李書霞
摘要:以“阿司匹林”主題活動(dòng)為例介紹了化學(xué)與生物學(xué)科聯(lián)合開發(fā)和實(shí)施的一門生活實(shí)踐類校本課程,內(nèi)容包括課程開發(fā)的背景、選題依據(jù)、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)過程以及教學(xué)反思。
關(guān)鍵詞:生活實(shí)踐;校本課程;阿司匹林;主題活動(dòng)
文章編號(hào):1005–6629(2015)3–0012–04 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1 生活實(shí)踐類校本課程的開發(fā)背景
《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出:要“從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際出發(fā),幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系,關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會(huì)問題,培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、參與意識(shí)和決策能力?!盵1]這樣的課程設(shè)置理念一直根植在筆者心中,因?yàn)橹挥信c生活緊密相連的課程內(nèi)容才會(huì)贏得學(xué)生的認(rèn)同感,激發(fā)學(xué)生興趣,豐富學(xué)生視野,引發(fā)學(xué)生思考,從而賦予我們的教學(xué)以旺盛的生命力。
基于此,我校高二年級(jí)的化學(xué)和生物老師聯(lián)合開設(shè)了一門校本課程,即《魅力科學(xué)與多彩生活》。以與學(xué)生日常生活最息息相關(guān)的食品和藥物為主題,模擬生活與生產(chǎn)中的一些真實(shí)情境和實(shí)驗(yàn)過程,將生物和化學(xué)的常識(shí)融貫其中,讓學(xué)生在動(dòng)手操作和動(dòng)腦思考過程中運(yùn)用所學(xué)知識(shí)、體驗(yàn)成功、提升能力,同時(shí)增強(qiáng)健康意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng),為未來(lái)的生活和工作提供科學(xué)的視角和選擇的依據(jù)。
結(jié)合我校高二學(xué)生已經(jīng)具備的化學(xué)與生物學(xué)科知識(shí)背景和能力水平,我們?cè)O(shè)置了本學(xué)期四個(gè)主題的實(shí)踐活動(dòng)課:(1)阿司匹林的制備及在生活中的妙用;(2)中國(guó)傳統(tǒng)食品——豆腐;(3)中國(guó)式釀酒及酒文化;(4)小小廚師之發(fā)酵食品的制作。
下面以“阿司匹林”為例介紹生活實(shí)踐類校本課程的開發(fā)與實(shí)施過程。
2 “阿司匹林”主題活動(dòng)的選題依據(jù)
2.1 基于“阿司匹林”的分析
阿司匹林是為大眾所熟知的一種經(jīng)典藥物,具有治療感冒和解熱鎮(zhèn)痛的作用。而且近年來(lái),隨著醫(yī)學(xué)界對(duì)阿司匹林研究的深入,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了它更多更廣泛的藥物功效,可謂“歷經(jīng)百年依然充滿生機(jī)”。
阿司匹林的學(xué)名是“乙酰水楊酸”(見圖1),它的結(jié)構(gòu)并不像其他藥物那么復(fù)雜,官能團(tuán)含酯基和羧基,分子中有一個(gè)苯環(huán)。無(wú)論是分析其物理化學(xué)性質(zhì)還是完成其制備都是高中生可以勝任的。
2.2 基于學(xué)情的分析
我校處于高二第二學(xué)期的理科生已經(jīng)完成了有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí),熟悉了常見的有機(jī)合成原理,而且在《化學(xué)與生活》選修模塊中對(duì)阿司匹林這種重要的合成藥物也做了初步了解[2],為本課題的開展奠定了良好的化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)。
從初三開始至今,學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室親自動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)越來(lái)越多,高中《化學(xué)必修1》第一章更是重點(diǎn)介紹了從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)的基本方法[3],所以學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備、試劑藥品、操作方法等都有了一定的掌握,具備了完成有機(jī)合成實(shí)驗(yàn)、記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果、定性定量分析的基本能力。
