課程基地催生化學(xué)生態(tài)課堂

王志春 丁林俐

摘要：自從課程基地建設(shè)以來，利用課程基地平臺(tái)改變了我們的學(xué)習(xí)方式和課堂模式，催生了化學(xué)生態(tài)課堂。DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)綠色化、簡(jiǎn)約課堂是我們對(duì)生態(tài)課堂的追求。

關(guān)鍵詞：課程基地；DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)綠色化；簡(jiǎn)約課堂

文章編號(hào)：1008-0546（2016）06-0000-00 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.000

新課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，自主探究的學(xué)習(xí)方式已經(jīng)被教師所接受，并在教學(xué)方法、理念上也作做了積極的改變，從的“滿堂灌”的教學(xué)模式改為探究式，但很多情況下仍存在“穿新鞋走老路”的現(xiàn)象。比如：①學(xué)生已經(jīng)習(xí)慣了上課由老師提問，跟著老師思路走，失去了將自己的想法表達(dá)出來的愿望；②由于教師過多的循循善誘，導(dǎo)致學(xué)生缺乏靈性；③有時(shí)答案的形式有很多，但由于老師設(shè)計(jì)了解題的常規(guī)套路，使學(xué)生無(wú)法選擇最適合自己的解答方式，從而喪失個(gè)性。這樣的課堂不利于凸顯以學(xué)生為主體，提高學(xué)生的能力。盧梭說過：教育必須順著自然——也就是順其天性而為，否則必然產(chǎn)生本性斷傷的結(jié)果。而生態(tài)課堂就是以學(xué)生為學(xué)習(xí)的主人，以學(xué)生為課堂教學(xué)活動(dòng)主體的課堂；強(qiáng)調(diào)學(xué)生是一個(gè)個(gè)具有思想、意識(shí)、情感、欲望、需求以及各種能力的活生生的人；是通過更優(yōu)的現(xiàn)代課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和高效的課堂教學(xué)活動(dòng)，使每個(gè)學(xué)生的潛能都得到有效的開發(fā)。

我校“生物與環(huán)境課程基地”建設(shè)以構(gòu)建綠色學(xué)習(xí)為理念，確立了“前瞻性規(guī)劃，高標(biāo)準(zhǔn)定位，實(shí)用性設(shè)計(jì)，有序性推進(jìn)”的建設(shè)原則，拓展教育空間，創(chuàng)新育人模式，優(yōu)化課程設(shè)置，搭建展示平臺(tái)，著力推進(jìn)素質(zhì)教育，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。幾年來，我們?cè)谡n程開發(fā)、課程實(shí)施平臺(tái)建設(shè)、學(xué)生社團(tuán)建設(shè)方面下功夫，初見成效，全校的教學(xué)方法正在發(fā)生著變化。

一、利用DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)解決學(xué)習(xí)障礙，催生生態(tài)課堂

下面以“酸堿中和滴定”為例加以說明，人教版選修五“酸堿中和滴定”是中學(xué)化學(xué)中一個(gè)重要的定量實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)是教師編制數(shù)據(jù)讓學(xué)生根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算并繪制滴定曲線圖，也有利用pH計(jì)來測(cè)定滴定過程中溶液的pH值來繪制曲線，更甚至于直接告知指示劑的選擇，這些都缺乏說服力。本節(jié)課的學(xué)習(xí)障礙是滴定終點(diǎn)的判斷和指示劑的選擇，首先對(duì)照教材，了解不同指示劑的變色情況，并引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)，指示劑的顏色變化與溶液的pH之間的關(guān)系。然后，將學(xué)習(xí)小組帶入環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，由他們自主選擇實(shí)驗(yàn)儀器和試劑并讓他們動(dòng)手實(shí)驗(yàn)親身感受，用0.1000 mol/L 鹽酸溶液滴定 20.00mL 0.1000 mol/L 氫氧化鈉溶液過程中溶液的pH變化。經(jīng)過各小組多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)接近滴定中和點(diǎn)與指示劑顏色變化終點(diǎn)時(shí)難以控制體積，此時(shí)讓他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中尋找替代儀器，找出滴數(shù)傳感器和pH傳感器重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。其中一小組演示了這一實(shí)驗(yàn)：在燒杯中加入準(zhǔn)確測(cè)量的20.00 mLNaOH溶液，用鐵架臺(tái)固定一個(gè)滴數(shù)傳感器，其中裝入0.1000 mol/L 鹽酸溶液，在燒杯中再放一個(gè)pH傳感器，點(diǎn)擊采集，打開滴數(shù)傳感器，觀看大屏幕?？梢钥吹诫S著鹽酸的滴入PH在不斷減小，開始時(shí)變化較慢，后來越來越快，圖上出現(xiàn)一個(gè)直線下降的過程，接下來又慢了起來。那到底pH變化有多顯著呢？可以通過計(jì)算用數(shù)據(jù)來證明，學(xué)生很快算出當(dāng)加入19.98 mL鹽酸時(shí)，溶液的pH是9.7，當(dāng)加入20.02mL鹽酸時(shí)，溶液的pH是4.3，可以發(fā)現(xiàn)滴定終點(diǎn)前后溶液PH變化的突躍。同時(shí)讓學(xué)生思考已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液時(shí)，到底選擇那種指示劑來判定滴定終點(diǎn)更為合適。另一組學(xué)生設(shè)計(jì)以下三個(gè)參照實(shí)驗(yàn)：

