基于勞動教育和STEAM教育的初中生物家庭實驗教學設計

張裕敏

【摘要】本文以北師大版“利用酵母菌發酵做包子”知識點為基礎，闡述如何將勞動教育和STEAM教育運用到家庭生物實驗中，從而提高學生的勞動技能和實驗動手能力。

【關鍵詞】STEAM教育;勞動教育;生物家庭實驗

一、將勞動教育和STEAM教育運用到家庭生物實驗中的原因

教育部在2015年發布的《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見》中明確提出：探索STEAM教育、創客教育等新模式，使學者具有較強的信息意識與創新意識。STEAM教育是科學、技術、工程、藝術以及數學等多門學科的有機整合體，趣味性、多樣性、協作性和項目性是STEAM教育的四大設計理念，利用探究式和基于設計的教學，促進學生運用跨學科的知識和技能解決實際問題，并在完成目標任務的過程中提升解決問題的能力。

中共中央、國務院印發《關于全面加強新時代大中小學勞動教育的意見》，要求把勞動教育納入人才培養全過程，貫通大中小學各學段，貫穿家庭、學校、社會各方面?！督逃?、共青團中央、全國少工委關于加強中小學勞動教育的意見》中也強調：勞動教育是全面貫徹黨的教育方針的基本要求，是實施素質教育的重要內容，是培育和踐行社會主義核心價值觀的有效途徑。并提出“要有效發揮學科教學、社會實踐、校園文化、家庭教育、社會教育的勞動教育功能，讓學生在日常學習生活中形成勞動光榮、勞動偉大的正確觀念”。

生物學課程是自然科學領域的一門課程，它既要求學生能獲得基礎的生物學知識，更期待學生能主動地參與學習過程，養成理性思維的習慣，形成嚴謹的科學態度。在筆者多年的教學實踐中發現，單靠學校課堂有限時間開展實驗，條件限制嚴重，學習內容少，不能深入開展，實驗效果不夠理想。若在家庭中開展實驗，許多問題都能迎刃而解。筆者就如何在家庭中開展生物實驗進行研究，嘗試將勞動教育和STEM教育設計理念運用到家庭實驗中，取得了良好的效果。

二、將勞動教育和STEAM教育運用到家庭生物實驗中的方法

以北師大版初中生物八年級上冊《微生物與人類的關系》拓展活動“酵母菌發酵做包子”為例，闡述如何將勞動教育和STEM教育運用到家庭生物實驗中。

（一）三維目標

1.知識目標：掌握酵母菌發酵原理。

2.能力目標：通過動手做包子，提高實踐能力，提高生活技能。

3.情感態度與價值觀：通過動手操作做包子，增加對生活的熱愛，培養生活自信心。

（二）活動對象：初二學生。

（三）活動時間：2～3課時。

（四）教學設計。

1.活動：初次做包子

（1）任務布置

疫情期間，全民宅在家里不能外出，做面食成了最受歡迎的活動之一。同學們在家是否也參與了做包子或饅頭？這個周末請同學們在家制作一次包子或饅頭，成品盡量有創意。周一在課堂上分享勞動成果和活動過程。

設計意圖：提高學生的勞動意識，鍛煉動手能力，提高生活技能。

（2）成果分享

看到同學們桌子上琳瑯滿目的作品，真是讓人垂涎欲滴。到底誰做的包子最好吃呢？請同學們互相品嘗。

2.活動：不同發面方法效果的比較

（1）設疑導入

聽了同學們做包子的經驗介紹，發現有同學是用酵母發酵，有同學是用泡打粉。用不同方法做出來的包子是否有差異呢？怎么來研究一下？

設計意圖：從學生們熟悉的生活現象入手，引發學生思考。

（2）確定實驗主題

小明等同學提出的設計對照實驗來探究“不同發面方法效果的比較”，這個主意非常好。怎么來設置對照實驗，此次實驗的變量是什么？

（3）查閱文獻資料

除了同學們分享的用酵母、泡打粉來做包子，還有什么其他的方法嗎？

學生自主查找資料，了解生活中常見的發面方法。研究發現除了用酵母、泡打粉，還可以用小蘇打和食用堿來發面做包子。

設計意圖：讓學生自主獲取知識，提高自學能力。

（4）設計實驗方案

經學生小組合作交流討論，教師把關，確定最終實驗材料與設計如下表格：

設計意圖：發揮學生的主體地位，教師的引導作用，共同設計好實驗方案。

（5）實驗操作

請同學們以小組為單位，根據實驗方案，自行安排時間完成探究實驗。周一帶實驗成品來學校交流分享。

設計意圖：培養學生科學探究能力，提高科學素養。

（6）實驗成品交流分享

請各活動小組派代表和同學們分享自己的實驗成品。學生代表發言，其余學生觀察實驗成品，并和自己的進行比較。

（7）實驗現象分析

教師引導學生對探究實驗的實施和成果進行分析，提示學生從饅頭的蓬松度、氣孔數量、顏色等方面進行比較。

（8）實驗原理解釋

教師展示酵母、泡打粉、小蘇打和食用堿的包裝袋，闡述包裝袋上介紹的使用方法。引導學生理解實驗原理。第①組是利用酵母菌在有氧和無氧環境下呼吸作用產生二氧化碳氣體，氣體使饅頭變得蓬松。第②組使用無鋁泡打粉，泡打粉的主要成分是酸、堿和食用淀粉，原理是酸和堿發生中和反應產生二氧化碳氣體。第③組使用小蘇打，小蘇打即為碳酸氫鈉，屬于堿性物質，遇到酸會發生中和反應產生二氧化碳氣體;另外在加熱情況下，小蘇打會分解產生二氧化碳。第④組使用食用堿，成分為碳酸鈉，同樣也屬于堿性物質，遇到酸會發生中和反應產生二氧化碳氣體，但在加熱情況下，不會分解產生氣體。

設計意圖：通過原理解釋，讓學生理解為什么不同發面方法效果差異這么大。

（9）實驗總結

學生對實驗進行總結：酵母、泡打粉和小蘇打均可以用來單獨發面做饅頭，食用堿單獨發面效果差。酵母發面時間長，饅頭最蓬松;泡打粉發面速度最快，組織細膩，饅頭顏色白凈;小蘇打發面效果一般，量很重要，添加太多饅頭會發黃且有明顯的堿味。

設計意圖：鍛煉學生總結概括能力和表達能力。

三、教學反思

在此次的勞動實踐中，筆者將STEAM教育理念很好地融入到生物家庭實驗中，學生在勞動中發現問題，在勞動中解決問題，做到了在“做中學，學中研，研中悟”，充分體現了學生的主體地位，教師只是課堂的組織者和引導者。學生通過動手實踐活動，發現不同發面方法各有千秋，感受勞動人民的智慧是無窮的。此次活動鍛煉了學生實驗動手能力，使學生學會設置對照試驗，培養了學生的勞動技能，提高了勞動素養。筆者相信，恰當地將STEAM教育理念運用到生物實驗中，可以使生物課堂上的勞動課程變得更有趣，更好地發展學生的理性思維。

參考文獻：

[1]吳婷.基于STEAM教育設計理念的初中生物教學設計[J].教海探航，2019（5）