另一方面,經(jīng)過初中兩年和高二第一學(xué)期生物學(xué)科的學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)基本的生物學(xué)概念有了理性的認(rèn)識(shí),對(duì)阿司匹林在生活中的使用可以做出初步的推測(cè)和解釋。所有這些都說(shuō)明開展本課題對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是可行和可操作的。
所以,我們將本課題定義為“阿司匹林的制備及對(duì)月季花保鮮功能的研究”。
3 “阿司匹林”主題活動(dòng)的教學(xué)目標(biāo)
3.1 知識(shí)與技能
(1)能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),分析阿司匹林的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。結(jié)合實(shí)踐活動(dòng),將化學(xué)與生物關(guān)聯(lián)起來(lái),共同解決生活中的問題,解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,形成學(xué)科間的交叉學(xué)習(xí)觀念。
(2)掌握實(shí)驗(yàn)探究的基本方法,加深對(duì)學(xué)科知識(shí)的認(rèn)識(shí)和理解,關(guān)注學(xué)科本質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)探究的方法和規(guī)律。
3.2 過程與方法
(1)通過對(duì)阿司匹林的合成以及花朵保鮮作用的實(shí)踐研究,進(jìn)一步理解化學(xué)反應(yīng)的過程和原理,提升控制變量和設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的探究意識(shí)。
(2)通過本課題中的系列實(shí)踐活動(dòng),增強(qiáng)查閱資料、敢于質(zhì)疑、勤于思考、自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。
3.3 情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)和生物學(xué)科的興趣,體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛與喜悅,感受科學(xué)在指導(dǎo)健康生活中的重要價(jià)值和意義。
(2)通過從多角度分析異常實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有助于樹立科學(xué)的辯證唯物主義世界觀,增強(qiáng)勇于創(chuàng)新,敢于實(shí)踐,崇尚科學(xué)的意識(shí)。
4 “阿司匹林”主題活動(dòng)的教學(xué)過程
在自由選課的基礎(chǔ)上由學(xué)校教務(wù)處隨機(jī)選取30名學(xué)生參與此校本課程,每周上一次課,“阿司匹林”主題活動(dòng)課共歷時(shí)五節(jié)課的時(shí)間完成。
4.1 第一課時(shí)——自主查閱資料,深入了解阿司匹林
帶領(lǐng)學(xué)生走入學(xué)校的ipad教室,引導(dǎo)他們查閱與“阿司匹林”有關(guān)的所有知識(shí),重點(diǎn)關(guān)注阿司匹林的發(fā)現(xiàn)史、醫(yī)學(xué)作用、合成原理、制備方法、新功效及副作用等知識(shí),并把要點(diǎn)記錄在學(xué)案上,尤其要寫清楚阿司匹林制備反應(yīng)的方程式、具體操作步驟、分離提純方法等內(nèi)容,準(zhǔn)備在第二節(jié)課的時(shí)候進(jìn)行匯報(bào)交流。
通過本節(jié)課的活動(dòng),學(xué)生對(duì)阿司匹林這種經(jīng)典藥物有了全面了解,比原來(lái)的感性認(rèn)識(shí)上升了一個(gè)臺(tái)階,能利用自己的學(xué)科知識(shí)對(duì)陌生信息進(jìn)行分析和理解。在了解阿司匹林發(fā)現(xiàn)史的過程中體會(huì)到了科學(xué)研究與發(fā)展的一般規(guī)律和方法。
4.2 第二課時(shí)——分組匯報(bào)交流,明確阿司匹林的制備方法
把30名學(xué)生分成十個(gè)組,每?jī)蓚€(gè)小組承擔(dān)一個(gè)匯報(bào)內(nèi)容,相互借鑒和補(bǔ)充。具體包括阿司匹林的結(jié)構(gòu)與物理化學(xué)性質(zhì)、發(fā)現(xiàn)歷史、醫(yī)學(xué)功效、副作用及處理方法、實(shí)驗(yàn)室合成方案等五個(gè)部分。小組成員之間先用5分鐘時(shí)間溝通交流,之后選派代表上臺(tái)匯報(bào)。
