基于STEAM教育的高中化学创客课程实践研究

张陆琰

【摘要】在新时代背景下，我国大力推广和实施教育改革，传统的教学方式已经不能满足时代发展需求，急需对其作出革新以及完善。实践证明，在高中化学创客课程中融入STEAM理论，可以在很大程度上提高实践教学质量以及效率，有效激发高学生学习物理知识的兴趣以及积极性，全面提高学生的综合素质水平。

【关键词】STEAM教育  高中化学  创客课程

【课题项目】甘肃省教育科学“十三五”规划2019年度一般课题《基于STEAM教育理念的创客课程在城市薄弱学校中的开发与实践研究——以金昌市四中为例》，课题立项号：GS[2019]GHB1683。

【中图分类号】G633.8  【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）17-0169-01

STEAM教育理论是由美国著名的罗德岛设计学院提出并推广的，其在原有的集科学、技术、工程、数学为一体的STEM教育理论上添加了一个新的元素，就是Art：艺术学科知识。在加入了新鲜的艺术学科血液以后，学生的参与度大幅度提升，在跨学科整合学习方面的兴趣、热情以及积极性得到大幅度改善，教学质量以及教学效率也随之增长。

1.“化学红绿灯反应的条件探究”实践

1.1实验用品的准备

靛蓝胭脂红、250ml容量瓶、250ml锥形瓶、500ml烧杯、去离子水、氢氧化钠、玻璃棒、计时器、托盘天平、橡皮塞、石棉网、酒精灯、三脚架、温度计。

1.2实验环节

1.2.1溶液温度变化给实验带来的影响

在实验过程中，准备好8个锥形瓶，并向瓶中按顺序倒进事前加热到相应温度20ml的0.05%靛蓝胭脂红溶液、70ml的0.5mol/L NaOH溶液、10ml的1mol/L葡萄糖溶液，然后使其进行充分混合，等到液体变成黄色时将8瓶温度依次控制为20-90℃。半分钟以后测量温度，到达指定数值时，把锥形瓶拿出并振荡，然后放在一旁进行观察并记录颜色进行怎样的变化。

实验现象分析：温度不同时溶液的颜色发生了绿-红-黄色的变化，在各条件一样时，反应温度的不断上升，加快了该实验的反应速率，颜色改变的时间随之缩短。可见温度太低（高），反应速率太慢（快），变色时间较长（短），都会严重影响到实验观察结果，40℃是最合适的温度。

1.2.2溶液浓度变化给实验带来的影响

把事前预热为40℃的20ml的0.025%、0.050%、0.075%以及0.10%浓度的靛蓝胭脂红溶液、10ml的1mol/L葡萄糖溶液、70ml的0.5mol/L NaOH溶液分别倒进4个250ml的锥形瓶内，充分混合后进行觀察，呈黄色时40℃水浴加热，并进行观察。

实验现象分析：各浓度的靛蓝胭脂红在混合静置后，颜色变化为绿-红-黄，变色时间不同，在各条件一样时，溶液浓度减少，颜色变化时间随之缩短，想更好完成实验并节约成本，选取0.050%浓度的溶液最合适。

2.实验反思

2.1点燃学生的科学探究激情

艺术的形象思维就是从各事物的跨度中对科学进行创新，下一步就需要实施精密的推导计算或实验印证，这一流程就是科学家的逻辑思维。对科学进行创新来自于形象思维、结束于逻辑思维，STEAM教育理念完成了两种思维的综合对接。通过实验探究，有效地将化学知识与工程、数学、科学、技术和艺术有机地结合，体现出化学知识的实用性，同时也为学生的探究提供了广阔的素材。本实验在基于STEAM教育理念的前提下，用“蓝瓶子是否可以出现五颜六色的变化”作为思维引线，引起学生的深入思考。在这一漫长的实验过程中，学生的探究热情、求知欲一直非常强烈，并没有感觉到枯燥、乏味想要放弃，一遍遍收集资料，改进策略，亲自动手完成实验，最后进行反思总结。

2.2培养学生科学探究方法

对化学反应的因素产生影响的大多不是单一的情况，通常都是多种因素相互交错、共同作用的。想要对化学反应的特性和原理进行准确掌握，找寻到化学变化的原因、规律，要学会主动过程中的某个变量进行干预以及控制，创建出一定的有利于观察的条件。实验采用对比的方法探究温度、溶液浓度对实验结果的影响，这样，既能够让学生根据实验需要，设置不同温度和浓度的实验方案，直观地观察到实验的结果，有效降低学生的理解难度，提高学生的探究能力。该次实验引导学生们对化学知识原理、实验操作技术、数学计算比较等多学科知识进行综合应用，基于真实的实验探究情境理解了反应条件控制在化学研究中的作用以及意义，并掌握了控制反应条件的一些方法。最后学生学会了利用变量控制进行科学实证研究的方法，培养了严谨求实的科研作风，提升了学生综合利用多学科知识解决实际问题的能力。

3.结束语

基于STEAM教育的高中化学创客课程的实践，通过跨学科的教育方法，结合多项学科的思维来处理实际的问题，作为综合了多学科的教育方式，对创新性人才的培养工作有着重要影响和作用，其倡导的教学理念更加符合新时期教学发展需求。

参考文献：

[1]李祖艳. 化学课堂实施“STEAM”教育提升学生核心素养初探[J]. 中小学教学研究， 2018（9）.

[2]李明炜. 运用“创客+STEAM”理念探索课堂教学模式[J].中小学信息技术教育， 2019（01）：56-58.