STEM教育理念下初中化学项目学习的区本课程设计的研究

总结。通过对已有教学实践的研究，寻找适合本区大多数初中校的、包含“STEM教育、项目学习”元素的化学学科课程，提升初中学生的化学学科核心素养，有效促进初中化学教学中学生主动学习的形成和发展，建构初中化学项目学习的教学范式。总结研究取得的成果，总结开展项目学习中存在的困难、研究中存在的不足之处以及对后续的研究思考。

第四步：整体提升。基于上述实践，初步设计出一套符合本区生源的初中化学学科开展项目学习的基本流程，并深入探索适合初中化学进行项目学习的活动设计，期待通过项目式学习活动培养学生解决实际问题的能力，培养符合时代发展需要的高端人才。

四、STEM教育理念下初中化学项目学习的区本课程设计样例

中考专题复习“物质的分离和提纯”项目式学习课例

Step1：呈现数据，引入主题

师：我们的世界正在发生着日新月异的变化，这其中离不开化学学科的贡献。请同学们看一组美国化学学会的统计数据（表1）。

师：在科学家的努力下，物质以几何级数的速率在增长。而在物质制备的过程中，都会涉及到“分离和提纯”的问题，今天我们项目式学习的主题就是“物质的分离和提纯”。

Step2：图形表征，梳理方法

师：混合物分离和提纯有物理方法和化学方法。初中阶段的物理方法主要有过滤、蒸发、结晶等。图1是它们在流程图中的表征形式。请思考：（1）沉淀C和溶液D如何分离？（2）沉淀C表面会有残留液，如何进一步提纯？（3）溶液D又如何得到晶体D？

生1：固体C和溶液D分离应该用过滤。

生2：沉淀C还需要经历洗涤、干燥，才能变为纯净干燥的固体。

生3：溶液D要变为晶体，可用蒸发操作。

师：用蒸发，说明D的溶解度受温度影响不大，那么如果D的溶解度随温度降低而减小，又如何提纯呢？

生：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、干燥。

Step3：交流评价，归纳原则

师：利用化学方法除杂提纯时，要注意两个原则。我们来看几组除杂方案（表2），请同学们评价是否适宜。

生1：A方案铁虽然能和硝酸银反应，但会生成硝酸亚铁，引入新杂质。

生2：B方案硫酸钾溶液过量，会有剩余，引入新杂质。

生3：C方案氢氧化钠溶液除掉杂质HCl的同时也能吸收有用物质CO2。

生4：D方案中泥沙不溶，氯化钠可溶，利用“溶解、过滤、蒸发”则可除去泥沙，得到氯化钠。

师：除杂原则：（1）不能“玉石俱焚”；（2）不能“前门驱虎，后门进狼”。

Step4：项目设计，提升能力

师：氯化钠是我们生活中常见的物质，如氯化钠中分别混有碳酸钠、氢氧化钠、硫酸钠，该如何除杂呢？用化学方程式表示。

生：板演化学方程式

师：从离子角度分析酸碱盐的除杂更简便有效，因此同学们必须熟练掌握常见离子的反应配对（图2）。

生：讨论，在学案上补充其他离子，完善图2。

师：通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，请同学设计方案，提纯粗盐，得到氯化钠。

生：小组合作学习，讨论交流后，设计出图3项目方案。

师：我们在设计物质分离提纯的方案时，通常应考虑原理、操作步骤、试剂用量等内容，这个过程中同学们一定要结合提纯物和杂质的性质差异进行整体性设计。

五、结束语

本课程拟在STEM教育理念引導下，让学生在“解决问题”的过程学会学习。教师可以提供给学生的是一些恰当的“新问题”。这种学习活动中教师可以提供给学生熟悉的生活生产中的教学资源，帮助学生用已有的化学知识解决真实问题；通过激发学生深入思考、质疑、批判，培养他们的证据推理意识和批判性思维能力，最终提高学生的科学素养，真正掌握化学学科核心知识，在不断的“解决问题”中学会学习。

本课程旨在通过教师的行动研究达到改进中学化学课堂中学习方式改变之目的，让学生体会化学学科的持久性价值；帮助学生在化学学习中体验、领悟和形成一定的经验，以期对学生未来的学习产生广泛的迁移意义；在课程核心思想的引领下，更大程度地创设有利于激发学生的学习潜能、自信心和创造力的化学课堂。

参考文献

[1] R.步里斯罗[美]. 化学的今天和明天[M].北京：科学出版社，2001：1

[2] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2017：57

[3] 肖敏，吴晓红.基于美国K-12阶段STEM理念的教学设计——以“‘设计’一座硫酸厂”为例[J].化学教学，2016（2）：44-48

[4] 王萍.基于《教师教育课程标准》视域下的项目学习探究[J].中国教师，2012（15）：48-50