肖 征 李遠蓉 盧一卉
以實驗為基礎是化學學科的重要特征之一.化學實驗對全面提高學生的科學素養有著極為重要的作用.隨著科學技術的迅猛發展以及人們對科學技術價值的不斷理性反思,STSE教育在世界范圍內受到了高度的重視.STSE教育的目的在于加深學生對科學、技術、社會和環境相互關系的理解.受這種教育思潮的影響,相應地實驗內容從注重學科知識的化學實驗向貼近社會、貼近生活、體現STSE思想的化學實驗轉變.本文對新課程下中學化學實驗教學在生活化方向進行的改革作初步探討.
一、化學實驗教學生活化的含義
化學實驗教學生活化,是指將化學實驗與生活有機結合起來,充分利用生活中的資源進行化學實驗教學,同時又不斷地引導學生在生活中應用化學,從而培養學生的化學意識和實踐能力,提高學生的科學素養,實現化學實驗生活化,生活世界化學化的一種教育教學過程.
二、化學課程標準中實驗教學生活化的體現
化學課程標準充分體現了中學化學實驗教學生活化的思想.主要表現在實驗的教學目標、教學內容以及教學方式三方面.下面是對相關內容的分析.
1.教學目標生活化
中學化學實驗教學目標的生活化主要體現在中學化學課程標準中對實驗情感態度與價值觀的目標表述.這一目標表述為:能體會化學實驗是學習化學知識、解決生產和生活中的實際問題的重要途徑和方法;對生活和自然界中的化學現象具有好奇心,并試圖通過化學實驗來探究其中的道理.這為中學化學課程中實驗教學生活化的實施指明了方向.
2.教學內容生活化
相對于實驗的教學目標,實驗的內容標準屬于實驗的關鍵部分.內容標準是否具有生活化的性質在某種程度上將決定整個實驗課程的性質.通過對《全日制義務教育化學課程標準(實驗稿)》和《普通高中化學課程標準(實驗)》中的生活化的化學實驗內容進行分析后發現,實驗生活化在中學化學課程內容標準中的落實具有以下特點:(1)選取了與化學有關的社會問題為實驗內容.如初中化學課程標準選取了“污水凈化”、“測定當地土壤的酸堿性”等實驗;高中化學課程標準選取了“用氧化還原滴定法或電化學分析法測定污水中的化學耗氧量”和“用淀粉自制吸水材料,并進行模擬保水”等實驗.這些為學生從化學的視角來解釋現實問題起到了重要的作用.(2)選取了生活和社會中的化學現象作為實驗內容.如初中化學課程標準選取了“探究鐵制品銹蝕的原因”等實驗;高中化學課程標準選取了“鮮果中維生素C的還原性”和“自制肥皂與肥皂的洗滌作用”等實驗.以這些素材為實驗內容,對于學生注意身邊的化學現象、解釋身邊的化學現象、利用身邊的化學現象,更好地學以致用,具有積極的作用.
通過對實驗內容標準的進一步深入分析,我們還可以看出中學化學課程標準中的化學實驗內容,明顯體現出以下三個特點:(1)在教學內容的選擇上改變了傳統課程過分偏重學科知識體系的傾向,依據學生已有經驗和認知發展水平,在體現學科內容基礎化和現代化的基礎上,重視社會與個人發展的需要,強調科學、技術與社會的聯系,努力做到實驗內容貼近學生、貼近生活、貼近社會,實現課程內容的社會化和綜合化.(2)對實驗內容的組織不再追求從結構、性質、制法、用途等方面系統地學習和研究有關的物質,而是從學生已有經驗出發,引導學生從身邊的化學物質和現象入手學習有關物質構成和變化的知識,然后運用所學知識解決社會生活問題,切身體會化學對社會發展的重要意義.(3)選取了幫助學生形成可持續發展觀念的實驗,以期通過這些實驗培養學生的環保意識、安全意識和綠色化學意識.
實驗內容的這些特點使生活化教學貫穿于中學化學實驗教學過程的始終,使其教學目標真正得到落實,也體現了化學實驗與生活之間的多方面的聯系.