很快根據(jù)顏色變化正確選擇了指示劑。

基地建設(shè)增強(qiáng)了課堂的開放性，由課堂內(nèi)教學(xué)的單一模式向課堂外實(shí)踐活動(dòng)擴(kuò)展。課后可以布置學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定某橙汁中維C的含量（提示用碘滴定），由課堂學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向生活大大激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，特別是指示劑淀粉的選擇將實(shí)驗(yàn)與生活連在了一起，這樣把滴定原理的應(yīng)用視野擴(kuò)大到酸堿反應(yīng)以外，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。DIS數(shù)字化實(shí)驗(yàn)圖像自動(dòng)生成功能，在短短一分鐘內(nèi)為學(xué)生提供了直觀的動(dòng)態(tài)的滴定曲線，比起傳統(tǒng)的方法更生態(tài)更能激發(fā)學(xué)生的參與求知欲望，學(xué)生自然而然感到學(xué)習(xí)的快樂！

二、課堂實(shí)驗(yàn)綠色化、開拓思維，催生生態(tài)課堂

創(chuàng)建課程基地，我們的理想是讓整個(gè)學(xué)校充滿綠色，讓師生共處于綠色生活中，在享受綠色學(xué)習(xí)的快樂中共同成長(zhǎng)。課程基地物化環(huán)境的建設(shè)，課程資源的開發(fā)，其根本目的在于課程的實(shí)施，我們堅(jiān)持綠色學(xué)習(xí)理念，使得基地建設(shè)的內(nèi)涵不斷豐富和深化。

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，化學(xué)污染物對(duì)環(huán)境、人類健康及對(duì)社會(huì)發(fā)展的危害越來越受到全社會(huì)的普遍關(guān)注，保護(hù)人類的生存環(huán)境已成為人們共同的呼聲。但是中學(xué)化學(xué)課本中實(shí)驗(yàn)更多的是注重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)原理，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與綠色化學(xué)的要求之間還存在一定差距。為此寓環(huán)境保護(hù)教育即綠色化學(xué)思維于化學(xué)教學(xué)之中可以開拓學(xué)生的思維，催生生態(tài)課堂，當(dāng)然這也是每一位化學(xué)老師義不容辭的責(zé)任。

①讓微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)入課堂。微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)是80年代興起的一種實(shí)驗(yàn)方法。對(duì)毒性大、污染嚴(yán)重、操作復(fù)雜的化學(xué)實(shí)驗(yàn)尤為重要。比如：在講氯氣的制取與性質(zhì)時(shí)，裝置就比較復(fù)雜而且污染嚴(yán)重。怎樣設(shè)計(jì)出污染小、操作簡(jiǎn)單、學(xué)生能參與的實(shí)驗(yàn)，教師可以暗示性的提出微型實(shí)驗(yàn)后再由學(xué)生分組討論，需要時(shí)老師可提出整改意見，此時(shí)學(xué)生熱情高漲地把這項(xiàng)任務(wù)當(dāng)成他們自己的工作，老師僅僅是輔助。經(jīng)過討論設(shè)計(jì)了如下過程：在一張下面襯有白紙的玻璃片上分別滴了一滴KBr溶液、淀粉和KI的混合溶液、KSCN和FeSO4 混合溶液 、NaOH和酚酞混合溶液，可以看到只有NaOH溶液為紅色而其他溶液顏色為無(wú)色，在四滴溶液中間放入兩粒KClO3晶體，再在表面滴兩滴濃鹽酸并立即用表面皿蓋好，此時(shí)有黃綠色氣體產(chǎn)生，待黃綠色氣體消褪后可以觀察到KBr溶液變黃、淀粉和KI的混合溶液變藍(lán)、KSCN和FeSO4 混合溶液變紅、NaOH和酚酞混合溶液紅色褪去。上述實(shí)驗(yàn)說明氯氣能與Br-、I-、Fe2+反應(yīng)生成Br2、I2、Fe3+表現(xiàn)出Cl2有氧化性，同時(shí)Cl2也可與NaOH反應(yīng)生成NaCl、NaClO，Cl2與水反應(yīng)生成HClO具有漂白性。從本實(shí)驗(yàn)可以看出利用微型實(shí)驗(yàn)將多個(gè)實(shí)驗(yàn)集中一起既保證了實(shí)驗(yàn)效果又減少了試劑用量、減少了污染，符合綠色化學(xué)理念，更重要的是學(xué)生能動(dòng)手完成，且現(xiàn)象直觀，從而拓展了學(xué)生的思維實(shí)現(xiàn)了生態(tài)課堂。同時(shí)也可以教給學(xué)生變廢為寶，比如用青霉素小藥瓶代替集氣瓶做氫氯混合爆炸實(shí)驗(yàn)，用一次性注射器代替滴管、用圓珠筆芯代替玻璃導(dǎo)管等等，這樣保護(hù)環(huán)境的同時(shí)又能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

