劉娜+孫公剛

世界課程改革的焦點(diǎn)是學(xué)習(xí)方式的變革。鐘啟泉認(rèn)為“一部教學(xué)發(fā)展史，就是‘系統(tǒng)學(xué)習(xí)和‘問(wèn)題解決學(xué)習(xí)此消彼長(zhǎng)的歷史”。當(dāng)前化學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題之一是：學(xué)生以系統(tǒng)學(xué)習(xí)為主，缺少實(shí)踐，問(wèn)題解決的能力鍛煉不足。因?yàn)閭鹘y(tǒng)教學(xué)重知識(shí)，輕情感、輕實(shí)踐、輕創(chuàng)造，當(dāng)然系統(tǒng)講授并非不重要而是在教學(xué)中所占比重過(guò)大。因此，我們嘗試在日常教學(xué)中讓學(xué)生動(dòng)起來(lái)，開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，以此為載體提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，構(gòu)建理想的化學(xué)教育形態(tài)。目前我們已開發(fā)實(shí)驗(yàn)類、制作類、文獻(xiàn)類、考察類四種類型的實(shí)踐活動(dòng)，本文具體談?wù)勄叭悓?shí)踐活動(dòng)的做法。

一、實(shí)驗(yàn)類實(shí)踐活動(dòng)

如何指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)類活動(dòng)？2011年，美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì)融合各方面成果提煉的科學(xué)教育框架（見圖1），我認(rèn)為對(duì)指導(dǎo)科學(xué)學(xué)習(xí)具有普遍適應(yīng)性?！翱蚣堋碧岢觥白鳛閷?shí)踐的科學(xué)”這一概念，認(rèn)為“將科學(xué)作為實(shí)踐來(lái)看待，體現(xiàn)了學(xué)科學(xué)和做科學(xué)的統(tǒng)一”。從哲學(xué)角度，就是讓學(xué)生親歷“實(shí)踐——理論——實(shí)踐”的過(guò)程。我以兩個(gè)實(shí)踐課例說(shuō)明。

課例1：《弱電解質(zhì)的電離平衡》

濃度、溫度對(duì)電離平衡的影響一般通過(guò)理論推導(dǎo)。我設(shè)計(jì)這一課例的創(chuàng)新點(diǎn)是：學(xué)生課前親自測(cè)數(shù)據(jù)，課堂分析數(shù)據(jù)。用數(shù)據(jù)說(shuō)話，用實(shí)驗(yàn)說(shuō)話。學(xué)生實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，用精密pH計(jì)可測(cè)得溫度對(duì)電離的影響。第一步，用pH計(jì)和溫度傳感器測(cè)得醋酸不同溫度的pH值，在真實(shí)的世界收集數(shù)據(jù)；第二步，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、討論；第三步，得出結(jié)論，溫度越高電離越容易。學(xué)生分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，轉(zhuǎn)換為知識(shí)，再將結(jié)論遷移——氨水也是溫度越高電離越容易。

課例2：《氣體摩爾體積》

這一課的創(chuàng)新點(diǎn)是設(shè)計(jì)了兩個(gè)學(xué)生實(shí)踐活動(dòng)：1.課前用廢舊紙板制作氣體摩爾體積模型，課堂展示，學(xué)生體驗(yàn)到動(dòng)手制作、合作學(xué)習(xí)的成就感；2. 課前設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，驗(yàn)證“同溫同壓下，等物質(zhì)的量的不同氣體其體積相同”，實(shí)驗(yàn)小組經(jīng)歷了“設(shè)計(jì)裝置—選擇原理—選擇用量”的過(guò)程?；顒?dòng)二的具體過(guò)程如下：

（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置

我們先后設(shè)計(jì)了四套實(shí)驗(yàn)方案。第一套：產(chǎn)生等量二氧化碳和氫氣，利用兩個(gè)氣球膨脹的體積相等來(lái)證明。實(shí)驗(yàn)失敗。反思：1.氣密性不好——?dú)馇蛉齻€(gè)小時(shí)之后癟了。2.鐵粉和鹽酸反應(yīng)太慢。3.難以保證兩個(gè)氣球的膨脹系數(shù)相同。學(xué)生設(shè)計(jì)的第二套實(shí)驗(yàn)由于氣密性不好也失敗了。第三套（見圖2）和第四套（見圖3，將兩個(gè)針筒改為一個(gè)針筒）現(xiàn)象明顯，效果不錯(cuò)。

（2）選擇實(shí)驗(yàn)原理

制CO2 用碳酸鈣粉末和鹽酸。制取H2的實(shí)驗(yàn)原理我們進(jìn)行了四種嘗試，通過(guò)嘗試，最終我們選擇了鹽酸和鋅粉反應(yīng)生成氫氣。

（3）確定實(shí)驗(yàn)方案

如圖2所示：在兩個(gè)廣口瓶中分別加0.085g鋅粉和0.130g碳酸鈣（等物質(zhì)的量），兩個(gè)小針管分別注入10mL濃鹽酸（等量且過(guò)量），下壓小針管且保持不動(dòng)。產(chǎn)生的二氧化碳和氫氣會(huì)充入大針管，彈開的體積相等。證明結(jié)論。

