聂君
武汉海淀外国语实验学校 湖北 武汉 430000
摘要：STEAM课程是Science(科学),Technology(技术),Engineering(工程),Arts(艺术),Maths(数学)的整合教育模式。在初中化学的教学过程中，有效运用STEAM课程理念，能够促使学生在更为主动的学习过程中，有效提升化学学习质量，并发展出良好的动手操作能力。本文在研究STEAM课程对于初中化学教学的促进意义基础上，介绍了“利用多媒体演示教学为学生展示安全的吸热放热反应案例”、“引导学生小组基于工程技术制作开发安全的吸热放热装置”、“组织各小组根据本组的安全的吸热放热装置进行相应学习交流”的初中化学教学与STEAM课程的深度融合途径。希望通过本文的研究，能够探寻出一条初中化学的教学创新路径，并希望籍以此文，进一步促进初中化学教学研究事业的发展。
关键词：初中化学；STEAM课程；化学实验；工程技术
前言：STEAM课程集“科学”、“技术”、“工程”、“艺术”、“数学”教育的优势为一体，能够有效地培养学生的创新能力以及动手操作能力。我们在初中化学的教学过程中，有效融入STEAM课程教学，为学生构建起了更为注重实际操作性的崭新化学教学模式。我们在具体的初中化学STEAM课程教学过程中，引导学生通过STEAM课程学习的过程，有效结合初中化学知识，帮助学生们找到了常见又安全的吸热放热反应工程制作途径，使学生们在有效加深对于化学吸热放热反应知识的理解基础上，发展出了真实可用的动手操作能力。以下结合具体初中化学STEAM课程教学情况，进行详细介绍。
一、STEAM课程对于初中化学教学的促进意义研究
在初中化学教学领域当中，实验教学占有着重要的教学地位。而通过初中化学实验教学与STEAM课程的深度融合，能够在有效地培养学生化学学习素养的基础上，更为突出学生的动手操作能力，促使学生能够通过STEAM课程学习过程，将化学知识与实际的工程技术有效对接，获得更为出色的化学实际操作素养【】。
具体在初中化学教学与STEAM课程的深度融合过程中，教师首先需要有效引导学生，对于STEAM课程中的“科学”内涵进行有效地明确，基于化学实验中的科学知识，为学生解读STEAM实验中的科学现象，引导学生能够站在化学学科科学的角度上，去有序规划STEAM实验的开展流程、注意事项、实验效果。在此基础上，教师需要有效凸显STEAM实验中的“技术”主导性，引导学生利用技术手段，有效地通过STEAM实验提升自身的动手操作能力。继而教师还应有效地发挥STEAM实验中的“工程”优势，促使学生在具体的工程实施实验环节中，构建起先进的实验技能，在确保实验的安全性基础上，有效提升实验的工程价值。最后教师还要有效利用STEAM实验中的“数学”总结，利用化学中的数学理念，为学生们科学地解读实验结果，从而更好地帮助学生提升化学与数学的知识掌握水平。因此，初中化学教学与STEAM课程的深度融合，具有重要的教育意义，能够切实提升初中化学学科的育人质量及教学效率。
二、利用多媒体演示教学为学生展示安全的吸热放热反应案例
我们在初中化学实验教学与STEAM课程深度融合的过程中，基于引导学生找到常见又安全的吸热放热反应例子，依托STEAM实验的开展方向，首先为学生整理和制作了相关的多媒体演示教学视频。在我们的视频中，介绍了“燃烧”、“中和”、“活泼金属与水或酸反应”等放热反应，同时介绍了“分解反应”、“盐水解反应”、“电离反应”等吸热反应。引导学生通过观看多媒体教学视频中的安全的吸热放热反应实验案例，有效地掌握了其中的化学知识以及吸热放热反应实验规律【2】。
在学生有效观看多媒体教学演示视频的基础上，我们引导学生结合自身对于安全的吸热放热反应理解，从教学演示视频的多种吸热放热反应中，去遴选一种既能够确保安全，同时又便于操作的吸热放热反应实验，利用计算机模式化学实验的步骤，进行相应的模拟实验联系，从而能够确保学生有效地掌握其中的具体的实验步骤，继而引导学生基于自身的计算机模拟实验基础，有效地制定STEAM实验的吸热放热反应实验步骤。
