融合STEM理念的“發展中的化學科學”項目式學習

林藝玲 江合佩 鄭敏

摘要： ?聚焦“新能源的開發”社會熱點問題，以“氫能的利用”為項目主題，融合STEM理念，圍繞“制氫 儲氫 釋氫 用氫”等核心任務和技術手段，設計驅動性問題，突出綜合運用化學熱力學和化學動力學等科學原理解決氫能轉化問題，滲透工程思維的培育。融合STEM理念形成物質利用的思維模型，發展學生的學科核心素養，提高分析和解決問題的能力。

關鍵詞： ?氫能的利用; 發展中的化學科學; STEM; 項目式學習; 思維模型

文章編號： ?1005 6629（2022）08 0053 08

中圖分類號： ?G633.8

文獻標識碼： ?B

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中提出化學教學中應重視跨學科內容主題的選擇和組織，引導學生在更寬廣的學科背景下認識物質及其變化的規律，發展學生科學素養[1]。STEM教育追求科學（Science）、技術（Technology）、工程（Engineering）與數學（Mathematics）四個學科之間的深度融合，STEM教育的課程與教學都基于學生如何“做中學”而不是“記憶科學知識”[2]。STEM素養的培養方式以基于項目或基于問題解決為主[3]。因此，融合STEM理念的項目式學習，對于發展學生在面對未知復雜問題的分析和解決能力、促進學生跨學科思維和綜合素質的發展、提升學科核心素養具有一定的意義。

1 項目使用說明

“氫能的利用”項目適用于高中二年級復習階段（已完成選擇性必修1《化學反應原理》模塊學習）或高中三年級的學生。本項目通過三個進階式活動任務的設計，引導學生綜合運用化學反應原理，解決“儲氫”和“釋氫”等有關問題，調控化學反應。并通過設計“制 儲 用”一體化的氫氧燃料電池，關注氫能源利用中的物質轉化和能量轉化，發展學生的工程思維，建立融合STEM理念的物質利用化學問題的思維模型。……