化學(xué)探究活動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的研究

陶維

（常州市清潭中學(xué)江蘇常州213000）

化學(xué)探究活動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的研究

陶維

（常州市清潭中學(xué)江蘇常州213000）

以學(xué)生為主體的探究學(xué)習(xí)方式是世界科學(xué)教育課程改革的趨勢(shì)之一。本文從探究學(xué)習(xí)的相關(guān)理論出發(fā)，探討了設(shè)計(jì)化學(xué)探究活動(dòng)項(xiàng)目的一些原則，并以實(shí)例進(jìn)行了分析。

探究學(xué)習(xí)；項(xiàng)目活動(dòng)；設(shè)計(jì)；原則；策略；案例

一、科學(xué)探究教學(xué)的理論

發(fā)展學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)離不開科學(xué)的學(xué)習(xí)過程，其重要途徑是探究。探究教學(xué)的過程就是在課堂設(shè)計(jì)與教學(xué)中“還原”獲取知識(shí)的“自然途徑”，創(chuàng)設(shè)合理的環(huán)境，“再現(xiàn)”未知到真知的發(fā)現(xiàn)過程。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，“重演”科學(xué)探究過程的基本形式之一是“項(xiàng)目式問題解決”，并通過主題模塊或穿插研究項(xiàng)目專題加以實(shí)施，即根據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計(jì)出學(xué)習(xí)單元——活動(dòng)項(xiàng)目，在教師指導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行類似科學(xué)探究的學(xué)習(xí)，以合作、交流與獨(dú)立思考相結(jié)合為主要形式，設(shè)計(jì)方案，實(shí)踐操作，反思討論直至問題解決。

二、化學(xué)活動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原則

以活動(dòng)項(xiàng)目為中心的專題探究學(xué)習(xí)模式，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位和自主探究過程。而“活動(dòng)項(xiàng)目”是探究教學(xué)中教與學(xué)的載體，選擇一個(gè)好的活動(dòng)項(xiàng)目無疑是探究教學(xué)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。

1.選擇的活動(dòng)項(xiàng)目應(yīng)激發(fā)學(xué)生的主體性

該原則主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。一是選擇的活動(dòng)項(xiàng)目應(yīng)是學(xué)生感興趣的熱點(diǎn)問題。二是活動(dòng)項(xiàng)目應(yīng)有一定的研究?jī)r(jià)值，為學(xué)生提供創(chuàng)新的空間。

2.選擇的項(xiàng)目活動(dòng)應(yīng)關(guān)注可行性

項(xiàng)目活動(dòng)實(shí)施的客觀條件是教師在選擇課題時(shí)考慮的原則之一。這些客觀條件應(yīng)是教師能夠提供的。可能有些項(xiàng)目活動(dòng)中的某些實(shí)驗(yàn)，看似與課堂實(shí)驗(yàn)相比較為復(fù)雜，但通常是可以自己動(dòng)手利用常用的物品改造的，這些都是屬于可行的案例。

3.選擇的活動(dòng)項(xiàng)目要具有綜合性

當(dāng)前學(xué)科與學(xué)科之間的交叉和相互滲透，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展效應(yīng)愈加明顯。教師在選擇活動(dòng)項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮它的綜合性。有些活動(dòng)項(xiàng)目，僅從化學(xué)角度考慮問題是不夠的，還需要考慮到物理和化學(xué)性質(zhì)、成本以及外觀等問題。

三、化學(xué)活動(dòng)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的設(shè)計(jì)策略

化學(xué)活動(dòng)項(xiàng)目要求學(xué)生用發(fā)散思維、聯(lián)想思維、逆向思維等思維形式，利用已掌握的知識(shí)和技能，根據(jù)現(xiàn)有條件制定不同的方案、驗(yàn)證方案、得出結(jié)論并最終解決或解釋問題。要設(shè)計(jì)具有良好教學(xué)功能的項(xiàng)目活動(dòng)，不僅要有好的項(xiàng)目活動(dòng)內(nèi)容，而且還需要用目的性、科學(xué)性、發(fā)展性、創(chuàng)新性、可行性、簡(jiǎn)約性、安全性、趣味性、啟發(fā)性和最優(yōu)化等原則作為化學(xué)活動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想。

1.將“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的開放問題”設(shè)計(jì)成活動(dòng)項(xiàng)目

例如在化學(xué)教學(xué)中，有些問題，教材和參考書上給出的結(jié)論很籠統(tǒng)。對(duì)于這樣一類問題，可以設(shè)計(jì)成活動(dòng)項(xiàng)目，讓學(xué)生通過項(xiàng)目活動(dòng)得出符合客觀實(shí)際的結(jié)論。例如，“鋼鐵的冶煉”，教材和參考書上籠統(tǒng)的用“Fe2O3+ 3CO=加熱2Fe+3CO2”來表示反應(yīng)結(jié)果，但實(shí)際情況很復(fù)雜，反應(yīng)產(chǎn)物也很多，反應(yīng)方程也不相同。這個(gè)問題可設(shè)計(jì)成活動(dòng)項(xiàng)目，將反應(yīng)產(chǎn)物與足量稀鹽酸反應(yīng)，探究最后的產(chǎn)物是否為純凈的鐵。通過活動(dòng)項(xiàng)目，學(xué)生得出客觀結(jié)論：反應(yīng)產(chǎn)物不是純凈的鐵，而是鐵的合金。