教學目標、教學內容為中學化學實驗生活化教學奠定了靜態的基礎.靜態的生活化教學能否轉變成動態的教育教學過程,能否真正體現化學與生活的關系,還要看課程實施的情況.
3.教學方式生活化
“教學建議”回答了化學新課程怎樣教的問題,其核心就是聯系生產、生活實際,運用探究式教學為主、多樣化教學結合的方式.其中,《普通高中化學課程標準(實驗)》在其教學建議中明確提出了要突出化學學科特征,更好地發揮實驗的教育功能,特別指出在化學教學中要引導學生通過實驗探究活動來學習化學,引導學生綜合運用所學的化學知識和技能,進行實驗設計和實驗操作,分析和解決與化學有關的實際問題.
通過以上分析,筆者認為可以從以下幾方面實現實驗教學的生活化的課程理念.
三、實施中學化學實驗教學生活化的途徑
1.創設實驗教學的生活化情境
實驗教學的生活化情境可以是學生身邊與化學有關的事例,也可以是工業生產的問題,還可以是教材中所列舉的生活事例等.創設的方法有多種多樣,可以通過生活故事的講述,帶入生活化的情境;可以提出一些生活問題,引導學生進行思考;可以用多媒體將生活中發生的事情展現在學生的面前;還可以通過對生活中一些問題的探究,激發學生的學習熱情,體驗和感悟知識.
【案例一】實驗:測定飲料的酸堿性
化學課上,教師的講臺上擺滿了各種各樣的飲料,有可口可樂、芬達橘子水、雪碧、七喜、統一冰紅茶、綠茶、果粒橙、礦泉水、牛奶、咖啡、酸奶……真是琳瑯滿目,應有盡有,好像這不是在化學課堂,而是在一家超市的貨架前購物,這些實物,學生再熟悉不過了,生活的情境再現于學生面前.
教師:這些飲料同學們都很喜歡,可是你們在喝的時候,是否知道它們的酸堿性?我們可用什么辦法來測定溶液的酸堿性呢?
【情境開發】
①飲料有酸堿性嗎?
②什么是酸性溶液,什么是堿性溶液?
③用pH試紙測定所帶溶液的酸堿性.
④還有什么方法可以測定溶液的酸堿性?
【情境點評】
教師選用的溶液來源不是實驗室中的化學試劑,而是學生身邊可以觸及的日常用品,學生在對飲料酸堿性的測定中學習了化學知識,也激發了他們學習的興趣.
根據實驗的教學要求,結合學生的實際水平,創設生活化的教學環境氣氛和教學情境,可以使學生在情緒上受到感染,情感上產生共鳴,從而達到加深理解實驗教學要求、熟練掌握實驗教學內容的目的.
2.設計生活化的化學實驗
在創設實驗教學的生活化情境的基礎上,可以設計生活化的化學實驗.除課標中選取的生活化的實驗之外,教師可根據教學內容,并創造性地設計生活化的化學實驗.如在日常生活中.飲食中與化學有關的一些變化現象往往令人匪夷所思,我們可以將其作為化學實驗的內容,讓學生從化學的視角進行解釋.
【案例二】蘋果汁變色實驗
【實驗用品】青蘋果、維生素C藥片、榨汁機、無色玻璃杯等.
【實驗過程】用榨汁機把青蘋果榨成汁,果汁短時間顯淺綠色,放置幾分鐘后,蘋果汁很快變成的黃色或較深的褐色,加入維生素C藥片粉末,攪拌溶解,蘋果汁很快由黃色變淺或變為原狀.
【教學用途】該實驗包含的化學知識有Fe2+和Fe3+之間的相互轉化,即蘋果汁中的Fe2+被氧化劑(氧氣)氧化為Fe3+,Fe3+被還原劑(維生素C)還原成Fe2+.該實驗既可以適用于鐵內容的教學,也可以適用于氧化還原知識的教學,作為教材教學的實驗補充中,如果把它與案例二結合,還可以延伸到生物學科中維生素C的重要生理功能(還原性)的教學中.
