiàng)號(hào)：GS[2019]GHB1683。

【中圖分類號(hào)】G633.8 ?【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）17-0169-01

STEAM教育理論是由美國(guó)著名的羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院提出并推廣的，其在原有的集科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)為一體的STEM教育理論上添加了一個(gè)新的元素，就是Art：藝術(shù)學(xué)科知識(shí)。在加入了新鮮的藝術(shù)學(xué)科血液以后，學(xué)生的參與度大幅度提升，在跨學(xué)科整合學(xué)習(xí)方面的興趣、熱情以及積極性得到大幅度改善，教學(xué)質(zhì)量以及教學(xué)效率也隨之增長(zhǎng)。

1.“化學(xué)紅綠燈反應(yīng)的條件探究”實(shí)踐

1.1實(shí)驗(yàn)用品的準(zhǔn)備

靛藍(lán)胭脂紅、250ml容量瓶、250ml錐形瓶、500ml燒杯、去離子水、氫氧化鈉、玻璃棒、計(jì)時(shí)器、托盤天平、橡皮塞、石棉網(wǎng)、酒精燈、三腳架、溫度計(jì)。

1.2實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

1.2.1溶液溫度變化給實(shí)驗(yàn)帶來的影響

在實(shí)驗(yàn)過程中，準(zhǔn)備好8個(gè)錐形瓶，并向瓶中按順序倒進(jìn)事前加熱到相應(yīng)溫度20ml的0.05%靛藍(lán)胭脂紅溶液、70ml的0.5mol/L NaOH溶液、10ml的1mol/L葡萄糖溶液，然后使其進(jìn)行充分混合，等到液體變成黃色時(shí)將8瓶溫度依次控制為20-90℃。半分鐘以后測(cè)量溫度，到達(dá)指定數(shù)值時(shí)，把錐形瓶拿出并振蕩，然后放在一旁進(jìn)行觀察并記錄顏色進(jìn)行怎樣的變化。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：溫度不同時(shí)溶液的顏色發(fā)生了綠-紅-黃色的變化，在各條件一樣時(shí)，反應(yīng)溫度的不斷上升，加快了該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)速率，顏色改變的時(shí)間隨之縮短?？梢姕囟忍停ǜ撸磻?yīng)速率太慢（快），變色時(shí)間較長(zhǎng)（短），都會(huì)嚴(yán)重影響到實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果，40℃是最合適的溫度。

1.2.2溶液濃度變化給實(shí)驗(yàn)帶來的影響

把事前預(yù)熱為40℃的20ml的0.025%、0.050%、0.075%以及0.10%濃度的靛藍(lán)胭脂紅溶液、10ml的1mol/L葡萄糖溶液、70ml的0.5mol/L NaOH溶液分別倒進(jìn)4個(gè)250ml的錐形瓶?jī)?nèi)，充分混合后進(jìn)行觀察，呈黃色時(shí)40℃水浴加熱，并進(jìn)行觀察。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：各濃度的靛藍(lán)胭脂紅在混合靜置后，顏色變化為綠-紅-黃，變色時(shí)間不同，在各條件一樣時(shí)，溶液濃度減少，顏色變化時(shí)間隨之縮短，想更好完成實(shí)驗(yàn)并節(jié)約成本，選取0.050%濃度的溶液最合適。

2.實(shí)驗(yàn)反思

2.1點(diǎn)燃學(xué)生的科學(xué)探究激情

藝術(shù)的形象思維就是從各事物的跨度中對(duì)科學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新，下一步就需要實(shí)施精密的推導(dǎo)計(jì)算或?qū)嶒?yàn)印證，這一流程就是科學(xué)家的邏輯思維。對(duì)科學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新來自于形象思維、結(jié)束于邏輯思維，STEAM教育理念完成了兩種思維的綜合對(duì)接。通過實(shí)驗(yàn)探究，有效地將化學(xué)知識(shí)與工程、數(shù)學(xué)、科學(xué)、技術(shù)和藝術(shù)有機(jī)地結(jié)合，體現(xiàn)出化學(xué)知識(shí)的實(shí)用性，同時(shí)也為學(xué)生的探究提供了廣闊的素材。本實(shí)驗(yàn)在基于STEAM教育理念的前提下，用“藍(lán)瓶子是否可以出現(xiàn)五顏六色的變化”作為思維引線，引起學(xué)生的深入思考。在這一漫長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生的探究熱情、求知欲一直非常強(qiáng)烈，并沒有感覺到枯燥、乏味想要放棄，一遍遍收集資料，改進(jìn)策略，親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，最后進(jìn)行反思總結(jié)。

2.2培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究方法

對(duì)化學(xué)反應(yīng)的因素產(chǎn)生影響的大多不是單一的情況，通常都是多種因素相互交錯(cuò)、共同作用的。想要對(duì)化學(xué)反應(yīng)的特性和原理進(jìn)行準(zhǔn)確掌握，找尋到化學(xué)變化的原因、規(guī)律，要學(xué)會(huì)主動(dòng)過程中的某個(gè)變量進(jìn)行干預(yù)以及控制，創(chuàng)建出一定的有利于觀察的條件。實(shí)驗(yàn)采用對(duì)比的方法探究溫度、溶液濃度對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，這樣，既能夠讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，設(shè)置不同溫度和濃度的實(shí)驗(yàn)方案，直觀地觀察到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，有效降低學(xué)生的理解難度，提高學(xué)生的探究能力。該次實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生們對(duì)化學(xué)知識(shí)原理、實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)、數(shù)學(xué)計(jì)算比較等多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用，基于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究情境理解了反應(yīng)條件控制在化學(xué)研究中的作用以及意義，并掌握了控制反應(yīng)條件的一些方法。最后學(xué)生學(xué)會(huì)了利用變量控制進(jìn)行科學(xué)實(shí)證研究的方法，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研作風(fēng)，提升了學(xué)生綜合利用多學(xué)科知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

3.結(jié)束語

基于STEAM教育的高中化學(xué)創(chuàng)客課程的實(shí)踐，通過跨學(xué)科的教育方法，結(jié)合多項(xiàng)學(xué)科的思維來處理實(shí)際的問題，作為綜合了多學(xué)科的教育方式，對(duì)創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)工作有著重要影響和作用，其倡導(dǎo)的教學(xué)理念更加符合新時(shí)期教學(xué)發(fā)展需求。

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