STEAM教育作为一种典型的跨学科教学理念，强调跨学科的整合与创新，能够培养学生的创新思维、团队协作能力及问题解决能力。基于STEAM理念，选择生活中常见的食物——鸡蛋作为载体，确定活动主题为“畅游STEAM蛋乐园”，学生通过畅游跨学科分园的方式解锁各个分园中的任务。通过在真实解锁任务的情境中发现问题，学会综合运用各学科知识、技能和方法解决问题，真正做到在玩中学、做中学、用中学、研中学。同时，本方案利用蛋壳结构的特点进行创新设计，以蛋壳为主要材料创新性地制作蛋壳埙、蛋壳皮影等，再现本地国家级非物质文化遗产，如复州鼓乐、辽宁皮影等，帮助学生加深对本土文化的理解和认识，培养文化自信之情。
活动时间与对象
2023年9—12月，每周三13：00—14：30，共计14周，初一年级生物社团成员约20人参加本次活动。
活动目标
通过了解各国鸡蛋文化、探究其历史地位及本地与之相关的非物质文化遗产，积淀人文素养，增强文化自信；借助孵化实验，感悟生命宝贵；在鸡蛋彩绘、皮影制作中提升审美能力与创造力；通过鸡蛋结构观察、营养成分分析等提升科学素养和动手能力；通过辟谣、辩论培养批判质疑精神；借助“鸡蛋撞地球”等活动激发探究欲等。
活动设计
科学 观察并探究鸡蛋结构的组成和作用，形成结构与功能相适应的观点；探究温度、湿度等生态因素在鸡蛋孵化、储存中的作用，以及通过外观、气味等特征鉴别鸡蛋新鲜度的方法，形成系统的科学探究能力；通过资料分析和搜集，掌握鸡蛋在古代文明、饮食文化中的作用；利用科学知识破除“蛋壳颜色决定营养价值”“双黄蛋是激素导致”等生活中与鸡蛋相关的谣言，针对“鸡蛋消费与环境保护”“传统饮食文化传承与创新”等问题提出自己的见解，提高思辨论证能力和语言表达能力。
技术 学习使用科学实验工具和设备开展实验，如探究鸡蛋的最佳存储方式，掌握鸡蛋孵化技术，根据孵化技术原理制作简易的鸡蛋孵化器，控制鸡蛋孵化过程中所需的温度、湿度和通风条件；利用化学仪器检测鸡蛋中的营养成分，结合地域特色腌制海鸭蛋，提升科学实践能力，同时深入了解蛋类的特性。
工程学 设计并制作鸡蛋保护装置，测试不同材料和结构对鸡蛋的保护效果，最大限度减少鸡蛋在运输过程中的损坏；利用鸡蛋的卵圆形形状，设计能够承受更大压力的蛋壳桥，将科学知识与生活实际相结合，提高对科学技术与社会的关系的认识。
艺术 认识本地国家级非物质文化遗产之美，并能进行保护和传承，在此基础上，利用方便易取的物质作为材料，对本土非物质文化遗产进行创新性继承，提升自身发现美、感受美、传播美、创造美的能力。
数学 通过市场调研，了解当地农民对于鸡蛋市场的需求，能够借助数学模型探究不同生态因素对鸡蛋孵化的影响。
基于以上，确立生命之源、化学揭秘、物理探索、生活之道、历史解码、社科思考、艺术之美和劳动实践8个分园（见图1）。

图1 活动内容

活动开展
以4个分园活动为例。
生命之源园
活动1 探究蛋壳颜色影响因素及蛋壳颜色与储存时间的关系
收集白壳、褐壳、绿壳鸡蛋各5枚，标记后分为自然储存组（室温25 ℃）与控制组（4 ℃冷藏）。每周用色差仪测量蛋壳颜色变化，持续4周。通过实验数据分析与查阅资料发现：蛋壳颜色主要由基因决定，与储存时间无直接关联。
