基于美国K—12阶段STEM理念的教学设计
总结归纳,培养理论联系实际的好习惯
[教师]硫酸在工农业方面都有着重要的作用,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池、改良土壤等,也广泛应用于冶金及石油工业、巩固国防、原子能工业及火箭技术等方面。同时也是日常家居的好帮手。世界各地大多数酸性化学通渠用品均含有浓硫酸。这一类的通渠用品就和碱性的通渠用品一样,可以溶解淤塞在渠道里的油污及食物残渣等。不过,由于浓硫酸会与水发生高放热反应,故建议在使用前尽量保持渠道干爽,并慢慢倒入有关化学用品,另需佩戴手套。
通过这节课的学习,我们知道了工业生产来源于实验室,但又高于实验室。在实际的工程问题中,因为是大批量生产,我们需要考虑的更多。所以需要同学们很好地掌握相关的技术、工程、数学等各个方面的问题,学会知识的迁移及灵活运用。
3 结语
该课题“设计”任务以科学为线索,以一个实际的工程问题引出课题,涉及“硫的转化”以及相关热力学、动力学等化学学科知识,同时在进行原料、厂址的选择时,也包含了地理科学、经济学等相关学科的知识。在类比实验室制取硫酸的方法时,有效地将所学的理论知识迁移到工程技术问题中,并且需要根据教材所提供的二氧化硫平衡转化率图表数据以及教师播放的视频、展示的资料等,思考分析反应的最佳条件。这一过程需要学生运用数学思维,综合分析数据资料,才能确定工业制硫酸中化学反应的最佳条件。教师在整个教学活动中充分发挥了计算机技术和电子白板技术,激发了学生学习化学的兴趣,调动了学生学习化学的热情,让学生有机会上台展示自己的设计成果,学生树立了学习化学的自信心,同时也培养了学生解决实际问题的能力,增强了学生的语言表达能力、组织能力,强化了学生之间的合作意识。
现代科学和技术有了相当发展之后,科学开始把技术作为研究对象,技术则注重从科学中寻找指导,它们之间互相渗透、互相促进、互相依赖、协同发展,关系更加密切,以至于科学技术化,技术科学化,科学技术一体化的趋势日益突出。不难看出在整个教学活动中,科学、技术、工程、数学四个领域之间并不是孤立的,而是存在着一种相互支撑、相互促进、共同发展的关系。只有在交互中,在相互碰撞中,才能实现深层次的学习、理解性学习,也才能真正培养学生各个方面的技能和知识。
如今的化学教育应该以培养人为主旨,以培养创新精神和实践能力为重点,发现问题并能应用知识和技术解决遇到的实际问题。在我们的日常生活中,当碰到实际生产生活问题时,我们首先必须考虑其所涉及的规律和科学原理,只有遵循这些规律和原理,才能真正找到问题的根源所在,才能运用技术设计出合理的解决方案,而数学作为解决实际工程问题的工具在其他三个领域中被广泛使用。随着科学技术的发展,科学、技术、工程和数学领域的联系也越来越紧密,解决其中任何一个领域的问题都会涉及到其他三个领域。因此,在化学教学中融合STEM思想是未来化学教学的发展方向,值得每位化学教育工作者认真思考和研究。