王根運(yùn)
摘 要:化學(xué)課外探究活動是化學(xué)課程的一部分,運(yùn)用好化學(xué)課外探究活動是學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展的需求。規(guī)范地開設(shè)化學(xué)課外探究活動是化學(xué)課提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:課標(biāo);課外探究活動;價(jià)值;流程
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1008-1216(2019)05B-0095-03
義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的探究活動可以有多種形式,活動中包含的探究要素多樣,教師指導(dǎo)的程度可強(qiáng)可弱,活動的場所可以在課堂內(nèi),也可以在課堂外,探究的問題可來自課本,也可源于實(shí)際生活。探究活動包括實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、討論等多種形式。
一、化學(xué)課外探究活動與化學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的簡單比較
化學(xué)課外探究活動是圍繞某個(gè)主題,利用課堂已有的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的實(shí)踐活動,其特點(diǎn)是重參與,使不同層次的學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上得到發(fā)展。
化學(xué)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)是圍繞某一個(gè)具體的項(xiàng)目,利用最優(yōu)化的學(xué)習(xí)資源,在實(shí)踐探索中形成專門的技能,其特點(diǎn)是要有一個(gè)期望的結(jié)果。
二、化學(xué)課外探究活動開設(shè)的價(jià)值
我們不從理論上探討化學(xué)課外探究活動開設(shè)的價(jià)值,下面從學(xué)生參加活動的體會來看開設(shè)的價(jià)值。
“用廢棄物完成氧氣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的課外探究活動,部分學(xué)生的體會摘錄如下:
王皓楠:“制作化學(xué)儀器前,總覺得自己做不好。經(jīng)過親手制作及與同學(xué)的合作,我非常有成就感……實(shí)驗(yàn)成功了,我非常自豪”。
體現(xiàn)的價(jià)值:對于一個(gè)學(xué)生來說,增加了自信心和自豪感比學(xué)會知識更加重要。
劉毅輝:“用廢棄物制成化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器,讓我們懂得了珍惜資源的重要性,要愛護(hù)保護(hù)身邊的環(huán)境……最初我不相信用廢棄物能做實(shí)驗(yàn),但實(shí)驗(yàn)成功了。我懂得了,人能無限地創(chuàng)造,能干的事情遠(yuǎn)比你想象的多”。
體現(xiàn)的價(jià)值:培養(yǎng)了學(xué)生珍惜資源、保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀和創(chuàng)新意識。
范磊:“在實(shí)驗(yàn)之前,我從來沒有想到過原來生活中的一些廢棄品,竟然可以搖身一變成為實(shí)驗(yàn)臺上的微型實(shí)驗(yàn)儀器,看到我自制的儀器能順利地完成實(shí)驗(yàn),我感到由衷地自豪……這樣的活動不僅鍛煉了我們的動手能力,也為我們學(xué)習(xí)化學(xué)這門課程奠定了基礎(chǔ)”。
體現(xiàn)的價(jià)值:認(rèn)識了微型實(shí)驗(yàn),學(xué)會了利用替代品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和自豪感,激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)的興趣。
“物質(zhì)微觀粒子模型制作”的活動小組,部分學(xué)生的體會摘錄如下:
趙娟:“活動制作了模型,我大膽想象,大膽動手,大膽發(fā)揮”“在與我同伴合作的過程中體會到合作對于一個(gè)人發(fā)展的重要性”“本次活動激勵(lì)了我的創(chuàng)新精神”。
體現(xiàn)的價(jià)值:提高了學(xué)生的想象能力,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力,以及團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)同工作的能力。
胡明多:“活動不僅僅是制作模型,更多的是對其中知識的深層次探索,認(rèn)識其內(nèi)在聯(lián)系,通過模型認(rèn)識物質(zhì)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)”。
體現(xiàn)的價(jià)值:通過模型理解了化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì),在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。在知識的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度。
馬玨舒:“活動學(xué)到了很多知識,開闊了眼界……大家自由交流、表達(dá)……對分子有了具體、‘直觀的認(rèn)識,對物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了深層次的認(rèn)識,感悟到了化學(xué)的奇妙”。
體現(xiàn)的價(jià)值:同學(xué)之間的互相交流評價(jià)同伴相長。學(xué)生步入充滿神奇色彩的微觀世界,為化學(xué)的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ),激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心和興趣。
三、化學(xué)課外探究活動開設(shè)的流程
化學(xué)課外探究活動開設(shè)的流程見圖1。
圖1? 化學(xué)課外探究活動開設(shè)的流程圖
流程中部分內(nèi)容說明如下:
(一)選擇主題