通過這樣的實驗設計不僅提供給學生一個“生活化”看待化學的視角,而且是學生運用所學化學知識解決生活中問題的一種“化學的生活化”處理手段,同時還可以幫助學生了解了社會生活中的相關知識,讓學生實實在在地體會到化學知識與社會生活的緊密聯系.
3.使用生活中的實驗用品和藥品
在中學化學實驗教學中,使用生活中的實驗用品和藥品是進行生活化教學的有效途徑.在實驗儀器方面,啟發學生從生活用品中找出其代用品,在教師的指導下學生自制實驗儀器,做到常用儀器人手一套;在實驗藥品方面,發動學生收集日常生活中的化學藥品并利用它們制備一些其他化學藥品,做到常用的化學藥品在家庭都可以找到.在此基礎上,就可以進行實驗的生活化改造.
【案例三】氨氣噴泉實驗中實驗儀器的生活化改造
【實驗用品】塑料礦泉水瓶或輸液用玻璃瓶(帶瓶蓋,代替圓底燒瓶和橡膠塞),醫用廢舊一次性輸液管(附帶輸液管夾,消毒后使用,代替導管和止水夾),中性筆筆芯桿(用完筆水后洗凈,代替導管),輸液用針頭(消毒后使用,用作噴頭),玻璃杯(代替燒杯),眼藥水瓶(代替膠頭滴管),拉桿天線和鐵絲(自制鐵架臺和鐵圈)
以學生身邊常見的生活用品和化學物質作為實驗儀器和實驗藥品,可以使學生有一種親切感,感到化學并不神秘,化學就在我們身邊,這有利于調動學生學習的積極性和激發他們進行實驗探究的興趣.同時,實驗儀器和藥品生活化,有利于學生動手能力、創造性思維的發展以及創新意識的培養.
4.指導學生建立家庭實驗室和開展家庭實驗
在使用生活中的物品作為實驗儀器和以學生身邊常見的化學物質作為實驗藥品的基礎上,幫助學生建立一個家庭化學實驗室,引導學生開展家庭實驗,這樣就可以為學生提供一個深入學習化學、研究化學的基地.
根據教學的具體安排,與課堂教學緊密聯系,教師可以指導學生在家庭中開展以下幾類家庭實驗.(1)觀察類家庭實驗.如觀察面粉發酵、蠟燭燃燒、洗滌衣服、大氣污染等,重點放在擴大學生的觀察視野和培養學生的觀察能力.(2)研究類家庭實驗.如火柴燃燒產物分析、含碘食鹽分析、燃燒條件研究等,目的在于幫助學生靈活運用化學知識,并學會實驗的基本研究方法.(3)制作類家庭實驗.如自制葉脈書簽、冰箱除臭劑、汽水、石膏像等,將制作活動與鞏固有關的化學原理結合起來,使學生在學習化學知識的同時鍛煉動手能力.
家庭實驗既是課堂教學的必要補充,也是實驗教學的有效延伸,為促進學生開展自主教學,培養學生的科學探究能力和嚴謹求實的科學態度開辟了廣闊的天地,這也是從應試教育向素質教育轉變的有力舉措.
四、結論和思考
我國基礎教育改革正逐漸將課程內容生活化,使知識內容和社會、生活聯系起來,使學生學到的知識可以更好的在生活中加以運用,能夠解釋一些社會現象和解決生活中的問題.中學化學教學的生活化切實體現了基礎教育改革的這一趨勢.在中學化學實驗中實施生活化教學,讓學生的生活走進我們的化學實驗課堂,既有利于滿足學生心理需要,又有利于知識的學習、能力的提高和學生的可持續發展,更有利于培養學生的創新精神和實踐能力.
在中學化學實驗中實施生活化教學,這是時代的要求.為了適應這一要求,首先,教師需要轉變觀念,把教學的目的從單純的傳授知識改為認知因素與情感因素相結合;其次,教師需要打破舊有知識的體系的束縛,改變那種過分強調知識體系和結構,而忽視學生健康情感和過程與方法培養的做法;此外,教師還需要不斷提高自身的素質,要具有豐富扎實的學科知識,出色的教學設計能力、感染學生情緒的能力、駕馭課堂的能力等,這對教師提出了更高的要求.