STEAM教育項(xiàng)目教學(xué)案例

姚海遠(yuǎn)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：（2021）-08-147

一、案例研發(fā)（開發(fā)）描述

1、學(xué)生們使用西紅柿照亮LED時(shí)鐘（或燈泡），使他們了解電池如何在簡(jiǎn)單的電路中工作以及化學(xué)能如何變?yōu)殡娔堋ｋS著他們更多地了解電能，他們更好地理解電壓，電流和電阻的概念。

2、使用自己在化學(xué)和物理學(xué)科中學(xué)習(xí)到的知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)西紅柿電池。

課程基本信息

年級(jí)：高中一年級(jí)

課時(shí)：2課時(shí)

團(tuán)隊(duì)規(guī)模：4人

學(xué)科領(lǐng)域：科學(xué)、物理、化學(xué)、工程、藝術(shù)、數(shù)學(xué)

2、案例實(shí)施目標(biāo)

科學(xué)目標(biāo)：利用多種能源發(fā)電、儲(chǔ)存能力

物理目標(biāo)：電路圖、電能、電壓、電流以及萬用表的使用等;

化學(xué)目標(biāo)：將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的反應(yīng)，電池的工作原理以及導(dǎo)電溶液的選擇等;

工程目標(biāo)：完成電路圖連接，電池的工程設(shè)計(jì)，滿足應(yīng)用需求、改進(jìn)測(cè)試;

藝術(shù)目標(biāo)：利用水果設(shè)計(jì)水果電池并繪制設(shè)計(jì)圖;

數(shù)學(xué)目標(biāo)：電壓計(jì)算、電流公式等，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科能力，通過實(shí)際操作促進(jìn)知識(shí)的理解和遷移。

三、教學(xué)實(shí)施條件（準(zhǔn)備）

STEAM教室、3個(gè)西紅柿（新鮮）、3個(gè)銅硬幣（或銅條，保證每個(gè)西紅柿一個(gè)）、3個(gè)鋅釘（這些是鍍鋅釘，可在五金店買到或是鋅皮）、5根絕緣電線（長(zhǎng)15-20厘米，且末端有鱷魚夾）、1個(gè)低電流的發(fā)光二極管（LED時(shí)鐘，或LCD時(shí)鐘（需要-1.5伏），或一個(gè)小LED）、萬用表或電壓表（萬用表測(cè)量電路的電流，電壓和電阻），小刀

四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1.問題提出

我們用電池為電器供電。電池通過向電子提供可以在其中移動(dòng)的溶液來工作。你有沒有注意到有些電池的銅端是正極（用加號(hào)（+）表示）而另一端是負(fù)極（用負(fù)號(hào)（-）表示）？……