

摘 要:研學旅行是一種較為新穎的教育教學方式,開展研學旅行的保障之一是擁有豐富的資源。高中學校可充分挖掘本土資源,有效利用本土資源開展有深度的研學旅行活動,充分發揮研學旅行的育人作用。廣西擁有獨特的自然地理環境和豐富的礦產資源,為開展化學學科的研學旅行活動提供了充足的條件。高中學校應在深度分析開展研學旅行理論基礎、現實基礎、學情基礎的情況下,篩選符合校情、生情的研學旅行模式,并針對相關模式設計有效的實施方案,確保研學旅行深入實施、取得實效。
關鍵詞:高中化學;研學旅行;本土資源;實踐活動
中圖分類號:G63 文獻標識碼:A 文章編號:0450-9889(2025)02-0117-07
2016年12月,教育部等11部門聯合印發了《關于推進中小學生研學旅行的意見》,明確指出研學旅行應成為中小學教育課程的一部分,并強調將研學旅行與學校課程緊密融合,幫助學生拓寬視野、積累知識、體驗生活[1]。傳統的化學課堂通常側重于理論教學和實驗,然而化學是一門實踐性極強的學科,學科學習不應僅限于課堂,而應與日常生活相結合。研學旅行是一種結合了研究性學習和現場考察體驗的校外教育活動,相較于傳統的課堂教學,它具有實踐性、探究性、開放性和創新性等特點。在研學旅行活動中,學生在不同的自然環境或工業環境中觀察化學現象,既能夠將課堂上學到的化學知識付諸實踐,又能更深入地理解化學反應的原理,從而培養自身的科學探究意識和問題解決能力。
廣西擁有獨特的自然環境資源和豐富的礦產資源,為開展化學學科的研學旅行活動提供了充足的物質條件。盡管如此,目前廣西各高中學校在利用本土資源開展化學學科研學旅行上仍有許多不足,如資源利用不充分、教學設計缺乏創新性等。因此,如何將化學學科知識與廣西本土自然資源相結合,設計出科學的研學旅行教學方案、開展有效的研學旅行活動,是深入推進高中化學學科教學改革的重要研究課題。為此,南寧市第一中學(以下簡稱南寧一中)根據《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》的具體要求,進行了利用廣西本土資源開展高中化學學科研學旅行活動的實踐研究,旨在通過有趣、有意義的研學旅行活動全面提高高中生化學學科核心素養。
一、利用廣西本土資源實施高中化學研學旅行研究的基礎
(一)理論基礎:高中化學學科與研學旅行融合的理論分析
化學是一門涉及許多抽象概念和現象的學科,學生如果僅僅依靠書本進行學習,就難以深入理解一些重要的化學原理。而研學旅行是一種形象化的教育方式,能夠讓學生在活動中實地觀察、親身體驗、動手操作,然后運用相關化學原理解決實際問題,從而有效強化學生對抽象概念和原理的理解,增強學生運用所學知識解決問題的能力。在開展化學學科研學旅行活動過程中,南寧一中主要依靠構建主義學習理論、體驗式學習理論、多元智能理論等理論進行指導。
一是建構主義學習理論。該理論強調,學生是通過自身“構建”獲得知識。這意味著學生只有通過自主探索和親身體驗,才能真正習得知識。在化學學科教學中,這一點顯得尤為重要。例如,當學生學習碳酸鈣的溶解反應時,如果僅限于課堂上的聽講,他們就可能會感到抽象難懂;然而,當他們參觀了喀斯特地貌,觀察了溶洞的樣態、了解了溶洞的形成,并進行了實驗后,就能夠很具象地理解碳酸鈣的溶解反應,使知識內化變得生動而具體。
二是體驗式學習理論。學生對理論的理解有時難以僅憑書本學習獲得,還需要通過體驗內化知識。古語云:“讀萬卷書,不如行萬里路。”這句話生動地詮釋了體驗式學習的重要性。研學旅行就是讓學生走出教室,走進社會去體驗真實的化學世界的一種學習活動。例如,在研學旅行中,教師可以帶領學生參觀鋁土礦礦場,讓學生了解礦石的開采過程,并通過實驗模擬鋁的提取過程,從而引導學生深刻理解氧化還原反應和電解法的應用。
