发布时间：2021-12-08 10:27:09 来源： 河北工业大学 李申予
项目简介：
随着国家“双减”政策的落实，中小学课后活动时间明显增加，如何用好这“课后一小时”成了很多学校关注的重点。不少学校开展了丰富的素质拓展活动，其中，科学实验相关的主题可以满足学生探索世界的好奇心，同时有利于学生以后接纳物理化学等学科，最受学生和家长欢迎。但由于缺少合适的教材和资源，科学课程在实践过程中遇到很多问题：
1、市面上常见的科学实验书籍中很多器材和药品不易购买，部分实验存在一定危险。例如：在某小学进行“大象牙膏”实验时，有学生好奇摸了一下喷出的泡沫，被高浓度双氧水烧伤了手。
2、准备科学课的讲义和资料并摸清实验条件需要很多时间，很多教师无法在繁忙的工作之余完成这些工作。
为解决课程资源问题，很多学校选择从校外机构引进课程，虽然暂时解决了问题，但这些课程往往是零散的，不成体系的，同时过于看重实践活动的结果，而忽视了教育的本来面目是要教会学生解决实际问题的方法。此外，校外机构的特性决定了他们以营利为目标的服务模式。很多机构抱着扩招学员的心态进入学校，而没有报名意愿的学生往往受到忽视。
针对上述问题，河北工业大学开发了《甜蜜科学课》项目。这是一套基于《小学科学课程标准》设计的连贯的STEAM课程群。以制作食品为切入点，引导学生学习各种健康饮食和食品安全相关知识，包括：
1、计算零食的含糖量，了解高糖饮食的危害，养成科学饮食习惯；
2、识别零食中常用糖类，体验它们的甜度、性质。
3、了解影响食物的各因素，并设计自己喜欢的食物。
4、从糖果的结晶过程学习重结晶等工业常见的知识点。
5、体验食品添加剂在食品制作中的作用，正确看待食品添加剂。
项目的主旨在与引导青少年通过糖果了解科学家的科研过程，像科学家一样提出并解决问题，并利用所学知识完成一些具体的项目。
此项目包含的资料可供中小学开展科学主题的课后服务20课时。其中包括12节课和3个项目。
课程目录与简介如下：
第1课、甜蜜科学家的基础课
（学习称重等基本技能、了解科学的世界观和科学思维模式）
第2课、第一次亲密接触
（糖是什么？糖有什么奇妙的性质？最甜的糖是什么？）
第3课、溶解和扩散1
（糖“化”在水里了？应该叫“溶解”。怎样操作可以让糖更快溶解？）
第4课、溶解和扩散2
（扩散的本质是什么？如果想让扩散来得慢一点，有什么好办法？）
第5课、酸碱性与指示剂
（科学家波义耳发现酸碱指示剂的故事。不过指示剂这种东西并不神秘，你也能做）
第6课、项目式学习：星空果冻
（如何利用所学的东西，做一盘星空色的果冻呢？）
第7课、美味的奥秘1
（好吃的食物有哪些特点，学了这节课之后，你将知道酸甜苦咸之间的关系）
第8课、项目式学习：盐水菠萝饮料
（如何利用所学知识，做一杯盐水菠萝味饮料？一点菠萝都不许放。）
第9课、美味的奥秘2
（除了色香味，还有什么在影响着食物的风味）
第10课、糖果结晶学
（结晶学听上去很唬人，但如果你会做棒棒糖，就没这么难了。了解晶体和非晶体的特点、区别）
第11课、软糖的N种做法
（食用胶是软糖中最重要的成分，不过食用胶是什么呢？它可能来自动物、植物、海藻，不同的食用胶差异很大）
第12课、棉花糖泡沫
（棉花糖和浴缸的泡泡有很多共同之处，但最神奇的还是它“非牛顿流体”的性质。）
第13课、厨师和生物学家
（厨师不如科学家严谨，但关键时刻却会帮科学家一把。看看食用胶在生物学上的用途，顺便给自己做个菠萝果冻——你可能会失败。）
第14课、所谓分子料理
（将科学精神注入厨艺就是分子料理，你也能做到）
第15课、厨房里的化学反应
（食品添加剂很可怕吗？亲自做一些人工香精，然后对三无食品说不。）
最后的项目：家乡特产的利用设计
（利用所学知识，给家乡盛产的酸水果设计个好出路，说不定下一个网红零食就诞生在你手上。）
内容明细：
上述课程包括手册、课件、视频等配套内容，以下为目录：
手册类.docx：
实验手册
实验手册是项目核心部分，包括每节课的主要知识点、背景资料、实验所需材料清单、实验步骤、实验报告、课后讨论等内容。下载实验手册后可以打印每节课的实验报告或工作单给学生使用。
课件类.pptx：
本类目包括全部课件幻灯片，内容为每节课的主要知识点和配图。老师可直接下载用于备课。文件名前的数字对应课程序号。
