王志春 丁林俐
摘要:自從課程基地建設(shè)以來(lái),利用課程基地平臺(tái)改變了我們的學(xué)習(xí)方式和課堂模式,催生了化學(xué)生態(tài)課堂。DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)綠色化、簡(jiǎn)約課堂是我們對(duì)生態(tài)課堂的追求。 關(guān)鍵詞:課程基地;DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)綠色化;簡(jiǎn)約課堂 文章編號(hào):1008—0546(2016)07—0065—02
中圖分類(lèi)號(hào):G632.41
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B doi:lO.3969/j.issn.1008—0546.2016.07.023 新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后,自主探究的學(xué)習(xí)方式已經(jīng)被教師所接受,并在教學(xué)方法、理念上也作做了積極的改變,從“滿堂灌”的教學(xué)模式改為探究式,但很多情況下仍存在“穿新鞋走老路”的現(xiàn)象。比如:①學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了上課由老師提問(wèn),跟著老師思路走,失去了將自己的想法表達(dá)出來(lái)的愿望;②由于教師過(guò)多的循循善誘,導(dǎo)致學(xué)生缺乏靈性:③有時(shí)答案的形式有很多,但由于老師設(shè)計(jì)了解題的常規(guī)套路,使學(xué)生無(wú)法選擇最適合自己的解答方式,從而喪失個(gè)性。這樣的課堂不利于凸顯以學(xué)生為主體,提高學(xué)生的能力。盧梭說(shuō)過(guò):教育必須順著自然——也就是順其天性而為,否則必然產(chǎn)生本性斷傷的結(jié)果。而生態(tài)課堂就是以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主人,以學(xué)生為課堂教學(xué)活動(dòng)主體的課堂;強(qiáng)調(diào)學(xué)生是一個(gè)個(gè)具有思想、意識(shí)、情感、欲望、需求以及各種能力的活生生的人:是通過(guò)更優(yōu)的現(xiàn)代課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和高效的課堂教學(xué)活動(dòng),使每個(gè)學(xué)生的潛能都得到有效的開(kāi)發(fā)。 我校“生物與環(huán)境課程基地”建設(shè)以構(gòu)建綠色學(xué)習(xí)為理念,確立了“前瞻性規(guī)劃,高標(biāo)準(zhǔn)定位,實(shí)用性設(shè)計(jì),有序性推進(jìn)”的建設(shè)原則,拓展教育空間,創(chuàng)新育人模式,優(yōu)化課程設(shè)置,搭建展示平臺(tái),著力推進(jìn)素質(zhì)教育,促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。幾年來(lái),我們?cè)谡n程開(kāi)發(fā)、課程實(shí)施平臺(tái)建設(shè)、學(xué)生社團(tuán)建設(shè)方面下功夫,初見(jiàn)成效,全校的教學(xué)方法正在發(fā)生著變化。 一、利用DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)解決學(xué)習(xí)障礙,催生生態(tài)課堂 下面以“酸堿中和滴定”為例加以說(shuō)明,人教版選修五“酸堿中和滴定”是中學(xué)化學(xué)中一個(gè)重要的定量實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是教師編制數(shù)據(jù)讓學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算并繪制滴定曲線圖,也有利用pH計(jì)來(lái)測(cè)定滴定過(guò)程中溶液的pH值來(lái)繪制曲線,甚至于直接告知指示劑的選擇,這些都缺乏說(shuō)服力。本節(jié)課的學(xué)習(xí)障礙是滴定終點(diǎn)的判斷和指示劑的選擇,首先對(duì)照教材,了解不同指示劑的變色情況,并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn),指示劑的顏色變化與溶液的pH之間的關(guān)系。然后,將學(xué)習(xí)小組帶人環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,由他們自主選擇實(shí)驗(yàn)儀器和試劑并讓他們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)親身感受,用0.1000 m01.L-1鹽酸溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L-1氫氧化鈉溶液過(guò)程中溶液的pH變化。經(jīng)過(guò)各小組多次試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)接近滴定中和點(diǎn)與指示劑顏色變化終點(diǎn)時(shí)難以控制體積,此時(shí)讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中尋找替代儀器,找出滴數(shù)傳感器和pH傳感器重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。其中一小組演示了這一實(shí)驗(yàn):在燒杯中加入準(zhǔn)確測(cè)量的20.00 mL NaOH溶液,用鐵架臺(tái)固定一個(gè)滴數(shù)傳感器,其中裝入0.1000 mol·L-1鹽酸溶液,在燒杯中再放一個(gè)pH傳感器,點(diǎn)擊采集,打開(kāi)滴數(shù)傳感器,觀看大屏幕??