姚亞輝 秦 瑤

基礎(chǔ)教育課程改革以來(lái)，人教版《道德與法治》(七年級(jí)上冊(cè))一直編排有“享受學(xué)習(xí)”的內(nèi)容[1-2]，旨在指導(dǎo)七年級(jí)新生適應(yīng)新的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生“把學(xué)習(xí)當(dāng)成一種享受，直接體味到學(xué)習(xí)的滿足和快樂(lè)”[3]。

學(xué)生在小學(xué)階段最感興趣的課—科學(xué)課，科學(xué)課具有科學(xué)探索、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)等特征。進(jìn)入初中學(xué)段，學(xué)習(xí)科目增加，學(xué)習(xí)內(nèi)容豐富，學(xué)習(xí)難度加大，如何在初中起始階段就讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣是值得教育者深思的問(wèn)題。

近年來(lái)，筆者在“享受學(xué)習(xí)”部分內(nèi)容的教學(xué)中，大膽嘗試、積極創(chuàng)新，聯(lián)合物理、化學(xué)、生物等科學(xué)課教師，精心設(shè)計(jì)了基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)[4]，取得了顯著的教學(xué)效果。

一、活動(dòng)目標(biāo)

根據(jù)《義務(wù)教育思想品德課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》的要求，結(jié)合七年級(jí)新生的知識(shí)儲(chǔ)備及筆者的教學(xué)經(jīng)歷，預(yù)設(shè)如下活動(dòng)目標(biāo)：了解初中課程的豐富性、趣味性及探究性；知道初中學(xué)習(xí)需要掌握多種學(xué)習(xí)方法，如動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、交流討論、小組合作等，逐步學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)；通過(guò)跨學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)習(xí)興趣，從而享受學(xué)習(xí)。

二、活動(dòng)思路

本活動(dòng)以小組為單位，每班組建6個(gè)小組，每組5～6名學(xué)生；根據(jù)每名學(xué)生的性別、性格、興趣、心智等差異，按照“組內(nèi)異質(zhì)、組間同質(zhì)”的原則進(jìn)行小組劃分。

確定并成立活動(dòng)小組后，即聘請(qǐng)物理、化學(xué)、生物等科學(xué)課教師(不限于本校教師)為思想政治實(shí)踐活動(dòng)的指導(dǎo)教師，由其負(fù)責(zé)引領(lǐng)各小組的學(xué)生設(shè)計(jì)、實(shí)施科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

本活動(dòng)涉及的科學(xué)實(shí)驗(yàn)要具有原理簡(jiǎn)單、生動(dòng)有趣、充滿奇思妙想等特點(diǎn)，同時(shí)盡量不與后續(xù)學(xué)習(xí)的初中課本上的科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相重復(fù)。

由于七年級(jí)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備局限，指導(dǎo)教師要重視對(duì)組內(nèi)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦碚撘龑?dǎo)、技能培訓(xùn)，從而促進(jìn)學(xué)生最大程度地了解實(shí)驗(yàn)原理、認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)用品、熟悉操作流程，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行正確的推理。

在活動(dòng)展演階段，每個(gè)實(shí)驗(yàn)以一名學(xué)生操作為主，本組其他學(xué)生協(xié)助完成，科學(xué)教師則在現(xiàn)場(chǎng)適時(shí)指導(dǎo)。對(duì)于一部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，重在引導(dǎo)學(xué)生積極參與活動(dòng)，如欣賞實(shí)驗(yàn)、記錄現(xiàn)象、整理實(shí)驗(yàn)用品等，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

三、活動(dòng)實(shí)施

經(jīng)過(guò)大約1～2周的準(zhǔn)備，各小組在科學(xué)老師的指導(dǎo)下，均設(shè)計(jì)出了符合要求的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且每個(gè)小組的成員均能熟練操作。本學(xué)年的這場(chǎng)基于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的享受學(xué)習(xí)跨學(xué)科活動(dòng)，涉及十多個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，其中獲得一致好評(píng)的是以下3個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。