活动2 散黄蛋、双黄蛋产生原因探究
通过光照和手转法筛选散黄蛋10枚，用于解剖观察蛋黄膜（卵黄膜）的完整性，并对散黄蛋进行微生物培养；从电商平台选购双黄鸡蛋10枚，追溯母鸡品种。结合资料查询及实验发现：散黄蛋多因运输震荡致卵黄膜破裂，少数受沙门氏菌侵染；双黄蛋形成的主要成因是母鸡卵巢中2个卵泡同步成熟并排出，属于自然生理变异，与品种有一定关系（需要注意的是，双黄蛋与单黄蛋营养成分差异极小，通过激素或特殊饮食调控母鸡，虽能提高双黄率，却易导致母鸡免疫力下降、产蛋周期缩短等潜在风险）。
活动3 鸡蛋内在结构及功能
利用灯光照蛋法区分受精蛋和未受精蛋，各取3枚，破除蛋壳，在解剖镜下观察。受精蛋可见胚盘（乳白色圆点），未受精蛋为胚珠（淡白色斑点）。利用制作的牙签旗标注受精蛋和未受精蛋，同时在纸上绘制示意图，并标注卵壳、卵白、气室等结构。
活动4 探究影响鸡蛋孵化的生态因素
利用实验室的恒温恒湿生化培养箱孵蛋，设置37.8 ℃、38.5 ℃、39.2 ℃三个温度组（固定湿度60%），以及55%、60%、65%三个湿度组（固定温度38.5 ℃），每组10枚受精蛋，人为模拟母鸡行为，每天翻蛋3次。结果发现，38.5 ℃组出雏率最高，39.2 ℃组胚胎畸形率最高，37.8 ℃组出雏率最低；湿度60%时蛋的失重率为13%，适合胚胎发育，出雏率为82%，湿度过高或过低均会导致出雏率下降。
化学揭秘园
活动5 鸡蛋壳成分分析
取洗净蛋壳5 g，置于研钵中研磨，滴加20 mL10%的稀盐酸，过滤得滤液。将滤液用于焰色反应，残渣约占1%，为有机质，烘干称重。结果表明，蛋壳主要成分为碳酸钙，还含有碳酸镁和有机质。
活动6 水煮蛋中青黑色物质揭秘
开水煮蛋冷却后，剥离卵白和卵黄间青黑色物质并称重。取适量样品加醋酸，会产生臭鸡蛋味的硫化氢，滴加硫氰化钾无显色反应，确认其为硫化亚铁。化学原理为鸡蛋含硫元素和铁元素，高温水煮时蛋白质变性，硫、铁元素释放，并反应生成硫化亚铁（青黑色），破除“水煮蛋发黑即变质”的误解。
活动7 pH值对鸡蛋的影响
将带壳生鸡蛋分别浸入10%稀盐酸、5%氢氧化钠溶液及清水中24 h，每组3枚。观察发现，盐酸组蛋壳溶解，蛋白变性；NaOH溶液组蛋壳微量溶解，蛋白凝固；清水组无明显变化，帮助学生理解“强酸强碱破坏食品结构”的化学原理。
活动8 鸡蛋营养成分分析
取1枚完整的熟鸡蛋打碎成匀浆，加入双缩脲试剂，观察到溶液呈紫色，表明含有蛋白质。单独取1个熟蛋黄打碎成匀浆，加苏丹Ⅲ染液，显微镜下可见橘黄色脂肪颗粒，说明蛋黄中含有脂肪。结合实验现象及营养数据库可知，每100 g熟鸡蛋的可食部分约含蛋白质12 g、脂肪10 g、胆固醇约372 mg，让学生了解鸡蛋营养组成，以及蛋清与蛋黄的营养差异。

物理探索园
活动9 保护鸡蛋体验活动
学生讨论并设计鸡蛋保护装置，考虑如何分散冲击力和减少碰撞，利用身边的材料将设计图物化，并进行效果测试，观察鸡蛋是否破碎。例如，有学生用吸管搭建三棱锥框架固定鸡蛋，以减少运动过程中的晃动；外层包裹多层泡沫分散冲击力；顶部系上用塑料袋制作的小降落伞，可减缓下落速度。学生讨论并总结保护装置的设计原理和效果。
活动10 “轻功”踩鸡蛋