梢钥吹诫S著鹽酸的滴入pH在不斷減小,開(kāi)始時(shí)變化較慢,后來(lái)越來(lái)越快,圖上出現(xiàn)一個(gè)直線下降的過(guò)程,接下來(lái)又慢了起來(lái)。那到底pH變化有多顯著呢?可以通過(guò)計(jì)算用數(shù)據(jù)來(lái)證明,學(xué)生很快算出當(dāng)加入19.98 mL鹽酸時(shí),溶液的pH是9.7,當(dāng)加入20.02mL鹽酸時(shí),溶液的pH是4.3,可以發(fā)現(xiàn)滴定終點(diǎn)前后溶液pH變化的突躍。同時(shí)讓學(xué)生思考已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液時(shí),到底選擇那種指示劑來(lái)判定滴定終點(diǎn)更為合適。 另一組學(xué)生設(shè)計(jì)以下三個(gè)參照實(shí)驗(yàn): 很快根據(jù)顏色變化正確選擇了指示劑。 基地建設(shè)增強(qiáng)了課堂的開(kāi)放性,由課堂內(nèi)教學(xué)的單一模式向課堂外實(shí)踐活動(dòng)擴(kuò)展。課后可以布置學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定某橙汁中維C的含量(提示用碘滴定),由課堂學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向生活大大激發(fā)了學(xué)生的探究欲望,特別是指示劑淀粉的選擇將實(shí)驗(yàn)與生活連在了一起,這樣把滴定原理的應(yīng)用視野擴(kuò)大到酸堿反應(yīng)以外,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)圖像自動(dòng)生成功能,在短短一分鐘內(nèi)為學(xué)生提供了直觀的動(dòng)態(tài)的滴定曲線,比起傳統(tǒng)的方法更生態(tài)更能激發(fā)學(xué)生的參與求知欲望,學(xué)生自然而然感到學(xué)習(xí)的快樂(lè)! 二、課堂實(shí)驗(yàn)綠色化、開(kāi)拓思維,催生生態(tài)課堂 創(chuàng)建課程基地,我們的理想是讓整個(gè)學(xué)校充滿綠色,讓師生共處于綠色生活中,在享受綠色學(xué)習(xí)的快樂(lè)中共同成長(zhǎng)。課程基地物化環(huán)境的建設(shè),課程資源的開(kāi)發(fā),其根本目的在于課程的實(shí)施,我們堅(jiān)持綠色學(xué)習(xí)理念,使得基地建設(shè)的內(nèi)涵不斷豐富和深化。 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,化學(xué)污染物對(duì)環(huán)境、人類(lèi)健康及對(duì)社會(huì)發(fā)展的危害越來(lái)越受到全社會(huì)的普遍關(guān)注,保護(hù)人類(lèi)的生存環(huán)境已成為人們共同的呼聲。但是中學(xué)化學(xué)課本中實(shí)驗(yàn)更多的是注重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)原理,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)的要求之間還存在一定差距。為此寓環(huán)境保護(hù)教育即綠色化學(xué)思維于化學(xué)教學(xué)之中可以開(kāi)拓學(xué)生的思維,催生生態(tài)課堂,當(dāng)然這也是每一位化學(xué)老師義不容辭的責(zé)任。 (1)讓微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入課堂。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是80年代興起的一種實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)毒性大、污染嚴(yán)重、操作復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為重要。比如:在講氯氣的制取性質(zhì)時(shí),裝置就比較復(fù)雜而且污染嚴(yán)重。怎樣設(shè)計(jì)出污染小、操作簡(jiǎn)單、學(xué)生能參與的實(shí)驗(yàn),教師可以暗示性地提出微型實(shí)驗(yàn)后再由學(xué)生分組討論,需要時(shí)老師可提出整改意見(jiàn),此時(shí)學(xué)生熱情高漲地把這項(xiàng)任務(wù)當(dāng)成他們自己的工作,老師僅僅是輔助。經(jīng)過(guò)討論設(shè)計(jì)了如下過(guò)程:在一張下面襯有白紙的玻璃片上分別滴了一滴KBr溶液、淀粉和Kl的混合溶液、KSCN和FeSO4混合溶液、NaOH和酚酞混合溶液,可以看到只有NaOH溶液為紅色而其他溶液顏色為無(wú)色,在四滴溶液中間放入兩粒KCIO3晶體,再在表面滴兩滴濃鹽酸并立即用表面皿蓋好,此時(shí)有黃綠色氣體產(chǎn)生,待黃綠色氣體消褪后可以觀察到KBr溶液變黃、淀粉和Kl的混合溶液變藍(lán)、KSCN和FeSO4混合溶液變紅、NaOH和酚酞混合溶液紅色褪去。上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明氯氣能與Br、T、Fe2+反應(yīng)生成Br2、I2、Fe3+表現(xiàn)出CI2有氧化性,同時(shí)CI2也可與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO,Cl2與水反應(yīng)生成HClO具有漂白性。