在此過程中不僅加強(qiáng)了組員之間的交流與合作,而且鍛煉了部分學(xué)生的梳理和表達(dá)能力,更能加深學(xué)生對(duì)阿司匹林的認(rèn)識(shí)和理解。在本節(jié)課的最后階段,師生共同確定了基于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室條件下的合成反應(yīng)機(jī)理(見圖2),每個(gè)學(xué)生都清楚了解每一步實(shí)驗(yàn)操作的目的與方法,為下一節(jié)課走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做好準(zhǔn)備。
4.3 第三課時(shí)——走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)手實(shí)踐合成阿司匹林
依然按照上一節(jié)課分組的情況開展合成阿司匹林的實(shí)踐活動(dòng),盡管在實(shí)驗(yàn)室條件下只能實(shí)現(xiàn)上述一個(gè)環(huán)節(jié)的合成,但是在此過程中卻蘊(yùn)含了豐富的實(shí)驗(yàn)原理和操作方法,對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和思考能力有較大的挑戰(zhàn)。具體有以下8個(gè)步驟:
量取藥品→水浴加熱→降溫結(jié)晶→減壓過濾(取濾渣)→洗滌晶體→加試劑除雜→減壓過濾(取濾液)→加試劑酸化→減壓過濾(取濾渣)→洗滌晶體→干燥
由于步驟較多,這節(jié)課耗時(shí)較長(zhǎng),耗用了大約一個(gè)半小時(shí),大大超出了一節(jié)課的時(shí)間,但是學(xué)生們依然興致勃勃,當(dāng)看到晶瑩的片狀固體阿司匹林最終結(jié)晶在濾紙上時(shí),學(xué)生們享受到了極大的成就感。
4.4 第四課時(shí)——走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,探究阿司匹林對(duì)月季花的保鮮功效
第二次走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,大家首先看到了自己之前制備的阿司匹林已經(jīng)干燥好了,學(xué)生們很快就想到了檢驗(yàn)阿司匹林中是否混有水楊酸的方法:將三氯化鐵溶液滴入用阿司匹林配置的懸濁液中,并沒有出現(xiàn)紅色,說(shuō)明同學(xué)們制備的產(chǎn)品純度很高。
在查閱資料時(shí),大家發(fā)現(xiàn)阿司匹林除了有解熱鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕、防血栓等傳統(tǒng)功效外,在生活中也有很多妙用,比如“去頭屑、治粉刺、除老繭、鮮花保鮮、活化土壤、治療蚊蟲叮咬等”,那么這些網(wǎng)絡(luò)上的報(bào)道是否屬實(shí)呢?
在考慮了實(shí)驗(yàn)的可行性之后,師生共同選擇了“月季花保鮮”這個(gè)課題來(lái)繼續(xù)探究阿司匹林的應(yīng)用價(jià)值[4],由生物老師帶領(lǐng)學(xué)生們完成。共設(shè)置了四組對(duì)比實(shí)驗(yàn):(1)清水;(2)清水+營(yíng)養(yǎng)液;(3)清水+營(yíng)養(yǎng)液+自制阿司匹林;(4)清水+營(yíng)養(yǎng)液+藥店購(gòu)買的阿司匹林(乙酰水楊酸含量相同)。
每瓶500毫升上述溶液中放一支含苞待放的月季花,首先記錄鮮花的初始態(tài),以后每天持續(xù)觀察月季花的動(dòng)態(tài)變化,并記錄在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上,必要時(shí)可以拍照對(duì)比。
在此環(huán)節(jié)中,學(xué)生們不僅運(yùn)用了所學(xué)的有機(jī)化學(xué)知識(shí)(如酚羥基的檢驗(yàn)方法),而且在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí),他們也親自體驗(yàn)到了變量控制和設(shè)置空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)的重要性。
4.5 第五課時(shí)——交流匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果,總結(jié)反思主題活動(dòng)的收獲
本節(jié)課的第一個(gè)環(huán)節(jié)是:每個(gè)組派代表帶著自己的四瓶溶液和鮮花進(jìn)行匯報(bào),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出相應(yīng)的分析和原因推測(cè)。
十個(gè)組中有七個(gè)組實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)期很接近,鮮花的保持狀態(tài)由好到差的是:自制阿司匹林>藥店購(gòu)買阿司匹林>營(yíng)養(yǎng)液>清水