三、引导学生小组基于工程技术制作开发安全的吸热放热装置
在全体学生基于对吸热放热反应视频学习以及计算机模拟实验的基础上，我们引导学生在小组合作学习的基础上，利用STEAM实验中的工程技术制作，进行对于安全的吸热放热装置的有效开发【3】。在学生的实验装置开发过程中，我们引导学生基于对当前市场上“自嗨锅”装置的理论研究，为学生们解读了其中的食品级安全放热反应原理，使学生们在贴近生活的STEAM实验过程中，有效地提升了对于自主开发“自嗨锅”装置的学习兴趣。
具体在引导学生进行“自嗨锅”制作的STEAM实验开展中，我们首先为学生们准备了碳酸钠、焙烧硅藻土、铁粉、铝粉、焦炭粉、活性炭、盐，生石灰等“自嗨锅”装置的发热试剂，并引导学生在铝盒中，将这些“自嗨锅”装置的发热试剂与冷水相融合，随着这些发热试剂与冷水的接触，则出现了相应的放热反应。当“自嗨锅”反应出现之时，我们要求学生利用观察与归纳的方法，针对本次“自嗨锅”制作实验的实验现象，进行科学地记录，并且对于实验结果进行了相应的总结分析。在学生们完成“自嗨锅”的 STEAM实验之后，我们为学生解读，“自嗨锅”的实验现象，其实是一种生石灰遇水变为熟石灰的放热反应，并为学生简要的分析了其中的化学分子式。使学生们有效地理解了“自嗨锅”其中蕴含的吸热放热反应化学知识，进一步提升了学生的实验探究素养以及动手操作能力。
四、组织各小组根据本组的安全的吸热放热装置进行相应学习交流
在各小组完成STEAM实验之后，我们基于STEAM课程中的“数学”内容，结合各种吸热放热反应实验的特点，为学生们解读了相关的化学分子式，从而使学生站在化学学科的角度，对于STEAM实验的现象产生了科学地理解。在为全体学生充分地分析了化学分子式之后，我们引导每个小组的学生，根据本组对于安全的吸热放热装置的制作，进行了相互间的学习交流活动。各小组学生基于本组制作的安全的吸热放热装置，为其他小组同学介绍了“计算机设计”、“自嗨锅设计”、“开展实验”的各个环节中的STEAM实验过程及要点，促使学生能够在化学学科的背景下，更为全面地发展了STEAM课程素养。在此基础上，我们针对学生利用STEAM实验过程制作出的“自嗨锅”装置，进行了科学的点评，在肯定学生的创造力与创新能力的基础上，对于学生制作的STEAM实验装置指出了进一步改进的方向，从而更好地帮助学生培养出了STEAM教育中的“工程”、“技术”能力。
在本次STEAM实验课程的最后总结阶段，我站在教师点评的角度，为学生们系统地分析了在本次STEAM实验课程中，各小组学生的表现，为学生指出进一步学习提升的空间，并勉励各小组学生，在之后的化学学习以及STEAM课程学习过程中，更为积极主动地开展学习活动，从而更好地促进学生的化学知识以及动手操作能力的发展。
总而言之，初中化学STEAM课程教学的开展过程中，我们基于对学生化学知识以及动手操作能力协同培养的原则，引导学生们找到了常见又安全的吸热放热反应工程实验方法，并促使学生在具体的STEAM工程制作过程中，自主制作开发出了安全的吸热放热装置。通过这样的初中化学与STEAM课程教学的深度融合过程，能够在帮助学生有效提升化学学习效果的基础上，为学生培养出真实可用的动手操作能力，促进学生更好地将化学知识转化为实践经验，从而整体性地提升了初中化学教学的有效性。
参考文献:
[1]唐瑜,陈迪妹.基于STEAM理念发展化学学科核心素养的项目式教学设计——以“铝与氢氧化钠溶液的反应”教学为例[J].《中学教学参考》,2020,17:61.
[2]饶琳.STEAM教育视角下中学化学课外融合实验的设计与实践[J].《教育信息技术》,2020,7:31.
[3]张碧柳.STEAM教育理念下的中学化学实验探究——以煮熟剂的成分和配比对水葫芦造纸的影响为例[J].《中国现代教育装备》,2019,14:65.