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跨学科融合新探索:高二STEAM校本课程 ——当化学对话物理与数学,探秘物质世界的能量密码

日期:2025-08-20

你有没有想过——

书包里的充电宝和实验室里冒泡的电解槽,居然是“亲戚”?

雨天生锈的铁门和防锈漆,藏着一套“化学反应红绿灯”?

在育明高二的课堂上,田英琦老师带着《化学与物理、数学的奇妙碰撞:物理化学探索之旅》STEAM课,把这些看似不搭边的事儿串成了一串“知识项链”,还偷偷塞给学生一把破译物质世界的“万能钥匙”!

第一站:给化学反应装个“导航仪”

“铁门淋雨会生锈,刷了漆就没事——这事儿到底谁说了算?”

田老师的课一开场就抛出“灵魂拷问”。

原来,这里藏着化学热力学的“小秘密”!学生们跟着吉布斯自由能判据“导航”,发现焓变和熵变就像路口的红绿灯,精准指挥反应往哪走。更绝的是,数学里的微分计算突然“跳出来”,把冰融化时的熵变讲得明明白白——抽象的定律瞬间变得能摸、能算、能懂!


第二站:充电宝里的“微观战场”

谁能想到,天天揣在兜里的充电宝,竟是个“电化学实验室”?

课程里,能斯特方程成了“预言家”!学生们用对数函数算电极电势,搭个锌铜电池模型,居然亲眼看到电子真的按数学公式“规划”的路线跑——从手机续航到工厂电解,原来微观世界早被方程“拿捏”了!


第三站:给化学反应“掐表”

“双氧水加二氧化锰,为啥突然沸腾?”

化学动力学模块直接“揭秘”:学生们用数学工具算出反应级数,再结合活化过渡态理论,一下子懂了——催化剂就是个“劝架高手”,能降低反应的“脾气”(活化能)!当实验数据和计算曲线完美重合时,连时间都成了“被破译的密码”


第四站:动态世界的“平衡术”

可乐开瓶冒泡、钟乳石慢慢“长大”,背后竟是同一套“平衡法则”?

勒夏特列原理来“上课”啦!学生们不仅能用它分析温度、压力对反应的影响,还能用平衡常数算出反应“底线”。最牛的是,连近年高考题里的工业合成氨优化方案,选修这门课的同学早就会用平衡常数“反向推导”了——这波操作,提前锁定学霸模式!


教学处评价

这门课可不是简单的“知识点堆砌”!它更像一座“高中——大学知识桥”:田英琦老师用四大模块当“桥墩”,把物理模型、数学工具当“桥面”,让抽象原理变成能动手、能计算、能联想的探索任务。学生们不仅学懂了知识,更练会了用数理逻辑“拆解”复杂问题的超能力。课程不仅夯实了学生的自然科学底层思维,更培养了用数理逻辑破解复杂化学系统的能力,为强基计划人才培养提供了育明方案。

从充电宝的电量格到地壳里的矿脉形成,从试管里的小反应到万吨级化工塔——育明的课堂上,STEAM从来不是“高大上的名词”,而是让学科跨界“玩起来”的钥匙。这门物理化学探索课,只是育明STEAM课程矩阵里的一颗“新星”。未来,我们会继续打磨更多跨学科课程:让生物遇上工程、让艺术对话科技,让每个育明学子都能在知识的碰撞里找到热爱,在动手探索中长出翅膀。

毕竟,能破译世界密码的少年,终将创造属于自己的未来。而育明,永远是他们最敢“跨界”、最能“折腾”的起点

大连育明高级中学与学生一起,向更有趣的知识宇宙出发!

 
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