有兩個(gè)組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:營(yíng)養(yǎng)液>自制阿司匹林>藥店購(gòu)買阿司匹林>清水
有一個(gè)組的結(jié)果是:營(yíng)養(yǎng)液>清水>自制阿司匹林>藥店購(gòu)買阿司匹林
學(xué)生們?cè)诖穗A段的匯報(bào)中已經(jīng)加入了自己的思考,如有學(xué)生說(shuō):“大多數(shù)組都是自制的阿司匹林鮮花長(zhǎng)得較好。但也有例外,我認(rèn)為這其中可能有其他因素,例如瓶子本身未洗干凈,是否在同一環(huán)境下生長(zhǎng)(陽(yáng)光,溫度),這些都有可能影響結(jié)果。而購(gòu)買阿司匹林那組為何不如自制組呢?可能因?yàn)樗幤旧砗谐⑺酒チ忠酝獾奈镔|(zhì)影響了結(jié)果?!?/p>
為了進(jìn)一步了解學(xué)生的收獲和想法,在“阿司匹林”主題活動(dòng)的最后一節(jié)課,筆者還讓學(xué)生們書面回答了三個(gè)問題:
(1)談?wù)勀銓?duì)阿司匹林這種經(jīng)典藥物的認(rèn)識(shí);
(2)談?wù)勀阍诒緦n}的學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作、觀察探究中的收獲;
(3)請(qǐng)寫出你對(duì)本專題課程設(shè)置的意見或建議。
5 生活實(shí)踐類校本課程的教學(xué)反思
斯滕伯格的智力三元理論將人的智力分為“分析性智力、創(chuàng)造性智力、實(shí)踐性智力”三個(gè)方面,并且指出“成功智力”是三者的有機(jī)整體,是多層次的復(fù)雜體系,是一種貼近生活的智力,大家應(yīng)該改變傳統(tǒng)教學(xué)注重以學(xué)業(yè)為主的分析性智力培養(yǎng)的做法,加強(qiáng)創(chuàng)造性智力和實(shí)踐性智力的培養(yǎng)與開發(fā)[5]。我們開發(fā)和實(shí)施的生活實(shí)踐類校本課程就是試圖能在一定程度上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和實(shí)踐性智力,能讓學(xué)生更關(guān)注身邊的生活,能具備將抽象思維轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用的能力,將學(xué)科知識(shí)和生活實(shí)踐切實(shí)聯(lián)系起來(lái)。
“阿司匹林”主題實(shí)踐活動(dòng)初步實(shí)現(xiàn)了以下目標(biāo):較大地激發(fā)了學(xué)生的探究興趣,一定程度上發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,提升了運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力,從而加深了對(duì)學(xué)科本質(zhì)的理解。學(xué)生體驗(yàn)了探究式學(xué)習(xí)的一般程序,在查閱資料、方案設(shè)計(jì)、動(dòng)手操作、團(tuán)隊(duì)合作、結(jié)果分析、交流表達(dá)等方面的能力得到了鍛煉。
有學(xué)生在最后的總結(jié)報(bào)告中寫道:“該專題的學(xué)習(xí),讓我明白了一個(gè)新事物的誕生需要許多科學(xué)家的不斷努力和改進(jìn),也讓我實(shí)踐了制備阿司匹林的方法及具體操作,且了解了其在植物保鮮方面的作用及影響。該實(shí)驗(yàn)拓寬了我的知識(shí)面,提升了我的動(dòng)手操作、觀察記錄和數(shù)據(jù)分析的能力,使我受益匪淺?!?/p>
然而,在本課題活動(dòng)中我們也發(fā)現(xiàn)了一些問題和不足,值得我們反思和改進(jìn):學(xué)生方案設(shè)計(jì)的思路與方法雖然不是直接來(lái)自老師,但也并不是原創(chuàng),大部分來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)搜索的結(jié)果,創(chuàng)造性的工作并不多,對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)體現(xiàn)不充分。在小組合作過程中,大部分學(xué)生主動(dòng)性很高,但也有個(gè)別學(xué)生參與度不夠,收獲不大,有“濫竽充數(shù)”的嫌疑。部分學(xué)生對(duì)前期理論知識(shí)的鋪墊和后期實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫缺乏熱情,他們更鐘情于進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐操作,所以在思考能力的培養(yǎng)上稍顯不足。
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