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基于STEM教育的绿色化学校本课程开发与实施探究

时间:2022-04-02 08:35:13 来源:网友投稿

总结,其实施方法主要为以下三点(图2):

第一,在课堂上实施STEM教学,渗透绿色化学知识,充分利用和挖掘教材中的环保知识结合STEM内容,将绿色化学的理论知识与社会实践结合起来。

第二,利用化学实验,培养学生绿色化学情感,通过开展实验绿色化改进、规范实验操作、“三废”绿色化处理、微型化学实验、增强学生绿色化学意识。

第三,以绿色化学为中心,开展绿色环保主题班会、环保时装秀、绿色微型实验仪器的开发、实验绿色化改进、绿色化学知识讲座、参观高校绿色化学实验室、水厂等活动。

图2 绿色化学STEM校本课程构建与实施体系

3.变“废”为“宝”低碳校园实验设计活动案例

“绿色化学,低碳校园”变“废”为“宝”实验设计,要求学生利用生活中的常见用品和废弃物,设计富有特色的化学实验和水质净化仪器,实现STEM课程的跨学科知识整合的教育理念,让学生运用已掌握的知识和技术,灵活迁移应用,解决现实世界的问题。让同学们在生活中学会废物回收和利用,从小培养环境保护意识,提高创新实践与动手能力,提高综合素质和素养,适应国际化人才的竞争需要。

3.1活动要求:

自选身边小物品和废弃物设计制作化学实验仪器并进行实验设计

(可供参考的实验方案:自制简易净水仪器、喷泉实验、水的电解及氢气爆鸣实验、钠的燃烧、焰色反应或其他自选其他实验)

3.2变“废”为“宝”实验设计作品评价标准

(1)科学性(20分)设计、制作符合化学实验原理,具有明显的实验现象。结构合理,比例恰当,富有个性特色和创新性;

(2)创新性(20分)构思新颖,有利于激发想象力和创造力;

(3)直观性(20分)能有效地帮助学生感知、理解知识,富有启发性,演示性良好;

(4)实用性(20分)选用材料适当,取材方便,制作简便,易于操作,美观耐用,可重复使用。

(5)安全性(10分)使用过程不会被划伤,药品不会漏出;

(6)实验报告(10分)报告书写规范,实验介绍清楚明了

4.绿色化学STEM校本课程创新之处

绿色化学STEM教育校本课程为学生的学习和发展提供了一个全新的平台,有助于改變学生绿色知识贫乏、环保意识淡薄的现状;也有助于改变教师对绿色化学教学重视不够的问题。立足于STEM教育(即科学、技术、工程和数学学科)开展的绿色化学教学实践,是一个全新的课题,创新之处在于:

第一,结合科学、技术、工程和数学四大学科领域,让学生应用所学的化学知识,创造、设计、构建、发现、合作和解决问题,培养学生学习化学的兴趣。

第二,利用STEM教育,将化学与生活的实践体验活动融合到科学、技术、工程和数学的技术和原理,在校内以绿色化学STEM社团的模式,开展绿色化学实验和制作,对学生利用STEM原理制作的绿色化学仪器等作品,在校园内外和邻近社区作展示,让更多人了解绿色化学,增强环保意识和自我保健意识,让人类更好地可持续发展,创造更好的未来。

第三,以化学、科学、技术、工程、数学等学科知识作支撑,以专业化视角对环境、卫生、能源、健康等与现代化社会有关的问题开展研究和设计,培养学生的创新精神和实践能力。

总之,融合STEM教育的绿色化学研究是化学学科未来发展的必然方向,也是STEM教育进入教育领域的必然趋势。着眼未来,通过跨学科资源整合,以绿色化学校本课程为载体,开展STEM教育实践活动,提高学生的动手和创新能力,让更多的人了解化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,让科学、技术和社会互相促进,实现可持续发展。

参考文献:

[1]王肇陟.“绿色化学”理念在中学化学教学中的渗透初探[J].科教文汇,2012,09.

[2]周娟,卢伟. 中学化学实验中渗透环保教育[J].科学教育,2005,11(5).

[3]霍爱新.中学化学教育中环境教育的新思路—浅谈绿色化学教育[J]. 天津师范大学学报,2003,4(2).

[4]袁东.化学教学中如何渗透“绿色化学”[J].科学咨询(科技·管理). 2012(04).

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