基于STEAM教育理念的“植物芳香油提取”课例分析

朱永超 杨召敏

摘要：初中生物课程标准针对实践活动提出的教育观念，与STEAM教育理念互相契合、密切相关。文章以初中生物“提取植物芳香油、制作芳香手工皂”的实践活动为例，说明引入STEAM教育理念到初中生物教学实践活动中的重要意义。在STEAM教育理念指导下开展初中生物教学实践活动，在培养学生多种能力，如合作学习、主动探究、协同合作、思维创新等方面均极具优势，有助于学生实践能力的培养。

关键词：初中生物;STEAM教育理念;科学实践

中图分类号：G633.91

文献标识码：A

文章编号：1671-0568（2019）05-0056-02

一、生物教学实践活动与STEAM教育理念

生物教学实践活动能促进学生学习，培养创新思维，提高实践能力与合作学习能力。通过变革学习方式引导学生主动参与，勤于动手和动脑，逐步培养分析、解决问题的能力和交流、合作的能力，重点在于培养创新精神和实践能力。STEAM教育理念是指运用科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Art）、数学（Mathematics）的技能来引导学生探究、创新、合作学习、跨学科跨领域实践的教育理念。简而言之，跨学科和整合性是STEAM教育理论和教学方法的两大特性，如何以STEAM教育理念为指导开展初中生物教学实践活动，需要经过实践的检验。

“植物芳香油的提取”是初中生物选修1专题6“植物有效成分的提取”的第一个课题，涉及技术范围较广泛。本实践前期在实验室中先制备提取玫瑰芳香油水混合物作为学生后续实验的原料。现场展示一套植物油蒸馏设备，让学生对植物芳香油提取有感性认识。后期实践为利用玫瑰芳香油水混合物设计创作手工芳香皂。

二、应用STEAM教育理念的教学实践：手工皂制作

1.活动目标。制作精油提炼产物，DIY芳香皂。

2.活动要求。激发学生的好奇天性和主动探索能力，在动手实践过程中发展学生的创新意识，培养“艺术”文化软实力，引导学生学会合作解决问题。

3.材料用具。手工制作香皂主要用具为微波炉或电磁炉、不锈钢盆、硅胶模具、玫瑰芳香油、皂用色素、皂基等。

4.活动安排。活动分为准备阶段、制作过程、成果展示3个阶段。准备阶段进行理论知识讲解，要求學生设计手工皂制作报告并收集相关资料。分组布置制作任务：8人为一小组，全班共4个大组，A组准备玫瑰芳香油水混合物，B组准备黄色、橙色色素，C组准备彩色颜料调色剂，D组准备带花瓣或有颜色的叶片，大组长负责统筹安排，完成材料准备。各组利用一课时在实验室完成手工皂制作，40分钟提交作品，并当场展示成果、点赞评分。

5.手工芳香皂的制作过程与方法。手工香皂在皂基的基础上制作，而皂基是将油脂与氢氧化钠（碱）、水混合反应而形成的，做精油皂之前需将其融化，以便塑形。手工芳香皂制作过程：根据创作需要选取透明或不透明皂基加入水浴锅，用滴管向皂基中加入适量油水混合物，将调好的皂液倒入模具，分组加入色素、牛奶、鲜花、有色叶片等，精油皂自然冷却，香皂完全凝固之后脱模，将脱模后的香皂进行PH试纸比色测验，放在阴凉干燥处并用保鲜膜或PE膜保存。

安排4个小组竞争以提高制作效率，完成后对实践全过程进行评价。评价从两方面进行：一是过程评价，如操作是否规范、有序，操作中是否勤于思考，如收集精油时，怎样操作才能提高油的比例;二是结果评价，即收集产物，由学生评委来评价哪一组的油比例高。最后教师点评全过程，给学生点赞，教师要扮演好协助者、引导者和点赞者的角色。

三、教学实践和STEAM教育理念有机结合探讨

在上述生物教学实践活动中，学生在完成个性化作品的同时，也接受了一场全面的STEAM教育：S（科学）来源于植物的次生代谢产物之一——植物芳香油，T（技术）体现在玫瑰植物芳香油的制备中，E（工程）表现在植物芳香油的蒸馏设备上，在制作过程中如何设计出外观精美的芳香皂则体现了A（艺术），如何定量统计评出优秀作品则体现了M（数学）。在这一实践过程中学生的创造力等各项素养得到了很好的训练和培养。

学生借助生物实践平台开展基于项目的学习，解决真实情境下的问题，在协作中综合运用知识、提升情商、了解自我、乐于分享，真正体现出创新教育所重视的素质教育，这无疑是生物实践者创新素养培育和发展的保障，也是STEAM教育和创新型人才培养所要实现的目标。在新课程理念（面向全体学生，提高生物科学素养，转变学习方式）的指导下，生物学实践活动教学的开展能促进学生学会学习，培养创新思维，提高实践能力与合作学习能力。实践活动教学是一个不断探索和完善的过程，它会伴随着实践教学理论的逐渐深化而进一步深入，以达到更好的成效。

STEAM模式教学能提升和改进教学实践，具体表现为在课堂上应用特定方法（如面向过程的、有指导的探究式学习）或采取新的科学教育观念。生物实验和STEAM教学结合的最大好处是提升教师的教学质量，改进教学方法，使师生在学习中获得满足感和幸福感。

总之，如何提高初中生物课堂教学的有效性，是生物教师在平时的教学中应思考并在实践中必须解决的问题。因为它直接关系到学生学习兴趣的激发与保持，知识、能力的提升，也关系到教师的个人提高。而课堂教学的有效性包括概念教学有效性、探究教学有效性、课堂交流有效性、多媒体运用有效性和教学评价有效性的有机整合。只有充分地运用教学资源将以上因素巧妙地进行有机整合，才能保证课堂教学的有效性。