取10枚鸡蛋，尖端朝下呈正三角形排列，模仿拱桥拱圈，上铺厚海绵分散压力，参与者穿软底鞋匀速踩踏。发现蛋的承重远高于自身重量，利用拱形结构分散荷载至支撑点的力学原理，类比赵州桥设计，感受物理原理在工程中的应用。
活动11 “站立”的鸡蛋，科学还是魔法？
①粗盐法。在桌面撒上粗盐粒，将鸡蛋钝端朝下，利用粗盐颗粒增加接触面的摩擦力，填补鸡蛋底部与桌面之间的微小空隙，形成多点支撑，使重心投影落在支撑面内。②重心法。在鸡蛋尖端敲出小凹点，破坏蛋壳完整性，但不能使蛋壳破裂，通过调整鸡蛋的姿态，使其重心的垂直线通过支撑点，利用自重实现平衡。利用上述2种方法使鸡蛋“站立”，破除“神秘力量”迷信，掌握生活中的物理平衡技巧。
活动12 蛋壳“凹凸面”对桥梁建造的影响
取10枚质地坚韧的生鸡蛋蛋壳，去除内膜，保留完整的钝端和尖端的自然凹凸面，蛋壳平均面积为5～6 cm2。用热熔胶将蛋壳以“凸面朝上、凹面朝下”的“拱形方式”横向排列粘贴成桥，桥面逐步添加5 g砝码，记录承重，印证生物弧形结构、应力分散、提升承重的力学原理，直观理解赵州桥等拱形建筑的仿生设计逻辑。
生活之道园
活动13 鉴别生活中关于鸡蛋的谣言
收集网络上关于鸡蛋的谣言，如红壳蛋胆固醇更高等。用离心机分离红/白壳蛋的蛋黄，采用酶法试剂盒检测胆固醇，得到2种蛋黄胆固醇含量没有显著差异的结论，通过制作“谣言—实验—结论”海报，用数据进行科普，提升学生的辨伪能力。
活动14 鸡蛋储存小妙招
将18枚鸡蛋均分3组储存：A常温组（25 ℃）、B冰箱组（4 ℃）、C常温裹保鲜膜组（25 ℃）。每周用手电筒照鸡蛋钝端，观察里面的“空泡”（气室）变化，空泡越大，说明鸡蛋越不新鲜。结果显示，B组的鸡蛋空泡变大速度最慢，鸡蛋黄结实、蛋白清亮；A组空泡变大明显，3周后蛋黄开始变散；C组空泡变大速度最快，2周后就有怪味且蛋壳表面出现霉斑，原因是保鲜膜隔绝了空气，鸡蛋代谢产生的CO2和蒸发的水蒸气无法散发，形成高温高湿环境，加速了变质。
活动15 鸡蛋质量辨别
辨别鸡蛋的好坏，可以从外观、气味、质地等方面着手，如摇晃测试、水浸测试等。新鲜的鸡蛋，蛋壳有一层白霜，表面粗糙，摇晃时几乎无声，水浸时沉入水底且呈平躺状态；储存时间较久的鸡蛋，蛋壳白霜脱落，略显光滑，摇晃时有轻微的声响，水浸时倾斜或直立；变质的鸡蛋，蛋壳发黑，带有霉斑，摇晃时声响明显，水浸时浮于水面。
活动成果
活动成果包括文献报告、实验设计方案、展示汇报图文资料、“鸡蛋中的爱”主题优秀作文、破壳启示录等文字资料；蛋壳桥实物、鸡蛋彩绘实物、鸡蛋雕刻实物、保护鸡蛋装置、鸡蛋包装、鸡蛋孵化简易装置等实物材料；鸡蛋皮影实物及演示视频、蛋壳埙实物及演奏视频、鸡蛋辟谣宣传报、鸡蛋与农业、历史、文化关系图等多媒体资料等。
活动评价
本次活动采用过程性评价与总结性评价相结合的方式，运用观察法对学生的表现进行追踪评价。鉴于活动包含8个分园，教师针对各分园可物化的指标制订评价量规，表1为生命之源园中“黄散之因和双黄蛋之谜”评价量表。此外，在活动最后，利用素养评价量表进行总结性评价。
该项目获得第38届全国青少年科技创新大赛科技辅导员科技教育创新成果竞赛二等奖■

来源: 中国青少年科技教育工作者协会