化學(xué)學(xué)科STEM課例之“紀(jì)念元素周期表150周年”

劉靖琳

一、基本情況

（一）課程背景

2019年化學(xué)元素周期表迎來了150周歲生日。為了給它“慶生”，聯(lián)合國宣布今年為“國際化學(xué)元素周期表年”。為使學(xué)生了解化學(xué)的發(fā)展歷史、化學(xué)與生活的聯(lián)系以及為人類發(fā)展作出杰出貢獻的科學(xué)家，增加對科學(xué)的興趣。特將“為元素周期表的第150個生日獻禮”定為本課題的主旨，學(xué)生通過活動最終需呈現(xiàn)出多種形式的“生日禮物”，例如：徽章/印章成品、錄制視頻、編寫與元素相關(guān)的話劇/故事、海報、書簽、手機殼等。

（二）課程目標(biāo)

1.科學(xué)目標(biāo)：通過動手實驗《金屬與非金屬的比較》體驗科學(xué)家做研究的方法和工具（觀察、推理、預(yù)測、交流、測量、排序、比較、分類、調(diào)查、建立模型、得出結(jié)論）。

2.工程目標(biāo)：在一個月的時間里通過學(xué)習(xí)和資料收集完成“元素周期表150周歲的生日禮物”，體驗工程師做項目的流程，即定義問題、收集資料、提出解決方案、建立模型、評估與測試、修正模型、溝通交流。

3.技能與方法目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的資料搜集能力、溝通協(xié)作能力、語言表達能力、解決問題能力以及批判性思維能力。

4.品格培養(yǎng)目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生尊重不同想法，樂于接受挑戰(zhàn)，以及想象與思考什么是對自我和他人“有益”的能力。

（三）課程對象

初一至初三學(xué)生。根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)能力水平對學(xué)生進行分組，每三人一組，并確立組員角色（Manager組織者、Technician技術(shù)員、Reporter記錄員），各隊選定自己的隊名及口號。

二、教學(xué)過程及課時安排

第一課時項目導(dǎo)入：背景與方法介紹;知識儲備學(xué)前測評。

第二-四課時項目實施： 動手實驗：學(xué)習(xí)實驗室安全知識，了解幾種典型的金屬（鈉、鎂、銅、鐵）與非金屬（硫、磷、碳）的物理和化學(xué)性質(zhì)，學(xué)會區(qū)分金屬與非金屬的簡易辦法;學(xué)會書寫實驗報告;查閱資料了解更多的關(guān)于元素的知識（如：半導(dǎo)體材料、“世界之最”、合金），分享展示實驗成果和查閱資料成果;設(shè)計并美化元素周期表150周年“生日禮物”。

第五課時成果匯報：分享設(shè)計思路、過程，展示作品。

三、拓展

根據(jù)現(xiàn)階段學(xué)習(xí)成果，討論其他的作品呈現(xiàn)方式，師生共同對課程改進提出建設(shè)性意見。

四、評價方式

（一）作品展示

各組安排代表進行3-5分鐘的作品展示及介紹。

（二）結(jié)題測驗

學(xué)生自主出題與教師出題相結(jié)合，25個與元素周期表相關(guān)的選擇題，測試結(jié)果進行小組評比。教師根據(jù)測驗成績進行一對一反饋，進一步了解學(xué)生的學(xué)習(xí)收獲和體會，給學(xué)生以適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法指導(dǎo)。

（三）過程性評價及標(biāo)準(zhǔn)

本課程強調(diào)過程性評價，根據(jù)表現(xiàn)情況分為五等（優(yōu)秀4分，好3分，良2分，中1分，差0分）。具體的評價項目及標(biāo)準(zhǔn)如下：

管理信息能力：明確項目任務(wù)、目的和實施的問題;設(shè)定并細化工作目標(biāo)，分解任務(wù)和制定計劃;善于從不同途徑搜尋信息，并確定和選取相關(guān)信息;使用多種方式記錄信息，能根據(jù)已有信息進行加工整合。

思考、解決問題和決策能力：能提出問題并規(guī)劃總體設(shè)計，展示對問題的綜合理解和深度思考;提出解決方案并評估方案的可行性、風(fēng)險和潛在的危險;撰寫項目報告。

設(shè)計/創(chuàng)造性：保持好奇心，善于頭腦風(fēng)暴，以激發(fā)靈感;在多種想法和選擇中確定最佳方案;具有創(chuàng)新意識，設(shè)計的方案新穎獨特;實驗和調(diào)查現(xiàn)實生活中的STEM問題，并能做出相應(yīng)設(shè)計。

協(xié)作：小組合作，建立信任，樂于分享;有效溝通，認(rèn)同和尊重他人的感受和想法;勇于承擔(dān)工作責(zé)任，并展示一定的領(lǐng)導(dǎo)力;協(xié)同合作，提高效率，實現(xiàn)目標(biāo)。

自我管理：自我反思，了解自己需要提高的地方并努力達成;能夠及時并妥善處理任務(wù)中出現(xiàn)的問題;能按時保質(zhì)地完成任務(wù);總結(jié)自己在項目中的優(yōu)點和不足。

（四）學(xué)生感言、老師感言

1.學(xué)生感言

“這樣的課堂很有趣，我很喜歡”

“不僅鍛煉了動手能力，還豐富了知識，感覺時間太短了”

“必須得承認(rèn)，一開始不以為然的我，到了后面根本停不下來”

“當(dāng)作品呈現(xiàn)出來后，我們都很興奮，感到很驕傲”

2.教師感言

雖然設(shè)計此課程比常規(guī)課程需要花費更多的時間和精力，但這樣的嘗試是值得的。當(dāng)老師與學(xué)生之間完全信任時，學(xué)生會通過任務(wù)的完成而展現(xiàn)出平常沒顯現(xiàn)出來的優(yōu)點，每一位學(xué)生因為角色分工不同有機會展示自己的特長，學(xué)生會不時給老師驚喜。學(xué)生表現(xiàn)出來的進步和積極的配合也會促進老師把課程設(shè)計得更加豐富，起到教學(xué)相長的作用。