三是多元智能理論。該理論主張將人的智能劃分為不同的智力成分,而不是將智能定義為單一的、一般的能力。正因為存在智力成分的不同,所以學生的學習興趣、學習能力、學習需求、學習方式等都存在一定的差異,研學旅行恰好能夠滿足不同學生的學習需求。如:有些學生通過觀察化學現象,就能夠深刻理解相關知識;有些學生只有通過實驗操作,才能更好地理解相關化學原理。又如:有些學生更喜歡一個人進行深入探究,而有些學生則需要與同伴相互幫助;有些學生習慣借助書本和現象學習化學原理,而有些學生則喜歡通過現場觀察進行學習;等等。這些不同的學習習慣、學習方式、學習需求,在研學旅行活動中都能得到滿足。
綜上可知,化學學科教學與研學旅行的有機結合,實際上是在倡導一種“做中學”教育理念,讓學生通過親身體驗、細致觀察和團隊合作,逐步掌握那些復雜的化學概念和原理。當學生投入到這些實踐活動中,他們不僅對學習產生了濃厚的興趣,而且對知識的理解也更加深刻。這種教學方式不僅使得化學課堂變得生動有趣,而且有效地促進了學生從理論知識到實際應用的轉變。
(二)現實基礎:廣西擁有豐富的自然資源和較為雄厚的工業基礎
廣西本土擁有豐富的自然資源和較為雄厚的工業基礎,為化學學科研學旅行活動的開展提供了得天獨厚的條件。如廣西擁有豐富的喀斯特地貌,尤其是桂林山水,石灰巖山體和溶洞構成了其獨特的地貌特征。這些地貌的形成與化學學科知識緊密相關,特別是與碳酸鈣的溶解和沉淀聯系尤為密切。在研學旅行中,學生可以在溶洞和巖石區域采集樣本、進行實驗,研究碳酸鈣的溶解速率和化學風化作用的條件。這是一次深入探究化學反應的實踐,學生能夠深刻理解地質現象與化學反應之間的復雜聯系。
在化學學科研學旅行活動中,南寧一中主要利用廣西的礦產資源和生態與環境資源。一是礦產資源。廣西有著錳礦、鋁土礦等豐富的礦產資源,礦物的開采與提取為化學學科教學提供了真實的情境。例如,學生可以通過參觀錳礦或鋁土礦的開采現場,學習金屬的氧化還原反應及冶金工藝,了解錳、鋁等金屬的提取過程。在此過程中,學生可以模擬進行金屬提取,從而更直觀地了解化學在工業中的應用,也能意識到化學學科與社會生產的緊密聯系。二是生態與環境資源。廣西的邕江、漓江、紅水河等水系為化學研學旅行中的環境化學研究提供了豐富的案例。例如,學生可以在邕江流域采集水樣,然后利用化學檢測技術測定水中重金屬、氮磷化合物等污染物的含量,分析水體污染的來源及其對生態環境的影響。同時,學生可以結合地理學和生物學知識分析廣西水系的情況。這樣,學生不僅能學到化學污染監測的方法,而且能提出可行的水資源保護與治理方案。這種跨學科的研究模式使學生更加全面地理解環境化學的實用價值,培養他們的環保意識和社會責任感。
上述資源為化學研學旅行活動的開展提供了必要的條件和基礎。通過有效整合這些資源,高中化學教學既能夠加深學生對化學原理的理解,又能為他們提供更多的實驗操作機會,讓學生親身體驗化學知識在現實世界中的廣泛應用。
(三)學情基礎:學生對化學學科研學旅行有較強的需求
為了了解學生對化學學科研學旅行活動的需求,筆者對南寧一中的部分學生進行了調研,了解了學生的學習興趣、實驗能力及對研學旅行的期待。本次調研以高一年級學生為主要調研對象,共計150人,主要從學習興趣與動機、實驗操作基礎與能力、對研學旅行的期待等方面進行調研。采取問卷調查的調研方式,總共發放調查問卷150份,回收有效問卷145份,問卷有效率約為96.67%。通過調研分析,筆者得出如下學情數據。
