“STEM學習模式下水的凈化和電解”課例研討

葉廣麗

【關鍵詞】 ?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問題深入分析，找出解決辦法。提高教研水平，促進教師專業成長。通過對自身教學實踐進行反思，是提高專業水平的有效途徑。

STEM課堂教學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、推理解決問題。STEM的課堂教學常見的有三種模式：一是基于問題的教學，二是基于設計的教學，三是基于項目的教學。無論哪種教學模式，“學的任務在于說，教的任務在于聽?！币惶煤觅|量的課，要求專業教師善于傾聽孩子的聲音和想法。一堂好質量的STEM課，需要三個要素：有一個好問題，有學科本質的學習，有相互聆聽的關系。

我校STEM教師團隊以研究STEM模式下學科的課堂教學組織為研究問題。通過學習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設計。

教學設計以美國教育家萊夫的情境認知與學習理論為指導。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。先讓學生進行初步設計，小組成員頭腦風暴，設計制作過濾器，小組制作的過濾器初步測試，評估后重新設計，最終測試后確定制作，由小組代表發言。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值檢測以及導電性檢測，小組分析水的PH值大小和導電性強弱的水對人體的影響，從簡易凈水裝置設計和制作到水質的簡單檢測，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。培養學生愛護水資源，重視生態環境的保護。

對教學設計反復研討后，全體教師觀摩課例。

一、課堂教學問題和困惑的發現

通過課堂觀察，教師們發現了以下幾個問題。

1.學生用在頭腦風暴，設計方面時間不夠。學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，所以各小組出現的方案和效果相差較遠。

2.有的學生做了一次凈水器，發現效果不好，調整做第二次時，沒有對每一種材料進行沖洗。有的學生將活性炭放最上面那層，結果泥沙就夾在里面，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.學生對凈水器的評價不明確，缺乏理據支持。

4.學生分享活動成果時，提到“水中有重金屬離子，含有雜質所以導電性強”，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，是學生課外自學還是猜想。

二、交流研討

課后的交流，聽課的教師提出了很好的建議，STEM教師團隊對教學設計進行了優化。

1.當學生做了一次凈水器，發現效果不好，調整做第二次時，教師提前準備水槽和噴壺，以便學生對每一種材料沖洗。

2.用玻璃棒測pH，提醒學生測完一種溶液都需要洗玻璃棒再測第二種。

3.實驗前，教師引導學生根據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呢？讓學生共同討論，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，教師可以引導學生制定表格、記錄數據，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，用肉眼區分不同程度渾濁的泥水作對比。

5.學生在表述結論時，教師引導學生，使分析歸納更具科學性。

三、集體反思，二次觀課

經過修改教學設計，筆者在貴州面向畢節第五教育集團師生，在茶園中學上了一節示范課。效果比上次有了很大的提高。這節課最大的亮點是數學、物理、化學知識的綜合運用，體現STEM學習理念，符合維果斯基的最近發展區的學習理論。在電解水的實驗中，學生運用了九年級物理剛學的電學知識，通過連接并聯電路，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、畫出數學圖像，分析數據得出結論。

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

四、結語

開展STEM教育模式的化學課堂教學對于老師來說還是全新挑戰，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.