如圖3所示：所加物質(zhì)相同，大小針筒合二為一。用50mL針管加鹽酸，將鹽酸壓入廣口瓶后，產(chǎn)生的氣體體積也用該針管測(cè)量。

本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)是兩個(gè)收集氣體的針管摩擦系數(shù)相同。圖3的檢驗(yàn)方法是：先憑手感找到摩擦系數(shù)近似的兩個(gè)大針管，再分別將兩個(gè)小針管拉到20mL，此時(shí)兩個(gè)小針管中有等體積空氣，塞上塞子，同時(shí)將小針管下壓，若兩個(gè)大針管彈開的體積接近，則兩個(gè)大針管摩擦系數(shù)接近。

二、制作類實(shí)踐活動(dòng)

制作類實(shí)踐活動(dòng)主要是課外活動(dòng)或作為化學(xué)社團(tuán)活動(dòng)。例如，我指導(dǎo)學(xué)生用牙簽和太空泥制作氯化鈉、氯化銫、硫化鋅等晶體模型（見圖4），這一活動(dòng)成本低，可推廣。又如，趙嶸老師將化學(xué)與藝術(shù)融合，指導(dǎo)學(xué)生用氫氟酸雕刻玻璃（見圖5）。再如，付敏、任開蓮老師指導(dǎo)學(xué)生以皂基、精油、牛奶為原料，用模具制作肥皂（見圖6）等。

三、文獻(xiàn)類實(shí)踐活動(dòng)

網(wǎng)絡(luò)是個(gè)巨大的資源庫(kù)。學(xué)生可借助網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)。我設(shè)計(jì)《合成氨》一課，創(chuàng)新點(diǎn)是讓學(xué)生在課前查閱化學(xué)史《哈伯與工業(yè)合成氨》，課堂展示并撰寫詩(shī)歌。學(xué)生的信息獲取、加工、表達(dá)、創(chuàng)造能力在此過(guò)程中得到提升。擅長(zhǎng)表達(dá)的學(xué)生展示說(shuō)：“哈伯是一個(gè)充滿爭(zhēng)議的人物。有人認(rèn)為他是天使，是用空氣制造面包的圣人，所以獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。有人認(rèn)為他是魔鬼，他第一次將化學(xué)武器用于戰(zhàn)爭(zhēng)?！鄙踔吝€有擅長(zhǎng)文學(xué)的學(xué)生通過(guò)總結(jié)資料，撰寫了《合成氨》一詩(shī)：

小小氫氮合成氨，苦苦探索上百年。

哈伯實(shí)驗(yàn)到生產(chǎn)，要靠實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)。

溫度壓強(qiáng)比翼飛，速率平衡要兼看。

經(jīng)濟(jì)環(huán)保連理結(jié)，實(shí)惠綠色來(lái)發(fā)展。

人口增多食困難，要靠化肥來(lái)增產(chǎn)。

風(fēng)流人物今猶在，試看今朝我少年！

四、反思：開展化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的價(jià)值和原則

強(qiáng)調(diào)“動(dòng)手做”和“作品呈現(xiàn)”的活動(dòng)學(xué)習(xí)有著不可替代的價(jià)值：一是知識(shí)價(jià)值。學(xué)生在活動(dòng)中建構(gòu)概念和原理，應(yīng)用知識(shí)，知識(shí)活了起來(lái)。二是方法價(jià)值。學(xué)生深刻體驗(yàn)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出假設(shè)、解決問(wèn)題的探究過(guò)程，以及掌握控制變量等方法。三是情感價(jià)值。能激發(fā)師生對(duì)化學(xué)的興趣，增進(jìn)師生、生生之間創(chuàng)新思維的深度碰撞，形成學(xué)習(xí)共同體。圍繞學(xué)科開發(fā)實(shí)踐活動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)“手—腦—心”統(tǒng)合的學(xué)習(xí)，加深師生的課程履歷，創(chuàng)造自己的課程故事。

我認(rèn)為開展化學(xué)實(shí)踐活動(dòng)應(yīng)遵循五項(xiàng)原則：1.目標(biāo)導(dǎo)向原則。2.聯(lián)系實(shí)際原則。聯(lián)系學(xué)生、學(xué)校、教師的實(shí)際情況，降低活動(dòng)難度，不要過(guò)多加重學(xué)生負(fù)擔(dān)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制作、表達(dá)等分工時(shí)，可基于多元智能理論，發(fā)揮和強(qiáng)化學(xué)生智能的強(qiáng)項(xiàng)。3.自主性原則。學(xué)生參與的積極性很重要。如果學(xué)生自主提出研究選題就更好。4.合作性原則。差異就是學(xué)習(xí)資源。合作中學(xué)生之間差異共享，讓學(xué)生帶動(dòng)學(xué)生。5.指導(dǎo)性原則。實(shí)踐活動(dòng)是基于資源的學(xué)習(xí)。教師的身份從權(quán)威的傳授者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇?dǎo)者、傾聽者、支持者。

實(shí)踐活動(dòng)能夠點(diǎn)亮化學(xué)課堂，但活動(dòng)需花費(fèi)時(shí)間、調(diào)動(dòng)資源、組織指導(dǎo)，因此，教師、管理者、家長(zhǎng)、學(xué)生觀念的轉(zhuǎn)變以及高考改革、教師評(píng)價(jià)改革尤為重要。后期我們計(jì)劃開展被石墨廠污染的水硬度的測(cè)定、化學(xué)史研究、自制潤(rùn)唇膏、自制口紅等活動(dòng)，讓化學(xué)教育更加理想。

參考文獻(xiàn)：

馬明宇. 美國(guó)科學(xué)教育發(fā)展的新階段——作為實(shí)踐的科學(xué)[J]. 外國(guó)教育研究，2012，（7）：35-42.