從本實(shí)驗(yàn)可以看出利用微型實(shí)驗(yàn)將多個(gè)實(shí)驗(yàn)集中一起既保證了實(shí)驗(yàn)效果又減少了試劑用量、減少了污染,符合綠色化學(xué)理念,更重要的是學(xué)生能動(dòng)手完成,且現(xiàn)象直觀,從而拓展了學(xué)生的思維實(shí)現(xiàn)了生態(tài)課堂。同時(shí)也可以教給學(xué)生變廢為寶,比如用青霉素小藥瓶代替集氣瓶做氫氯混合爆炸實(shí)驗(yàn),用一次性注射器代替滴管、用圓珠筆芯代替玻璃導(dǎo)管等等,這樣保護(hù)環(huán)境的同時(shí)又能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?(2)制作動(dòng)畫(huà)、交互白板課件應(yīng)用于教學(xué)。基地建設(shè)加強(qiáng)了教學(xué)的互動(dòng)性,通過(guò)數(shù)字化、信息化學(xué)習(xí)平臺(tái)搭建,實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話,提高教學(xué)的效率?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中有很多實(shí)驗(yàn)難以操作,無(wú)法在課堂上直接演示,學(xué)生僅僅通過(guò)課本中的文字說(shuō)明往往難于理解。比如:甲烷與氯氣在光照下的取代反應(yīng)原理比較復(fù)雜,可利用多媒體開(kāi)發(fā)軟件讓學(xué)生制作flash將抽象的氫與氯的互換通過(guò)動(dòng)畫(huà)形象的展示,便于學(xué)生理解、開(kāi)拓了學(xué)生思維。有毒物質(zhì)苯、NOx等參與的反應(yīng)可用多媒體模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。比如:在講授實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí),先給出反應(yīng)原理,然后學(xué)生根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件從白板上展示的實(shí)驗(yàn)裝置中選出并組合成一套完整實(shí)驗(yàn)裝置,白板上學(xué)生可以用手選出裝置并把它拖到相應(yīng)的位置,學(xué)生的興趣都調(diào)動(dòng)起來(lái),積極參與裝置的選擇,把本來(lái)在實(shí)驗(yàn)室都很難完成的實(shí)驗(yàn)放在白板上,從而準(zhǔn)確快捷地實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)信息的處理,提高教學(xué)過(guò)程中信息的交換效率,化靜為動(dòng)、化微觀為宏觀,完成了普通教學(xué)手段難以完成的教學(xué)任務(wù),催生生態(tài)課堂。 (3)讓環(huán)保思想深人學(xué)生意識(shí)。教師在演示課本上SO2的漂白性時(shí),學(xué)生發(fā)現(xiàn)加熱時(shí)二氧化硫排入了空氣,對(duì)環(huán)境帶來(lái)了污染。經(jīng)過(guò)小組討論模仿高考題目中出現(xiàn)的在試管口套一氣球,再演變成將SO2的漂白性實(shí)驗(yàn)放在密封的儀器中進(jìn)行,使之變成綠色實(shí)驗(yàn)。取一支約30mL的透明塑料軟管,加入約10mL的品紅溶液然后通入SO2氣體一段時(shí)間待紅色褪去,將塑料口加熱熔融即可。這樣只要在水浴中加熱、冷卻就可實(shí)現(xiàn)SO2的漂白性循環(huán)體現(xiàn),實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)。也可探究實(shí)驗(yàn),倡導(dǎo)尾氣吸收和回收利用,在做苯萃取溴的實(shí)驗(yàn)后用氫氧化鈉溶液處理后再分液回收苯,這也是減少污染的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)試劑的綠色化、催化劑的綠色化,比如雙氧水的催化分解常用二氧化錳,但二氧化錳會(huì)引起環(huán)境污染,教師可引導(dǎo)學(xué)生去尋找生物催化劑,既能提高催化效率又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,實(shí)現(xiàn)生態(tài)課堂。
三、回歸簡(jiǎn)約課堂。實(shí)現(xiàn)生態(tài)課堂
基地建設(shè)要求教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)約,簡(jiǎn)約是一種境界,一種韻味,簡(jiǎn)約不是簡(jiǎn)單,簡(jiǎn)約背后是大氣、精要、深刻也是超越,這樣會(huì)讓學(xué)生感到心曠神怡,浮想聯(lián)翩。教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的教學(xué)環(huán)節(jié),以學(xué)生為中心,多問(wèn)幾個(gè)為什么,讓學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容一目了然,優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,有時(shí)看到上課老師忙的“滿頭大汗”一個(gè)環(huán)節(jié)扣一個(gè)環(huán)節(jié),學(xué)生被搞得暈頭轉(zhuǎn)向,這樣的課堂教師教的累學(xué)生學(xué)的累,因此生態(tài)的課堂教師要學(xué)會(huì)放棄,追求更深刻的簡(jiǎn)約是教師的明智,學(xué)生的幸福。
催生生態(tài)課堂不只是一種理念,更要有實(shí)實(shí)在在的行動(dòng),還需要我們?cè)诨亟ㄔO(shè)過(guò)程中不斷地努力和探索,我們將為此繼續(xù)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。