董萍
济南育英中学 山东省 济南市 250001
关键词 ：STEM 深度学习 化学实验
摘要：基于STEM+深度学习的初中化学实验创新教学，开展PBL项目式学习，在真实的化学实验情景中，让学生参与以活动、项目，解决问题，进行解决问题和创新，让学生在实验中实现深度学习，形成学科融合，发展综合素养。
科学（Science）、技术(Technolgy)、工程(Engineering)、数学 (Mathematics)四个学科的英文首字母缩写称为STEM，是一种整合了这四个学科的学习方式，STEM+则不仅限于这四个学科的整合。它涉及的学科和领域更加广泛，更加强调学科融合。无论是STEM还是STEM+的学习大多是基于项目式（PBL）的，让学生参与以活动、项目，解决问题，以此来培养学生的核心素养。
深度学习是让学生在学习过程中不断尝试和寻找，自己去总结规律，直到找出最终逼近目标的一种学习方法。化学深度学习是指学生围绕一个学科主题，要求学生通过理解、整合、迁移、迁移与应用、反思与评价等掌握化学核心知识、理解学习过程，把握化学学科的本质与思想方法自主学习。这恰好与基于项目的STEM课程理念相吻合。
初中化学课程标准中指出：“化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察实验和交流讨论中学习化学知识，提高学生的科学探究能力。”
化学实验就是项目，把化学实验教学与STEM理念相结合，是十分有价值的，为此我进行了一些尝试。比如在讲授鲁教版《化学》九年级上册第六单元《燃烧与燃料》的《第一节 燃烧与灭火》时我采用这种方法尝试。
在教学中我基于“明确的结果，模糊的任务”的理念来引导学生进行实验探究。所谓“明确的结果”就是通过实验得出课本中指出的满足燃烧的三个条件，以及促进燃烧的方法。“模糊的任务”就是在实验探究中老师不给学生指定单一的实验方法，而是让学生调查探究，允许有多种方案，团队合作，最终得出正确的结论。“让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法，在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。”
一培养学生发现问题、 提出问题的能力。
探究促进物质燃烧的两种方法时，
同学们显示是举几个例子，，例如，汽车化油器将汽油喷成雾状，进入内燃机气缸，家庭生活当中由煤块，煤饼，煤球，到蜂窝煤的演变，得出增大可燃物与氧气的接触面积，从而促进燃烧。
乙炔在氧气不充足时发生不充分燃烧,现象是冒黑烟，而氧气充足的时候，就可以进行金属的焊接或者是气割，从而证明增大氧气的浓度，也可以促进物质的燃烧，等等
但是蜂窝煤、乙炔同学们基本都没见过。他们不能理解蜂窝煤在我们生活当中的应用，他们也无法真实的看到，乙炔燃烧充分或不充分时的现象。
所以学生们就提出如何能在课堂上进行可行的实验，亲眼看到实从而来理解促进物质燃烧的问题。
二 培养给学生分析问题、解决问题的能力。
问题提出后，同学们认真分析，提出了多种方案，例如刨花、小木块儿，点儿碳化钙生成乙炔让它燃烧，但这些都不够震撼，最后他们提出用铁。
三 再次发现问题、解决问题。
空气中加热铁丝，铁丝只是红热而不会燃烧的，但如果在纯氧当中，铁丝就可以剧烈燃烧火星四射。怎样才能让铁在空气中也可以燃烧呢？
只要增大铁与空气的接触面积，学生们想到了了还原铁粉。在酒精灯的火焰上洒落了很多铁粉，大家可以明显的看到，铁粉在燃烧，而且火星四射，生成黑色固体也洒落在酒精灯的周围。想让铁粉在空气当中自燃，那就需要找到更细小的铁粉，还原铁粉显然是不够的。学生们查阅了若干资料，最后找到了草酸亚铁。
在试管中加入一些草酸亚铁。然后加热，过一段时间后，出现了很多黑色的粉末。实验完成后，，我们先塞上橡皮塞，然后撤掉酒精灯,等待里面的粉末逐渐冷却，同时也防止铁粉重新被氧化。当铁粉冷却后，我们在石棉网上垫上一张滤纸。然后把我们加热好的粉末倒上去，大家仔细观察，发现铁粉已经自然了，且把滤纸燃尽。
只要铁粉颗粒足够小，在空气铁粉就可以充分燃烧，甚至可以让它自然，充分证明了，只要增大可燃物与氧气的接触面积，就可以促进物质的燃烧。
四 实现迭代，达到深度学习。
实验到这里学生们依然不满足，他们继续查找资料，探索，最终发现了一种叫做钢丝棉的东西。把钢丝棉撕成薄片，给它更大的和空气的接触面积，它的燃烧更加的漂亮。
但是以上这些实验都是增大了可燃物与氧气的接触面积，从而促进了物质的燃烧，怎样才能增大氧气的浓度，促进物质燃烧呢？
新的问题又提出来了，学生进过努力探索，想到了氯酸钾，氯酸钾遇到一定的温度是可以产生氧气的。
于是在钢丝棉里倒上了一点氯酸钾，把它点燃，发现燃烧速度好快呀,太漂亮了,好极了,由此可见，增大氧气的浓度，照样也可以促进物质的燃烧。
最终同学们得出了明确的结论：促进物质燃烧的两种方法，一是增大可燃物与氧气的接触面积，二是增大氧气的浓度
结束语
基于STEM+深度学习的初中化学实验创新教学，开展PBL项目式学习，在真实的化学实验情景中，综合运用相关学科的知识、方法、能力，通过发现问题、分析问题、提出解决方案、实验验证、再次发现问题……实现迭代，进行解决问题和创新，让学生在实验中实现深度学习，形成学科融合，发展综合素养。
参考文献
1 《义务教育初中化学课程标准》
2 《基于项目的STEM学习》上海科技教育出版社