一是在學生的學習興趣與動機方面。調研結果顯示:超過75.00%的學生對化學學科表現出較高的興趣,特別是對實驗操作部分。然而,由于學校實驗室條件有限,學生的實際動手機會較少。因此,在調研中,學生普遍表示希望能在研學旅行中動手實操,在真實環境中進行實驗操作,尤其是結合自然資源和工業實踐的實驗項目。二是在實驗操作基礎與能力方面。調研結果顯示:約有60.00%的學生認為他們缺乏操作復雜化學實驗的經驗,特別是實驗技能較為薄弱。例如,學生希望通過研學旅行學習如何在野外環境中進行樣本采集,或在工廠中了解化學物質生產流程。通過這些實際操作,學生能夠在實踐中提升實驗操作技能,加深對化學反應原理的理解。三是在對研學旅行的期待方面。調研結果顯示:超過80.00%的學生期待通過研學旅行,將課堂上的理論知識運用于實踐,尤其是參觀工廠、礦區或進行環境檢測等實踐活動。例如,學生希望參觀鋁土礦礦場,了解金屬冶煉的化學過程,或者參與水質檢測項目,利用化學方法分析水體污染。這類體驗式學習活動可以幫助學生將所學知識運用于實際問題中,進一步提高學習動力和興趣。
由調研可知,學生對研學旅行表現出較大的興趣,他們希望通過研學旅行增強實驗操作技能,特別是在將自然學科與工業應用相結合的化學領域。所以,設計以實踐為主導的研學旅行活動,不僅能夠滿足學生的學習愿望,而且能進一步提升他們的科學探索能力和問題解決能力。
通過理論基礎、現實資源和學情分析,我們可以清晰地認識到,化學學科與研學旅行的結合不僅有堅實的教育理論作為基礎,而且有豐富的資源條件為其提供必要的支撐。同時,學生對這種實踐性學習方式抱有較大的期待,他們渴望通過研學旅行加深對化學知識的理解并提升實驗操作能力。因此,利用廣西豐富的資源、結合學生的需求設計有針對性的研學旅行課程,能夠顯著提升化學學科教學的有效性和學生的學習體驗。
二、化學學科研學旅行活動的模式及設計
化學學科本身具有很強的實驗性和實踐性,學生對化學現象的理解和掌握常常依賴于實驗操作和對真實環境的觀察。然而,傳統課堂教學中的實驗活動往往只是實驗室實驗,這難以滿足學生深入理解化學知識的需求。化學領域內的許多反應過程,如礦物的化學提取、環境污染中的化學反應等,都需要在真實場景中進行觀察和實踐。在化學教學實踐中,逐漸發展出多種研學旅行模式,這些模式能夠彌補課堂實驗教學的不足,并有助于引導學生將理論知識運用于現實生活。研學旅行不僅僅是一次簡單的戶外體驗活動,它還是一種將教學內容與實際情境相結合的綜合性學習活動,精心設計研學旅行課程,是確保研學旅行活動質量的關鍵[2]。同時,為了有效提升學生的化學素養,教師應當鼓勵學生主動探究,利用互聯網和信息技術搜集相關資料,設計活動主題和方案,為研學旅行課程提供最優的選擇[3]。
(一)常用的研學旅行模式
高中化學學科教學的核心目標在于幫助學生掌握化學基礎理論、提升實驗操作技能,并能夠將所學化學知識運用于解決實際問題。因此,選擇有效的研學旅行模式,是研學旅行能夠發揮積極育人作用的保證。目前,常用的研學旅行模式主要有項目式研學旅行、主題式研學旅行、學科“1+N”融合等三種模式。
一是項目式研學旅行模式。項目式教學已成為現代教學改革的重要方式,它通過讓學生在完成具體項目的過程中進行學習。在實際教學中筆者發現,將復雜的化學問題(如環境污染、水質監測等)轉化為具體的項目任務,讓學生在實地調研、實驗操作和數據分析中完成整個學習流程,不僅能夠鞏固他們的化學知識,而且能鍛煉他們的研究能力和解決問題能力。因此,項目式研學模式在研學旅行中得到了廣泛應用,尤其適用于那些具有復雜性和綜合性的探究課題。
二是主題式研學旅行模式。化學學科教學往往圍繞特定主題進行,如“酸堿反應”或“金屬的化學反應”等主題。在實際教學中筆者發現,將某個化學概念作為研學旅行的研究主題,有助于學生在真實場景中深化對該主題應用的理解。例如,學生可以圍繞“礦物提取”這一主題,參觀礦區、進行冶煉實驗,將理論知識與實踐活動相結合。近年來,主題式研學旅行模式逐漸發展成熟,成為一種具有明確目標的教育方式。