化學(xué)課外探究活動是化學(xué)課堂教學(xué)的延伸,課堂上獲得的已有經(jīng)驗(yàn),是學(xué)生活動的基礎(chǔ),活動課的內(nèi)容是課堂已有經(jīng)驗(yàn)的升華。課外探究活動選擇的主題不應(yīng)僅局限于趣味性實(shí)驗(yàn),應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)為目標(biāo)。下面是兩個(gè)活動選擇主題的案例。
案例1:
氧氣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是初三最早學(xué)習(xí)的系統(tǒng)研究物質(zhì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),此時(shí)將氧氣化學(xué)實(shí)驗(yàn)延伸可以使學(xué)生從污染和環(huán)保、微型實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)以及墨守成規(guī)和科學(xué)思維等多個(gè)角度認(rèn)識化學(xué),及早地樹立化學(xué)實(shí)驗(yàn)的環(huán)保觀。
據(jù)此,2015年9月在進(jìn)行了氧氣的化學(xué)性質(zhì)的教學(xué)后,我組織烏海市三中的學(xué)生開展了“用廢棄物完成氧氣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的課外探究活動,活動中用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣時(shí),青霉素瓶作反應(yīng)容器和集氣瓶,實(shí)驗(yàn)前檢查裝置的氣密性。
實(shí)驗(yàn)時(shí)在青霉素瓶中加入二氧化錳,蓋上青霉素瓶的膠塞蓋,插入一定長度的輸液管,用注射器代替漏斗向青霉素瓶中推入過氧化氫。運(yùn)用注射器推入過氧化氫的快慢多少來控制反應(yīng)速率和生成氧氣的體積。用鐵絲砸扁彎曲后制作的燃燒匙做蠟燭、磷和硫在氧氣中燃燒的化學(xué)實(shí)驗(yàn),用鐵絲兩頭砸扁彎曲制作的鑷子做木炭和鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的儀器小,藥品的用量少,體現(xiàn)了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的微型化和環(huán)保性。實(shí)驗(yàn)儀器選擇了廢棄物,實(shí)現(xiàn)了廢物利用。
案例2:
化學(xué)是初三年級新開設(shè)的科目,具有“三重思維表征(宏觀—微觀—符合)”的特點(diǎn),成為了學(xué)生最難學(xué)習(xí)的科目之一,特別是化學(xué)學(xué)科的“微觀”表征給學(xué)生學(xué)習(xí)帶來了很大的困難。能不能學(xué)會化學(xué)取決于對微觀粒子的認(rèn)識是否到位。所以,在分子和原子的學(xué)習(xí)后,學(xué)生利用已有的經(jīng)驗(yàn)制作模型并延伸到化學(xué)課外探究活動小組。
2017年10月,我組織烏海市三中的學(xué)生開展了“物質(zhì)微觀粒子模型制作”的化學(xué)課外探究活動。學(xué)生在活動中自己動手制作水分子、過氧化氫分子、氧分子、氮分子、碳原子、氧原子、二氧化碳分子、一氧化碳分子、二氧化硫分子、氯化氫分子、金剛石、石墨、C60和氯化鈉等模型,在制作模型的過程中學(xué)生用不同顏色、大小不同的球表示不同的粒子,知道分子的中心原子和中心原子周圍的原子距離的大?。ǚ从虫I角的大?。W(xué)生在物質(zhì)微觀粒子模型的制作過程中明白了物質(zhì)的微觀構(gòu)成,學(xué)會了物質(zhì)的微觀表征,解決了學(xué)生學(xué)不會化學(xué)的問題。
(二)制訂計(jì)劃
計(jì)劃包括課外探究活動的目標(biāo)和意義,及每一次分支活動的內(nèi)容、時(shí)間、地點(diǎn)和程序等。調(diào)查類的還要計(jì)劃調(diào)查對象和調(diào)查形式等。
(三)搭配成組
實(shí)驗(yàn)類和制作類的課外探究活動中,動手能力強(qiáng)的學(xué)生和動手能力弱的學(xué)生搭配成組。調(diào)查類的課外探究活動,善于表達(dá)的學(xué)生和不善于表達(dá)的學(xué)生搭配成組。
(四)安全教育
安全第一,化學(xué)課外探究活動的第一節(jié)課是安全教育課,課上結(jié)合活動主題,互動交流提出可能的安全隱患,防患于未然,培養(yǎng)學(xué)生的安全意識。
化學(xué)課外探究活動中學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師要引導(dǎo)學(xué)生注意自己設(shè)計(jì)活動內(nèi)容的安全性。實(shí)驗(yàn)探究類的活動有爆炸的可能性,外出調(diào)查類的有交通安全隱患,制作類有劃傷手的可能性。
例如,在“用廢棄物完成氧氣的化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的活動中,有一個(gè)組的學(xué)生設(shè)計(jì)了用慶大霉素安瓶完成磷在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn),其操作是將高錳酸鉀和紅磷混合放入安瓶中加熱,高錳酸鉀分解后紅磷即刻燃燒,現(xiàn)象很明顯,操作簡單。但是這個(gè)實(shí)驗(yàn)紅磷的量一定要少,否則會引起爆炸。為了安全,活動中不允許學(xué)生這樣實(shí)驗(yàn)。
廢棄物的利用存在二次污染,對學(xué)生的健康構(gòu)成威脅。例如,學(xué)生選擇的舊的一次性注射器要進(jìn)行消毒,舊的一次性注射器的針頭是不能二次利用的。
(五)自主選材、自主設(shè)計(jì)
自主選材是學(xué)生自主選擇課外活動探究材料。自主設(shè)計(jì)是學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究的路徑和方法等。自主選材、自主設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生解決簡單問題的能力。
(六)交流評價(jià)
交流評價(jià)包括自評、互評和教師評價(jià),第一次交流評價(jià)的是選擇的材料是否具有實(shí)用性、易得性和環(huán)保性等,第二次交流評價(jià)的是自主設(shè)計(jì)的方案的可行性和簡略性等,第三次交流評價(jià)是活動得出的結(jié)果和結(jié)論的準(zhǔn)確性和可靠性等。
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