用實踐活動點亮化學課堂

劉娜+孫公剛

世界課程改革的焦點是學習方式的變革。鐘啟泉認為“一部教學發(fā)展史，就是‘系統(tǒng)學習和‘問題解決學習此消彼長的歷史”。當前化學教學存在的問題之一是：學生以系統(tǒng)學習為主，缺少實踐，問題解決的能力鍛煉不足。因為傳統(tǒng)教學重知識，輕情感、輕實踐、輕創(chuàng)造，當然系統(tǒng)講授并非不重要而是在教學中所占比重過大。因此，我們嘗試在日常教學中讓學生動起來，開發(fā)設(shè)計實踐活動，以此為載體提升學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，構(gòu)建理想的化學教育形態(tài)。目前我們已開發(fā)實驗類、制作類、文獻類、考察類四種類型的實踐活動，本文具體談?wù)勄叭悓嵺`活動的做法。

一、實驗類實踐活動

如何指導實驗類活動？2011年，美國國家研究理事會融合各方面成果提煉的科學教育框架（見圖1），我認為對指導科學學習具有普遍適應(yīng)性?！翱蚣堋碧岢觥白鳛閷嵺`的科學”這一概念，認為“將科學作為實踐來看待，體現(xiàn)了學科學和做科學的統(tǒng)一”。從哲學角度，就是讓學生親歷“實踐——理論——實踐”的過程。我以兩個實踐課例說明。

課例1：《弱電解質(zhì)的電離平衡》

濃度、溫度對電離平衡的影響一般通過理論推導。我設(shè)計這一課例的創(chuàng)新點是：學生課前親自測數(shù)據(jù)，課堂分析數(shù)據(jù)。用數(shù)據(jù)說話，用實驗說話。學生實驗發(fā)現(xiàn)，用精密pH計可測得溫度對電離的影響。第一步，用pH計和溫度傳感器測得醋酸不同溫度的pH值，在真實的世界收集數(shù)據(jù)；第二步，對數(shù)據(jù)進行分析、討論；第三步，得出結(jié)論，溫度越高電離越容易。學生分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，轉(zhuǎn)換為知識，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)新點是設(shè)計了兩個學生實踐活動：1.課前用廢舊紙板制作氣體摩爾體積模型，課堂展示，學生體驗到動手制作、合作學習的成就感；2. 課前設(shè)計實驗裝置，驗證“同溫同壓下，等物質(zhì)的量的不同氣體其體積相同”，實驗小組經(jīng)歷了“設(shè)計裝置—選擇原理—選擇用量”的過程?；顒佣木唧w過程如下：

（1）設(shè)計實驗裝置

我們先后設(shè)計了四套實驗方案。第一套：產(chǎn)生等量二氧化碳和氫氣，利用兩個氣球膨脹的體積相等來證明。實驗失敗。反思：1.氣密性不好——氣球三個小時之后癟了。2.鐵粉和鹽酸反應(yīng)太慢。3.難以保證兩個氣球的膨脹系數(shù)相同。學生設(shè)計的第二套實驗由于氣密性不好也失敗了。第三套（見圖2）和第四套（見圖3，將兩個針筒改為一個針筒）現(xiàn)象明顯，效果不錯。

（2）選擇實驗原理

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

（3）確定實驗方案

如圖2所示：在兩個廣口瓶中分別加0.085g鋅粉和0.130g碳酸鈣（等物質(zhì)的量），兩個小針管分別注入10mL濃鹽酸（等量且過量），下壓小針管且保持不動。產(chǎn)生的二氧化碳和氫氣會充入大針管，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量。

本實驗的關(guān)鍵點是兩個收集氣體的針管摩擦系數(shù)相同。圖3的檢驗方法是：先憑手感找到摩擦系數(shù)近似的兩個大針管，再分別將兩個小針管拉到20mL，此時兩個小針管中有等體積空氣，塞上塞子，同時將小針管下壓，若兩個大針管彈開的體積接近，則兩個大針管摩擦系數(shù)接近。

二、制作類實踐活動

制作類實踐活動主要是課外活動或作為化學社團活動。例如，我指導學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），這一活動成本低，可推廣。又如，趙嶸老師將化學與藝術(shù)融合，指導學生用氫氟酸雕刻玻璃（見圖5）。再如，付敏、任開蓮老師指導學生以皂基、精油、牛奶為原料，用模具制作肥皂（見圖6）等。

三、文獻類實踐活動

網(wǎng)絡(luò)是個巨大的資源庫。學生可借助網(wǎng)絡(luò)自主學習。我設(shè)計《合成氨》一課，創(chuàng)新點是讓學生在課前查閱化學史《哈伯與工業(yè)合成氨》，課堂展示并撰寫詩歌。學生的信息獲取、加工、表達、創(chuàng)造能力在此過程中得到提升。擅長表達的學生展示說：“哈伯是一個充滿爭議的人物。有人認為他是天使，是用空氣制造面包的圣人，所以獲得諾貝爾化學獎。有人認為他是魔鬼，他第一次將化學武器用于戰(zhàn)爭?！鄙踔吝€有擅長文學的學生通過總結(jié)資料，撰寫了《合成氨》一詩：

小小氫氮合成氨，苦苦探索上百年。

哈伯實驗到生產(chǎn)，要靠實踐來檢驗。

溫度壓強比翼飛，速率平衡要兼看。

經(jīng)濟環(huán)保連理結(jié)，實惠綠色來發(fā)展。

人口增多食困難，要靠化肥來增產(chǎn)。

風流人物今猶在，試看今朝我少年！

四、反思：開展化學實踐活動的價值和原則

強調(diào)“動手做”和“作品呈現(xiàn)”的活動學習有著不可替代的價值：一是知識價值。學生在活動中建構(gòu)概念和原理，應(yīng)用知識，知識活了起來。二是方法價值。學生深刻體驗發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、解決問題的探究過程，以及掌握控制變量等方法。三是情感價值。能激發(fā)師生對化學的興趣，增進師生、生生之間創(chuàng)新思維的深度碰撞，形成學習共同體。圍繞學科開發(fā)實踐活動，能實現(xiàn)“手—腦—心”統(tǒng)合的學習，加深師生的課程履歷，創(chuàng)造自己的課程故事。

我認為開展化學實踐活動應(yīng)遵循五項原則：1.目標導向原則。2.聯(lián)系實際原則。聯(lián)系學生、學校、教師的實際情況，降低活動難度，不要過多加重學生負擔。設(shè)計實驗、制作、表達等分工時，可基于多元智能理論，發(fā)揮和強化學生智能的強項。3.自主性原則。學生參與的積極性很重要。如果學生自主提出研究選題就更好。4.合作性原則。差異就是學習資源。合作中學生之間差異共享，讓學生帶動學生。5.指導性原則。實踐活動是基于資源的學習。教師的身份從權(quán)威的傳授者，轉(zhuǎn)變?yōu)橹笇д摺A聽者、支持者。

實踐活動能夠點亮化學課堂，但活動需花費時間、調(diào)動資源、組織指導，因此，教師、管理者、家長、學生觀念的轉(zhuǎn)變以及高考改革、教師評價改革尤為重要。后期我們計劃開展被石墨廠污染的水硬度的測定、化學史研究、自制潤唇膏、自制口紅等活動，讓化學教育更加理想。

參考文獻：

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