1.生物實(shí)驗(yàn)—探究人體代謝的氣體產(chǎn)物

(1)實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖1所示。

圖1 探究人體代謝的氣體產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)

(2)實(shí)驗(yàn)用品

外徑1.5 cm的T形三通管，細(xì)導(dǎo)管，小試管，藥匙；澄清石灰水，藍(lán)色硅膠等。

(3)實(shí)驗(yàn)操作

①取一根外徑約1.5 cm玻璃管，通過(guò)熱熔、彎曲，制成大小合適的T形三通管。向T形三通管的兩個(gè)水平管內(nèi)，分別放入適量的藍(lán)色硅膠(遇水會(huì)變紅色)。

②取兩支小試管，分別裝入適量的澄清石灰水；然后，按圖1所示連好整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置[5]。

③從T形三通管的水平支管口一次次地緩慢吹氣，大約不到1分鐘，可以觀察到b試管里的石灰水明顯變渾濁、a試管里的石灰水沒(méi)有明顯變化；大約2～5分鐘，a處的藍(lán)色硅膠明顯變紅、b處的藍(lán)色硅膠變紅不明顯。

(4)現(xiàn)象分析

①藍(lán)色硅膠變紅說(shuō)明呼出的氣體含有較多的水蒸氣，石灰水變渾濁說(shuō)明呼出的氣體中含有較多的二氧化碳?xì)怏w。

②對(duì)比兩支試管中石灰水變渾濁的情況可知，二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入T形三通管后大量地下沉，進(jìn)而說(shuō)明二氧化碳?xì)怏w的密度比空氣大。

③對(duì)比兩個(gè)水平支管里藍(lán)色硅膠的變色情況可知，水蒸氣進(jìn)入T形三通管后大量地上升，進(jìn)而說(shuō)明水蒸氣的密度比空氣小。

2.物理實(shí)驗(yàn)—探究能量的轉(zhuǎn)化

(1)實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2所示，夾持裝置略。

圖2 加熱玻璃管中的火柴頭實(shí)驗(yàn)

(2)實(shí)驗(yàn)用品

外徑約6 mm的直角玻璃管，酒精燈，大頭火柴等。

(3)實(shí)驗(yàn)操作

①選擇外徑約6 mm的一段細(xì)玻璃管，通過(guò)熱熔、彎曲，將其加工成直角玻璃管(兩個(gè)支管長(zhǎng)約15 cm)。

②取兩根大頭火柴，使火柴頭向下，通過(guò)兩個(gè)支管口分別將其放入直角玻璃管內(nèi)(如圖2所示)。使直角玻璃管的直角向上，將其固定在鐵架臺(tái)上。

③用酒精燈外焰對(duì)準(zhǔn)火柴頭加熱，很快，兩根火柴頭上的火藥同時(shí)爆燃，“砰”的一聲，火柴?？焖亠w出玻璃管，一根向左、一根向右，并在空中劃出一道漂亮的弧線，落向遠(yuǎn)處[6]。

(4)現(xiàn)象分析

①火柴頭上是極易燃燒的火藥，在相對(duì)封閉的體系內(nèi)火柴頭稍微受熱就會(huì)爆燃，燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

②火柴頭爆燃后玻璃管內(nèi)瞬間產(chǎn)生高壓熱氣流，熱氣流對(duì)火柴桿做功(將火柴梗沖出玻璃管)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

(5)注意事項(xiàng)

①一定要提醒學(xué)生，若在家中做此實(shí)驗(yàn)，必須有成人在場(chǎng)，實(shí)驗(yàn)危險(xiǎn)性較強(qiáng)。

②實(shí)驗(yàn)時(shí)玻璃管口不能對(duì)著人，也不能朝向放有易燃物的地方。

3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)—酸堿反應(yīng)彩虹管

(1)實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖3a所示，夾持裝置略。

圖3 酸堿反應(yīng)彩虹管實(shí)驗(yàn)