三是學科“1+N”融合模式。在教學實踐中筆者發現,許多化學問題的解決不僅僅依賴于化學知識,還需要綜合運用地理、物理、生物等學科的知識。例如,環境污染的成因不僅涉及化學學科,還與地理環境和生態系統緊密相關。在實際教學和研學旅行中,越來越多學校采用化學與其他學科相結合的方式,形成了“1+N”的跨學科合作模式,幫助學生在解決化學問題中獲得更全面的認知。
(二)研學旅行的設計方案
1.項目式研學旅行模式的設計方案
項目式研學旅行是以一個具體的化學課題或實際問題為核心,學生通過深入參與項目探究的各個階段,從觀察、實驗到數據分析、報告撰寫,全面了解科學探究的全過程。該模式強調學生的自主探究能力和解決問題能力,通過實踐活動引導學生將理論知識運用于解決實際問題中,增強學生學習的主動性和創造性。
項目式研學旅行模式的設計具體如下。本次研學旅行的地點為廣西喀斯特地貌區(如桂林的溶洞或石灰巖山體區域);活動主題為喀斯特地貌的形成機制與化學風化反應。該項目是基于化學中的溶解反應原理,尤其是碳酸鈣在水與二氧化碳作用下的溶解與沉淀過程[反應式為CaCO3+CO2+H2O[]Ca(HCO3)2]。通過研究這一過程,學生可以理解喀斯特地貌形成的化學原理。據此,南寧一中將研學目標設定為:一是知識目標。讓學生掌握喀斯特地貌形成的化學原理,理解碳酸鈣的溶解與沉淀過程,了解化學風化作用在自然環境中的應用。二是能力目標。通過采樣、實驗操作、數據分析,培養學生的科學探究能力和實驗設計能力,提升其處理數據和解決問題的能力。三是情感態度目標。激發學生對自然科學的興趣,增強對自然現象的理解,培養其環保意識和團隊合作精神。
具體操作主要分為四個階段。第一階段,前期準備。教師先是進行知識鋪墊,在課堂上對喀斯特地貌的基本成因、碳酸鈣的化學性質及相關反應進行詳細講解,確保學生掌握基礎知識。接著,教師明確分配任務,將學生分成若干小組,每組明確分工,如記錄、采樣、實驗等,確保各小組高效完成任務。第二階段,實地考察。教師帶領學生到現場進行實地考察,觀察溶洞和石灰巖的外觀特征,記錄風化現象,現場講解喀斯特地貌形成的化學原理,特別是溶洞形成過程中的化學反應。學生在教師的指導下采集石灰巖樣本,拍照記錄現場的典型地貌結構,并記錄各種環境條件(如濕度、溫度等)。第三階段,實驗與數據分析。學生回到學校實驗室后,將采集到的石灰巖樣本進行化學成分分析,特別是對碳酸鈣含量進行分析;然后設計溶解實驗,模擬自然條件下的碳酸鈣溶解反應,觀察溶解速度與溶液pH值的變化;接著對比不同地點的巖石樣本,記錄溶解速度、pH值變化等數據,通過數據整理和對比得出結論,探討地貌形成與化學風化的關系(如表1所示)。第四階段,匯報與討論。每個小組準備一份研究報告,內容包括實地考察記錄、實驗數據分析和結論;各組通過口頭匯報、PPT等方式展示他們的研究成果。通過小組間的討論,學生可以進一步理解不同地點的喀斯特地貌化學反應特征,并分享他們的發現和見解。
項目式研學旅行模式將化學知識與地理環境融為一體,讓學生深入參與化學實驗和數據分析,從而培養他們的科學探究能力和實驗設計能力。同時,通過項目的執行,學生能夠將理論知識與實踐操作相結合,進而鍛煉他們的批判性思維和問題解決能力。此外,在這一過程中,學生學會如何在復雜的現實環境中運用化學知識,并通過實驗驗證自然現象。整個項目式研學旅行充分展現了“做中學”的教育理念,有助于學生在實際探究中提升化學學科核心素養。
2.主題式研學旅行模式的設計方案
主題式研學旅行模式是以特定化學主題為核心的研學旅行。該模式圍繞一個關鍵的化學概念展開,學生通過一系列有針對性、多維度、多層次的教學活動,深入掌握并應用這一概念。這種模式強調主題的系統性和完整性,使學生在旅行過程中能夠圍繞一個主題逐步深化對化學知識的理解。
