乡村振兴视域下咸鸭蛋腌制的 STEAM与劳动教育融合课程开发的教学设计

一、设计思想

本教学设计以“大概念”理论为指导，构建 BCMAP 多维教学结构（Big idea， Content，Method， Application， Practice）。以乡村咸鸭蛋产业为真实载体，将化学中溶液相关知识与劳动实践紧密结合，通过盐水浓度的数学建模、高盐抑菌原理探究等跨学科问题驱动教学，实现学生在“知识理解—实践创新—文化认同”三个维度的螺旋上升，达成劳动教育与学科育人的深度融合，培养学生解决复杂问题的能力。

二、教材分析

（一）课程标准定位

本课题隶属 “物质的性质与应用” 主题，围绕 “物质的多样性” 大概念，要求学生掌握溶液组成、溶解限度及溶质质量分数计算，体会溶液在生活中的应用价值，契合从定性到定量的认知发展规律。

（二）学科知识体系关联

溶液知识是化学学科研究的核心内容之一，贯穿整个中学化学学习阶段，与酸、碱、盐反应，混合物分离提纯及物质检验等重要知识板块紧密相关。

（三）跨学科知识整合

1.化学学科：聚焦溶液组成及溶质质量分数计算等核心知识。

2.生物学科：解析高盐抑菌与蛋白质变性原理。

3.数学学科：运用比例计算确定盐水浓度（如 5% 盐水中盐与水的质量比），分析腌制时间与盐分渗透的动态变化。

4.工程与技术学科：对比传统坛罐密封腌制工艺与现代真空包装、恒温腌制箱等技术。

5.劳动教育：强调腌制流程中的分工协作，规范食品安全操作，培养学生的劳动素养与工匠精神。

三、学情分析

（一）认知基础分析。学生已掌握溶液的定性组成和简单浓度计算，但对真实环境因素（如温度）对氯化钠溶液的影响认识不足。虽然学生对盐渍防腐有初步生活认知，但尚未建立 “渗透压（化学）— 微生物失水（生物）— 咸蛋防腐（劳动）” 的跨学科知识关联。

（二）劳动能力现状。学生已具备如称量、搅拌等基础实验技能，但对腌制工艺的完整流程，包括选蛋标准、腌制时间与条件控制等较为陌生，需通过实践操作掌握具体要点。

（三）情感态度特征。部分学生拥有家庭腌制咸鸭蛋的经验，可作为 “小导师” 分享实践经验；而多数学生虽对腌制过程熟悉，但缺乏对其中科学原理的认知，需通过 “化学解密” 等活动激发探究兴趣，进而建立传统技艺与科学知识的联系。

四、教学目标

1. 通过计算“七分水三分盐”配方中氯化钠的质量分数，说明定量分析对优化传统工艺的意义。

2. 配制 5% 的氯化钠溶液 500g 。对比不同浓度食盐水中蛋黄的形态，基于现象解释“高浓度食盐通过渗透作用抑制微生物生长”的原理。

3. 运用跨学科方法制定方案。用手电透射筛选、运用质量分数公式计算白酒添加量、食用油密封层防氧化。通过优化参数提升产品质量。

4. 辩证评估陶罐与塑料罐的特性，选择量产容器需综合成本与化学稳定性。设计产品宣传语，体现科学赋能。五、教学的重点和难点

（一）教学重点：

1.掌握溶液浓度的计算方法，深刻理解定量分析对传统腌制工艺优化中的价值。2.通过实验对比，建立盐浓度与微生物失水死亡的因果关系，理解高盐防腐的科学原理。

（二）教学难点：

1.将抽象的“渗透作用”原理转化为可观察的蛋黄硬化现象，实现跨学科知识的具象化。

2.引导学生辩证看待老配方与现代工艺，正确认识科学改良对传统产业可持续发展的必要性。

六、教学流程

环节 1：情境导入——解密传统配方中的科学

【教师活动】 ① 展示本地咸鸭蛋合作社的“工艺改良对比图”（传统陶罐： 23% 盐，蛋黄硬度 4.5；现代车间： 15% 盐，硬度 3.8）。

② 播放老匠人访谈视频：我家腌制用的是‘七分水三分盐’的老法子。质检员说“浓度需控制在 15%^′ ”。

追问：科学改良的关键在哪里？计算老配方质量分数。

【学生活动】小组合作计老配放浓度，填写《传统工艺科学分析表》 。【设计意图】通过数据对比，凸显矛盾，建立“经验—科学”转化思维，理解定量分析价值。环节 2：实验探究——渗透作用实证与溶液配制

【教师活动】实验重构：

① 基础任务：配制 5% 氯化钠溶液 500g_c 。

② 现象对比：播放延时对比视频（ 5%/15%/23% 盐水中蛋黄24 小时变化）。

【学生活动】完成溶液配制，观察并比较蛋黄形态。得出结论： 510% 盐浓度通过渗透作用使微生物细胞失水死亡。

【设计意图】用视频替代危险操作，显微证据链强化科学解释力。环节 3：方案设计——标准化生产的跨学科实践

【教师活动】 ① 提供结构化工具包。涉及物理、化学、工程学科，工具的使用方法。② 编制《腌制手册》（填空式）内容包括工具和原理。

【学生活动】分组完成手册。

【设计意图】用结构化工具引导跨学科设计，填空模板降低认知难度。环节 4：创新工场——科学决策与责任践行

【教师活动】 ① 从化学和生产角度选择合适的容器。

② 提供科学词库和文化词库，设计宣传语。

【学生活动】 ① 小组决议量产的容器选择，并说明理由。

② 创作宣传语。

【设计意图】通过科学—经济双维辩论，将社会责任转化为理性决策。

参考文献：

[1]《义务教育化学课程标准（2022 年版）》

[2]单媛媛，郑长龙. 基于化学核心素养的大概念单元教学设计理念与实践——以九年级“溶液”主题为例 [J]. 天津师范大学学报（基础教育版）， 2024， 25 （01）： 31-37.

[3]栾红艳，吴星. 基于大概念的化学单元整体教学的实践探索 [J]. 化学教学， 2023，（12）： 24-29.

[4]罗合宁. 核心素养导向下的初中化学大单元教学——以“水和溶液”为例 [J].教育界， 2023， （13）： 115-117.