文/廣州市南國(guó)學(xué)校

一、提出問(wèn)題

目前，我國(guó)STEM教育還處于起步階段，對(duì)STEM課程開(kāi)發(fā)的研究還在摸索中，多數(shù)研究集中在“基于項(xiàng)目的STEM教育”，多數(shù)學(xué)校還沒(méi)開(kāi)設(shè)專門的STEM課程，也沒(méi)有專業(yè)的STEM教師隊(duì)伍 ，使得STEM 教育難以大規(guī)模實(shí)施。如何將STEM理念落實(shí)到課堂已成為一個(gè)急需解決的難題。新課標(biāo)其實(shí)與STEM教育的目標(biāo)有很多相通之處?；诂F(xiàn)有的初中化學(xué)課程，增加STEM元素，有利于將STEM教育科學(xué)落地，形成有“STEM特色”的化學(xué)課程，將STEM理念落到實(shí)處。

二、化學(xué)STEM課程的構(gòu)建

(一)教學(xué)目標(biāo)的確定

人教版2012年版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第四單元《自然界的水》包含了四個(gè)課題，本研究選取了前面的三個(gè)課題：愛(ài)護(hù)水資源、水的凈化與水的組成作為此次的教學(xué)內(nèi)容。愛(ài)護(hù)水資源課題主要介紹水資源概況和保護(hù)兩部分內(nèi)容；水的凈化課題是了解自來(lái)水廠的實(shí)際凈水流程，初步形成水凈化的原理和常用方法；水的組成是通過(guò)氫氣的燃燒與水的電解兩個(gè)實(shí)驗(yàn)了解水是由氫氧兩種元素組成。水資源STEM課程的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為認(rèn)識(shí)水的組成，污水的形成與水的凈化等各種化學(xué)知識(shí)；通過(guò)對(duì)身邊水資源的調(diào)查研究，感受關(guān)注與水資源有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題，自己動(dòng)手去嘗試解決一些實(shí)際問(wèn)題，形成主動(dòng)參與社會(huì)決策的意識(shí)；逐步樹(shù)立珍惜資源、愛(ài)護(hù)環(huán)境觀念，具備適應(yīng)未來(lái)生存和發(fā)展所必需的科學(xué)素養(yǎng)。

(二)教學(xué)內(nèi)容分析

根據(jù)STEM教育理念，結(jié)合本校地處珠江邊的實(shí)際情況，確定了“認(rèn)識(shí)水的內(nèi)心世界”“了解身邊的水”和“水資源的可持續(xù)管理”三個(gè)模塊作為本研究的教學(xué)素材?！罢J(rèn)識(shí)水的內(nèi)心世界”模塊整合了化學(xué)、物理與地理等學(xué)科的知識(shí)，主要是讓學(xué)生了解水資源的核心知識(shí)，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定認(rèn)知基礎(chǔ)?！傲私馍磉叺乃蹦K主要以珠江水為研究對(duì)象，引導(dǎo)學(xué)生從其獨(dú)特的自然特征、人文特征和水管理等角度去了解經(jīng)濟(jì)文化社會(huì)生態(tài)等方面對(duì)水資源狀況的影響。“水資源的可持續(xù)管理”模塊是讓學(xué)生在生活中去發(fā)現(xiàn)水問(wèn)題，并嘗試自己想辦法解決水問(wèn)題。

(三)水資源STEM課程的實(shí)施

模塊一“了解水的內(nèi)心世界”的教學(xué)過(guò)程：1.通過(guò)觀察水的沸騰、水結(jié)冰等物理現(xiàn)象，體會(huì)水的三態(tài)變化。2.通過(guò)“水的通電分解”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，分析水的化學(xué)成分與微觀組成。3.讓學(xué)生自己查閱資料，了解水能參與的化學(xué)反應(yīng)。4.指導(dǎo)學(xué)生繪制水循環(huán)的示意圖，說(shuō)明水循環(huán)在自然形態(tài)構(gòu)造中的意義。

模塊二“了解身邊的水”的教學(xué)過(guò)程：1.運(yùn)用地圖，了解珠江的水系。2.查閱資料，了解珠江的水文特征。3.制定計(jì)劃，開(kāi)展珠江水質(zhì)監(jiān)測(cè)活動(dòng)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)水樣的采集與分析方法，比較不同區(qū)域水質(zhì)的差異。4.開(kāi)展珠江邊生態(tài)環(huán)境的實(shí)地調(diào)查活動(dòng)，了解常見(jiàn)河流生物群的種類，并引導(dǎo)學(xué)生舉例說(shuō)明水環(huán)境的變化對(duì)物種形成的影響。5.邀請(qǐng)專家進(jìn)行專題講解，了解廣州市政府對(duì)珠江水采取了哪些管理措施。

模塊三“水資源的可持續(xù)管理”的教學(xué)過(guò)程：1.收集有關(guān)圖片資料，了解目前我國(guó)及世界存在的水危機(jī)。2.組織學(xué)生實(shí)地走訪獵德污染水、廣州市自來(lái)水廠等，了解污水的形成與處理過(guò)程，認(rèn)識(shí)各種凈水材料等。3.在全校范圍內(nèi)開(kāi)展家庭用水量調(diào)查活動(dòng)，通過(guò)征集家庭節(jié)水小竅門等形式了解居民日常節(jié)水減污的基本辦法。4.嘗試搭建水重復(fù)利用模型，設(shè)計(jì)節(jié)約用水、保護(hù)水資源的宣傳標(biāo)志與主題海報(bào)。5.舉辦校內(nèi)和社區(qū)的“聚焦水資源”的科普?qǐng)D文展。

(四)水資源STEM課程的評(píng)價(jià)

STEM課程的評(píng)價(jià)包括對(duì)課程本身的評(píng)價(jià)和對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)的評(píng)價(jià)兩方面。從課程本身分析，課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)實(shí)施過(guò)程，都是圍繞著解決實(shí)際問(wèn)題而進(jìn)行，基本能達(dá)到STEM課程的要求。而學(xué)生的表現(xiàn)評(píng)價(jià)主要側(cè)重過(guò)程性評(píng)價(jià)，設(shè)置多維度級(jí)機(jī)制，即在課程實(shí)施過(guò)程中通過(guò)學(xué)生自評(píng)、小組互評(píng)、老師評(píng)價(jià)對(duì)學(xué)習(xí)態(tài)度、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、參與合作意識(shí)、創(chuàng)新能力等進(jìn)行過(guò)程評(píng)價(jià)及效果評(píng)價(jià)。

三、水資源STEM課程的反思

水資源STEM課程的實(shí)施，將STEM理念落實(shí)到真實(shí)的基礎(chǔ)教育課堂，使STEM教育與初中化學(xué)教學(xué)實(shí)現(xiàn)零對(duì)接成為一種可能。在實(shí)施過(guò)程中教師對(duì)課程目標(biāo)、課程的設(shè)計(jì)與實(shí)施有了獨(dú)特的看法，增強(qiáng)了教師的課程意識(shí)。更重要的是學(xué)生在研究身邊水環(huán)境的過(guò)程中，激發(fā)了學(xué)生對(duì)環(huán)境問(wèn)題、生存問(wèn)題的關(guān)注，拓展了學(xué)生對(duì)生活對(duì)社會(huì)的視野，提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展。