主題式研學旅行模式的設計具體如下。本次研學旅行的地點為廣西的礦產資源區(如錳礦、鋁土礦等);活動主題為礦物質的化學提取與工業應用。在金屬提取和冶金學領域,氧化還原反應和化學電解等知識具有基礎性地位。通過研學旅行,學生有機會進行礦石的化學分析和冶金實驗,從而深入理解化學知識在工業生產中的實際應用。據此,南寧一中將研學目標設定為:一是知識目標。學生掌握礦物化學提取的基本原理,如電解法和氧化還原反應,并對錳、鋁等礦物的工業應用有初步認識。二是能力目標。培養學生提取金屬的科學探究能力,使他們能夠熟練操作化學實驗設備進行礦物提取,并具備數據分析和總結的能力。三是情感和態度目標。增強學生對資源開發與化學技術重要性的認識,激發他們對化學工業的興趣,并增強他們的環保意識和可持續發展意識。
具體操作主要分為四個階段。第一階段,前期準備。教師提前為學生講解金屬冶煉中的化學原理,特別是電解、氧化還原反應等相關知識,通過視頻、教材等資料介紹廣西礦產資源的開發情況。接著,教師進行任務分配,學生分為若干小組,組內自主分配任務角色,如現場記錄員、實驗操作員、數據分析員等。第二階段,參觀礦區,地點在廣西某鋁土礦或錳礦的礦區。教師組織學生參觀礦區,讓學生觀察礦石的采集和初步處理過程。教師或礦區指導員講解礦石提取的基本流程,并介紹礦物提取的現代工藝。學生記錄礦區的開采流程及環保措施,采集礦石樣本,拍攝礦區實景,特別是記錄化學反應設備和流程。第三階段,實驗室礦物提取實驗。學生通過電解法模擬金屬提取過程,包括溶解礦石樣本、調節電解槽的電壓和電流等實驗操作,觀察金屬沉淀的過程。學生測量不同實驗條件下金屬的提取效率,并通過多次實驗對比不同條件(如溫度、酸堿度、電解時間)對提取效果的影響(如表2所示)。第四階段,總結與展示。學生撰寫實驗報告,內容包括礦區參觀的學習內容、金屬提取實驗數據及其工業應用分析,通過小組展示分享他們對金屬提取工藝的認識。教師組織小組討論礦物提取過程中可能對環境產生的影響,引導學生思考如何減少工業生產中的污染,并嘗試提出綠色冶金方案。
通過深入研究金屬的提取過程,學生加深了對氧化還原反應和電解過程的理解,親身體驗了化學知識的應用,從而更加清晰地認識到化學在工業生產中的實用價值。這個過程增強了他們對化學學科的學習興趣和認同感,同時提升了他們實踐操作和實驗設計的能力。
3.“1+N”學科融合研學旅行模式的設計方案
“1+N”學科融合研學旅行模式是以化學為核心學科,將地理、生物、物理等學科融為一體的綜合性研學方式。通過這種跨學科融合方式,學生能夠從多角度觀察和分析問題,進一步培養他們的綜合分析能力。
“1+N”學科融合研學旅行模式的設計具體如下。本次活動的地點為廣西南寧市的邕江,活動主題為水質檢測與化學污染分析。在水質檢測領域,化學污染的分析(包括pH值、溶解氧、重金屬離子等)是環境化學的關鍵部分,也是水質檢測的重要內容。學生通過將地理學和生物學知識、化學知識相結合,能夠從化學視角深入理解水體污染及其對環境造成的影響。據此,南寧一中將研學目標設定為:一是知識目標。學生通過水質檢測和化學分析,了解水體污染的原因及其對環境的影響,理解水質中溶解氧、pH值及污染物的化學性質。二是能力目標。通過結合化學、地理、生物等學科知識,培養學生的跨學科綜合分析能力,增強他們在數據分析、環境評估和報告撰寫方面的綜合能力。三是情感態度目標。進一步增強學生的環保意識,促使他們關注水體污染和化學監測技術,培養其社會責任感和環保意識。