②制作動(dòng)畫、交互白板課件應(yīng)用于教學(xué)?；亟ㄔO(shè)加強(qiáng)了教學(xué)的互動(dòng)性，通過數(shù)字化、信息化學(xué)習(xí)平臺(tái)搭建，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話，提高教學(xué)的效率?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)中有很多實(shí)驗(yàn)難以操作無(wú)法在課堂上直接演示，學(xué)生僅僅通過課本中的文字說明往往難于理解。比如：甲烷與氯氣在光照下的取代反應(yīng)原理比較復(fù)雜，可利用多媒體開發(fā)軟件讓學(xué)生制作flash將抽象的氫與氯的互換通過動(dòng)畫形象的展示，便于學(xué)生理解、開拓了學(xué)生思維。有毒物質(zhì)苯、NOx等參與的反應(yīng)可用多媒體模擬化學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。比如：在講授實(shí)驗(yàn)室制取氯氣時(shí)，先給出反應(yīng)原理，然后學(xué)生根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件從白板上展示的實(shí)驗(yàn)裝置中選出并組合成一套完整實(shí)驗(yàn)裝置，白板上學(xué)生可以用手選出裝置并把它拖到相應(yīng)的位置，學(xué)生的興趣都調(diào)動(dòng)起來，積極參與裝置的選擇，把本來在實(shí)驗(yàn)室都很難完成的實(shí)驗(yàn)放在白板上，從而迅速準(zhǔn)確快捷的實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)信息的處理，提高教學(xué)過程中信息的交換效率，化靜為動(dòng)、化微觀為宏觀，完成了普通教學(xué)手段難以完成的教學(xué)任務(wù)，催生生態(tài)課堂。

③讓環(huán)保思想深入學(xué)生意識(shí)。教師在演示課本上SO2的漂白性時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)加熱時(shí)二氧化硫排入了空氣，對(duì)環(huán)境帶來了污染。經(jīng)過小組討論模仿高考題目中出現(xiàn)的在試管口套一氣球，再演變成將SO2的漂白性實(shí)驗(yàn)放在密封的儀器中進(jìn)行，使之變成綠色實(shí)驗(yàn)。取一支約30mL的透明塑料軟管，加入約10mL的品紅溶液然后通入SO2氣體一段時(shí)間待紅色褪去，將塑料口加熱熔融即可。這樣只要在水浴中加熱、冷卻就可實(shí)現(xiàn)SO2的漂白性循環(huán)體現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)。也可探究實(shí)驗(yàn)，倡導(dǎo)尾氣吸收和回收利用，在做苯萃取溴的實(shí)驗(yàn)后用氫氧化鈉溶液處理后再分液回收苯，這也是減少污染的重要途徑。培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)試劑的綠色化、催化劑的綠色化，比如雙氧水的催化分解常用二氧化錳，但二氧化錳是強(qiáng)氧化劑不小心會(huì)引起環(huán)境污染，教師可引導(dǎo)學(xué)生去尋找生物催化劑，既能提高催化效率又不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，實(shí)現(xiàn)生態(tài)課堂。

三、回歸簡(jiǎn)約課堂，實(shí)現(xiàn)生態(tài)課堂

基地建設(shè)要求教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)約，簡(jiǎn)約是一種境界，一種韻味，簡(jiǎn)約不是簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)約背后是大氣、精要、深刻也是超越，這樣會(huì)讓學(xué)生感到心曠神怡，浮想聯(lián)翩。教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的教學(xué)環(huán)節(jié)，以學(xué)生為中心，多問幾個(gè)為什么，讓學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容一目了然，優(yōu)化教學(xué)過程，有時(shí)看到上課老師忙的“滿頭大汗”一個(gè)環(huán)節(jié)扣一個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生被搞得暈頭轉(zhuǎn)向，這樣的課堂教師教的累學(xué)生學(xué)的累，因此生態(tài)的課堂教師要學(xué)會(huì)放棄，追求更深刻的簡(jiǎn)約是教師的明智，學(xué)生的幸福。

催生生態(tài)課堂不只是一種理念，更要有實(shí)實(shí)在在的行動(dòng)，還需要我們?cè)诨亟ㄔO(shè)過程中不斷地努力和探索，我們將為此繼續(xù)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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