1甜蜜科学家的基础课
2第一次亲密接触
3溶解和扩散1
4溶解和扩散2
5酸碱性与指示剂
6星空果冻
7美味的奥秘1
9美味的奥秘2
10糖果结晶学（共2个）
11软糖的N种做法
12棉花糖泡沫
13厨师和生物学家
14所谓分子料理
15厨房里的化学反应
视频类.mp4：
视频包括部分实验操作视频和部分课程讲解视频。文件名前的数字对应课程序号。
实验操作视频：
3自制方糖（实验3.1）
这个实验制作的方糖将用于后续实验。另外，彩色的方糖也是送朋友的小礼物。
3溶解探究实验汇总（第三课全部实验）
如何让方糖溶解的快一点？提高温度、搅拌都不错，不过敲碎方糖并不是个好主意，完整方糖不比碎方糖溶解速度慢，你认为这是为什么？
4渐变饮料（任务式学习4.4）
如何让渐变色保持久一点，这其实是在问如何减慢扩散速度，低温、黏度、降低扰动都是很有效的做法，
4橘皮盐（第4课课后实验）
气味分子也可以扩散进固体材料，比如橘子皮的香味可以进入食盐。而且气体的扩散速度更快。
4色素扩散（实验4.1）
在热水中色素扩散明显更快，原理在于温度越高分子运动越快，所以扩散本质上是分子运动的体现。
6星空果冻实验（第6课最终实验）
可以用这种方法制作果冻，但它只是参考而非标准答案，学生可以自己设计满意的配方。
8菠萝饮料（第8课最终实验）
可以用这种方法制作菠萝味饮料，但它只是参考而非标准答案。学生可以自己设计满意的配方。
11明胶软糖（实验11.4）
明胶是制作QQ糖的原料，通过这个实验体验明胶超高的弹性和粘性。
11牛皮糖制作过程（实验11.3）
牛皮糖不是用牛皮做的，而是用淀粉做的。淀粉糊加热煮沸的过程是糊化的过程，当它冷却下来又完成了老化的过程。这造成了牛皮糖的柔韧口感。
11琼脂软糖的制作（实验11.6）
琼脂也有不错的弹性，不过没明胶这么黏，同时需要更高的温度才能溶于水。
14黄桃鸡蛋
用黄桃做一个鸡蛋，用到了球化技法。当海藻酸钠和钙离子相遇时，它们将结合成海藻酸凝胶，这就是黄桃鸡蛋黄形成的原理。
实验讲解视频：
3溶解与扩散1（第3课讲解）
4溶解和扩散2（第4课讲解）
7美味的奥秘1（第7课讲解）
9美味的奥秘2（第9课讲解）
教学设计类.docx：
教学设计文档显示了每节课所需时间、课程目标和实施步骤。教师可直接下载使用。文件名前的数字对应每节课的序号。
1甜蜜科学家的基础课
2第一次亲密接触
3溶解和扩散
4溶解和扩散
5酸碱性与指示剂
6星空果冻
7-9美味的奥秘
10糖果结晶学
11软糖的N种做法
12棉花糖泡沫
13厨师和生物学家
14所谓分子料理
15厨房里的化学反应
其他主题：
除了食品主题之外，还有三个独立主题的科学课程（化学、物理主题），便于老师在时间充裕的情况下组织学生实践。
课程目录如下：
化学碰撞出的彩虹瓶（需要2课时，课后还需要持续观察实验现象）
这节课利用胶水中聚乙烯醇和硼砂的交联反应制作一个红黄蓝三色的“彩虹瓶”。学生带回家去继续观察，会发现三种颜色渐渐变成渐变的七种颜色，就像真正的彩虹一样。通过实验，学生学到了交联反应、扩散等科学知识，实践了减色系统中合成新颜色的实验，并在制作彩虹瓶的过程中培养了团队合作意识。
平衡鸟（需要2课时）
质量、重力、重心一直困扰着刚开始学习物理的中学生，但问题的根源却在学生年幼时接受的一系列错误的“前概念”。这节课引导小学生正确认识这三个重点概念，并利用重心制作一个平衡鸟玩具。
万能的淀粉（需要2课时）
淀粉是学生们都很熟悉的物质，除了做食物，淀粉还有很多重要的用途。这节课学生将体验淀粉的非牛顿流体特性，了解淀粉的各种用途。
课件类.pptx：
本类目包括全部课件幻灯片，内容为每节课的主要知识点和配图。老师可直接下载用于备课。文件名对应课程名称。
彩虹瓶
平衡鸟
万能的淀粉
试卷类.docx：
此类目用于每节课后进行课堂测试，以便老师掌握学生的学习效果。
彩虹瓶课堂测验试卷第一课
彩虹瓶课堂测验试卷第二课
质量和重力课堂测验试卷
重力与重心课堂测验试卷
重心与平衡鸟课堂测验试卷
万能的淀粉课堂测验试卷
视频类.mp4：
视频包括每个课程的讲解视频、实验操作、给老师的建议。文件名对应课程名称。
万能的淀粉课程视频
重力重心和平衡鸟
彩虹瓶讲课视频