具體操作主要分為四個階段。第一階段,前期準備。教師預先講解水質檢測的化學基礎知識,如pH值測定、溶解氧測定及重金屬檢測等;同時,結合地理學科知識,講解水污染的地理環境因素,尤其是在廣西特有的地理條件下水污染的形成過程。隨后,教師進行任務分配,將學生分成若干小組,如化學檢測組、地理分析組、生物評估組等,各小組自主分配任務。第二階段,邕江水樣采集。學生前往邕江的相關流段,采集水樣并現場進行初步的檢測,包括測定pH值、溶解氧等基礎水質指標。教師在實地提供指導,演示水質檢測設備的使用方法。學生記錄水樣采集點的地理位置、流速等信息,為后續的跨學科分析做好數據準備。第三階段,在實驗室對水質做化學分析。學生將采集到的邕江水樣帶回實驗室進行深入檢測,利用化學實驗方法測定水樣中的重金屬、氮磷化合物等污染物濃度,并結合實驗結果推斷水污染的原因。學生結合地理數據和生物評估,分析水質污染的空間分布及其對生態環境的影響。學生通過數據對比,提出污染控制的建議。第四階段,進行跨學科總結與展示。每個小組撰寫一份綜合報告,內容包括水質檢測結果、地理環境分析及生物評估結果,針對水污染提出解決方案,并為邕江的水質保護提出建議。每個小組通過PPT展示他們的跨學科研究成果,并對水污染的治理措施進行討論。
“1+N”學科融合研學旅行模式使學生掌握了環境化學中的水質檢測技術,同時通過跨學科融合的學習,培養了學生的綜合思維能力和創新能力。學生在探究過程中能夠理解化學與其他學科的相互聯系,學會從多角度思考問題。此外,通過實地的水質檢測和污染分析,學生不僅學會了化學實驗操作,而且提升了數據處理、分析及報告撰寫等方面的能力。
三、開展高中化學學科研學旅行活動的成效與問題
在開展高中化學學科研學旅行的實踐探索中,南寧一中通過采用多樣化的研學模式,取得了較為顯著的教學成果,學生的學業表現、課堂學習效果及實驗技能均得到了顯著提高。
(一)多種研學模式并用提高了研學旅行的效果
首先,學生的學習狀況有了顯著變化。過去,學生對化學知識的理解主要依靠課本和實驗室實驗,這導致他們難以深刻理解化學現象。理論與實踐的分離使得學生的學習興趣普遍不高,一些學生甚至覺得化學知識過于抽象,與現實生活的關系不大。特別是關于一些復雜的化學原理,如金屬提取、環境污染分析等,學生常常感到難以理解,學習效果不盡如人意。然而,自從開展研學旅行后,學生的學習狀況有了明顯改變,學習興趣大大增強。通過項目式、體驗式等研學旅行模式,學生在真實環境中觀察和體驗化學反應,激發了他們對化學學科的興趣。南寧一中化學教研組在2023年春季學期進行了一次針對高一年級學生的問卷調查,目的是評估研學旅行對學生學習態度和知識學習的影響。本次調研共發放問卷180份,回收有效問卷165份。調查結果顯示:在實施研學旅行前,僅有約45.00%的學生對化學學科持有積極的學習態度,而實施后,這一比例超過了80.00%;過去,能夠理解碳酸鈣溶解過程的學生比例僅為35.00%,而開展研學旅行后,這一比例提升至78.00%。由此可見,通過在真實場景中參與實驗和觀察,學生能夠逐漸將理論與實踐相結合,知識掌握程度顯著提高;通過實際操作,學生能夠將復雜的理論知識運用于解決實際問題,知識內化的效果顯著增強。
其次,課堂教學效果有了較大提高。過去,化學課堂主要依賴教師的講解和實驗演示,課堂教學缺乏足夠的互動,導致學生在學習過程中往往處于被動狀態。而且,受限于學校實驗室條件,課堂實驗通常較為簡單,無法充分展現化學現象的復雜性,這影響了學生對復雜的化學現象的理解。特別是在處理復雜的化學反應時,學生僅憑課本的文字描述和實驗室的小規模實驗,難以形成深刻的認識。然而,隨著研學旅行的開展,課堂互動性得到了增強,研學旅行為學生提供了更多的參與機會,課堂范圍不再是局限于教室和實驗室,而是擴展到了社會。南寧一中化學教研組在2023年春季學期針對高一年級學生進行了問卷調查,調查結果顯示:在研學旅行實施前,大約只有30.00%的學生會在化學課堂上主動提問和參與討論;而研學旅行實施后,主動參與課堂討論的學生的比例超過了60.00%。這說明學生能夠將課堂上學到的化學原理直接運用于解決現實問題,學生的知識運用能力得到了提高。例如,通過參觀鋁土礦礦場,學生能夠理解金屬冶煉過程中的化學反應,并在后續的實驗中模擬金屬提取過程,理論與實踐相結合使得課堂知識變得具體、形象,學生解決問題的能力顯著增強。