2.將“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)”設(shè)計(jì)成活動(dòng)項(xiàng)目

在中學(xué)化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，有很多實(shí)驗(yàn)受多種因素影響，其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，甚至?xí)霈F(xiàn)失敗或異常現(xiàn)象，對(duì)于此類實(shí)驗(yàn)問題，可設(shè)計(jì)成活動(dòng)項(xiàng)目，讓學(xué)生探索出最佳實(shí)驗(yàn)條件。例如“探究影響固體物質(zhì)溶解性的因素”，固體物質(zhì)溶解度受溫度、溶質(zhì)種類、溶劑種類等影響，而該實(shí)驗(yàn)又受溶質(zhì)質(zhì)量、溶劑質(zhì)量等多種因素的影響，學(xué)生可通過項(xiàng)目活動(dòng)探索出該實(shí)驗(yàn)的最佳實(shí)驗(yàn)條件——控制變量。

3.將“實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的異常現(xiàn)象”設(shè)計(jì)成活動(dòng)項(xiàng)目

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)常可以看到有異常物質(zhì)生成，其物質(zhì)的成分究竟是什么，人們難以給出明確答案。例如，鐵跟稀硫酸反應(yīng)時(shí)，常有黑色物質(zhì)殘留于剩余溶液中，該黑色物質(zhì)的成分是什么，可設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

4.將“生活問題”設(shè)計(jì)成活動(dòng)項(xiàng)目

學(xué)習(xí)的目的是為了應(yīng)用?；瘜W(xué)教學(xué)中，很多的化學(xué)知識(shí)與生活、生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系。如果將其中有些問題設(shè)計(jì)成探究實(shí)驗(yàn)，可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，使他們真切地感受到化學(xué)知識(shí)有用武之地。例如，現(xiàn)在假黃金、低劣牙膏等假劣產(chǎn)品充斥市場(chǎng)，就此可設(shè)計(jì)成“真假黃金鑒別實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”和“牙膏優(yōu)劣鑒別實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”等探究性活動(dòng)項(xiàng)目讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索。

四、活動(dòng)項(xiàng)目案例

基于以上活動(dòng)項(xiàng)目設(shè)計(jì)的原則與策略，設(shè)計(jì)如下活動(dòng)項(xiàng)目。

(一)課題：探究銀制器皿變黑的秘密。

(二)問題情景：

在日常生活中，我們會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)：銀飾品和銀制器皿使用久了，就會(huì)失去原來的光澤，在表面生成一層黑色物質(zhì)。這是什么原因？如何使變黑的銀飾品和銀制器皿重新恢復(fù)原來的光澤？

(三)查閱資料，收集信息

銀制品易受空氣中H2S的影響。該反應(yīng)在常溫常壓下需要氧氣參加。活潑的金屬可以置換出不活潑的金屬，如用鋁可以置換出Ag2S中的Ag。該反應(yīng)為固體之間的反應(yīng)，可用熱水和NaHCO3溶液使反應(yīng)容易進(jìn)行。

(四)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)用具：

(1)光亮銀器(2)干燥蘇打粉(3)鋁箔(4)水(5)燒杯(6)酒精燈(7)藥匙(8)量筒(9)熱墊(10)玻璃棒(11)雞蛋

實(shí)驗(yàn)過程：

(1)驗(yàn)證Ag能與H2S反應(yīng)，生成暗斑

操作：取出一個(gè)煮熟的雞蛋，剝?nèi)サ皻?，把銀器插到蛋黃中去，并放置一夜。觀察現(xiàn)象，并作記錄。

(2)利用化學(xué)反應(yīng)，除去銀制品上的暗斑

①量取200mL的水倒入250mL的燒杯中，加熱至沸騰。取下燒杯，放在熱墊上，慢慢加入1.2g蘇打粉(NaHCO3)，并攪拌。

②用鋁箔把插入蛋黃中的銀器包起來，放入到燒杯中。銀器應(yīng)該被淹沒鋁箔，等待10～15分鐘。

③從燒杯中取出銀器，小心的將鋁箔從銀器中拿開。觀察現(xiàn)象并作記錄。

(五)討論與交流

1.通過實(shí)驗(yàn)，知道銀制品長(zhǎng)期放置在空氣中會(huì)失去光澤，出現(xiàn)暗斑。利用活潑金屬置換出不活潑金屬這一原理可以除去銀制品中的暗斑。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生還遺留了一些問題，但他們并不因此而失望，反而激發(fā)了進(jìn)一步學(xué)習(xí)的欲望。這正體現(xiàn)了化學(xué)探究活動(dòng)項(xiàng)目的開放性，是化學(xué)探究活動(dòng)項(xiàng)目的魅力所在。

結(jié)合設(shè)計(jì)活動(dòng)項(xiàng)目的選題原則，選擇這個(gè)生活中學(xué)生感興趣的熱點(diǎn)問題，考慮到該項(xiàng)目活動(dòng)的實(shí)施是可行的，并且具有一定的綜合性，設(shè)計(jì)成了該化學(xué)探究活動(dòng)項(xiàng)目，讓學(xué)生親自動(dòng)手來探究銀制品變黑的秘密，生活中的問題與化學(xué)知識(shí)緊密聯(lián)系起來，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，使他們真切的感受到化學(xué)知識(shí)有用武之地。

1008-0546（2010）12-0070-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2010.12.039