(2)實(shí)驗(yàn)用品

主要有日光燈玻璃管(一般長(zhǎng)約1.2 m、直徑約2.5 cm)，酒精燈的塑料燈帽，大燒杯，膠頭滴管；純堿溶液，鹽酸等。

(3)實(shí)驗(yàn)操作

①提前找?guī)讉€(gè)廢舊的日光燈管，擰下兩端的金屬帽，除去玻璃管內(nèi)壁上的熒光粉，再?zèng)_洗、晾干；然后，將一個(gè)酒精燈的塑料燈帽套在燈管的底端(正好吻合)[7]。

②在一個(gè)大燒杯里配制純堿溶液，然后滴入足量的紫甘藍(lán)汁液，充分?jǐn)嚢?，溶液變?yōu)辄S色。再將此黃色溶液倒入燈管內(nèi)，注意不要超過(guò)燈管容積的4/5(如圖3a所示)。

③用膠頭滴管向燈管內(nèi)的黃色溶液中不斷滴入鹽酸(無(wú)須振蕩)，溶液中不停地冒氣泡，并且溶液從上到下依次呈現(xiàn)深紅色、粉紅色、藍(lán)色、紫色、綠色、黃色等[8]，宛如彩虹(如圖3b所示)。

④一段時(shí)間后反應(yīng)停止，溶液中不再冒氣泡，溶液最終變?yōu)樗{(lán)色。

(4)現(xiàn)象分析

①向純堿溶液中加入鹽酸，兩者反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，因而產(chǎn)生氣泡。

②在長(zhǎng)玻璃管內(nèi)，反應(yīng)物不能很快混合均勻，導(dǎo)致溶液的酸堿度從上到下處處不同(上層的pH低、下層的pH高)，而紫甘藍(lán)汁液在不同酸堿度中顯示的顏色也不一樣(見(jiàn)表1)，因而溶液從上到下依次表現(xiàn)為深紅色、粉紅色、藍(lán)色、紫色、綠色、黃色。

表1

③充分反應(yīng)后，得到中性的氯化鈉溶液，所以溶液最終呈藍(lán)色。

另外，實(shí)驗(yàn)展示結(jié)束，組織學(xué)生進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)，體驗(yàn)成功，學(xué)會(huì)欣賞，增強(qiáng)合作；然后教師點(diǎn)評(píng)，點(diǎn)評(píng)要注重過(guò)程、以評(píng)促學(xué)。

四、活動(dòng)反思

本次跨學(xué)科活動(dòng)，筆者及理科實(shí)驗(yàn)教師全程主導(dǎo)，學(xué)生熱情高漲、全員參與，主體地位非常突出。特別是在實(shí)驗(yàn)展示階段，由于師生準(zhǔn)備充分，因而實(shí)驗(yàn)效果出乎意料地精彩：色彩、聲音強(qiáng)烈直觀的對(duì)比，使學(xué)生大飽眼福，充分享受了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力。

通過(guò)本次活動(dòng)，學(xué)生切身認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)是快樂(lè)的，因?yàn)樗芙沂疚粗澜绲膴W秘；也能夠深刻體會(huì)到學(xué)習(xí)是具有挑戰(zhàn)性的。相信初中階段后續(xù)學(xué)習(xí)中那些精彩的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、奇妙的科學(xué)原理、多元的學(xué)習(xí)方法，一定會(huì)在學(xué)生心中種下求索的幼苗、埋下創(chuàng)新的火種。

跨學(xué)科的課例設(shè)計(jì)，不僅有利于教師擺脫學(xué)科本位思想的局限，同時(shí)增強(qiáng)了教師的變革精神與反思意識(shí)，尤其提高了教師實(shí)施素質(zhì)教育的能力[9]。

中小學(xué)教師要敢于創(chuàng)新課堂教學(xué)，勤于幫助學(xué)生健康成長(zhǎng)。教學(xué)過(guò)程中要注重引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、享受學(xué)習(xí)，從而不斷培養(yǎng)新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義接班人和建設(shè)者[10]。