最后,學生的實驗操作能力得到了顯著提升。實驗操作能力是化學學科核心素養的關鍵組成部分。過去,由于學校實驗室設備的限制,學生的實驗操作主要是在基礎實驗時進行,缺少復雜實驗的操作經驗,尤其是涉及復雜化學反應的實驗操作更少,這在一定程度上限制了學生實踐能力的提升。研學旅行的實施為學生提供了更多的動手實踐機會。例如,通過參與水質檢測、金屬提取等研學項目,學生所面對的實驗不再是簡單的實驗室操作,而是更多、更復雜的實驗。在水質檢測實驗中,學生通過化學分析方法測定水中的污染物含量,從而掌握了環境化學的實際操作技能。南寧一中化學教研組在2023年春季學期針對高一年級學生進行了問卷調查,調查結果顯示:過去,約有50.00%的學生表示不懂如何進行復雜的實驗操作,而經過研學項目訓練后,超過75.00%的學生表示能夠獨立完成較為復雜的實驗。此外,學生在研學過程中不僅要進行實驗操作,還需對實驗數據進行分析和總結,這顯著提升了他們的數據分析能力。根據授課教師的反饋,研學項目訓練后學生在實驗報告中數據分析的正確率從原先的55.00%提高到了85.00%。
(二)開展研學旅行活動存在的問題與反思
盡管研學旅行在化學教學中取得了顯著成效,但在具體實施過程中仍面臨若干挑戰,隨著活動的深入推進,新的問題逐漸顯現。首先,資源的有限性和研學旅行活動組織的復雜性成為研學旅行的主要障礙。研學旅行活動的開展依賴于豐富的資源,包括實地考察的場所、實驗設備、指導教師等。然而,在實際操作中,南寧一中常常遭遇資源短缺的問題,尤其是外出考察經費和場地有限,這限制了學生參與研學旅行的熱情。同時,研學旅行的組織和協調工作繁雜,如學生安全管理和交通安排等,給學校和教師帶來了額外的壓力。其次,部分學生適應性不強。盡管大多數學生對研學旅行持積極態度,但仍有少數學生在實踐操作中表現出適應能力較弱的問題。例如,面對復雜的實驗操作時,一些學生表現出畏難情緒;在團隊合作中,有些學生難以融入集體,影響了學習效果。最后,評價機制有待完善。目前,南寧一中研學旅行評價主要側重于知識掌握和實驗操作,對學生在研學旅行中的綜合表現,如團隊合作和創新思維等維度的評價尚未完善。許多學生在實踐中的綜合技能未能得到充分的反饋和評估,導致評價結果難以全面反映學生的實際能力。未來,隨著研學旅行活動的持續改進和優化,高中化學學科教學將變得更加生動具體。所以,普通高中在進行化學學科研學旅行活動評價時,應結合學科特點和研學旅行活動實際,從知識學習、能力提升、素養發展、創新能力等維度,對研學旅行的效果進行更為全面、客觀、科學的評價。
研學旅行作為一種新型的教育方式,成功地將理論知識與實際操作相結合,讓學生能在真實環境中運用所學知識,增強他們的實驗技能、數據分析能力和創新思維。本文深入探討了利用廣西本土資源開展高中化學學科研學旅行的有效策略,提出了項目式、主題式及學科“1+N”式等多種研學旅行模式。這些模式不僅凸顯了化學知識在生活實際中的應用,而且通過跨學科合作的方式提升了學生的綜合素養。未來,高中學校可以進一步探討如何將現代科技(如虛擬實驗、智能設備等)融入研學旅行,以豐富學生的實踐體驗。此外,高中學校還應開發更多適應不同學科和地域特色的研學旅行模式,以推動其在更廣闊的教育領域中的應用,實現其更全面的教育價值。
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注:本文系廣西教育科學“十四五”規劃2022年度研學實踐教育與勞動教育專項重點課題“基于廣西本土資源的高品質研學旅行課程建設與實踐研究”(2022ZJY1661)的研究成果。
(責編 蒙秀溪)
作者簡介:蘇衍志,1980年生,桂林靈川人,本科,高級教師,主要研究方向為高中化學教學、教學方法改革。