開發(fā)化學(xué)活動(dòng)課程 提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

姜海娟 朱安健

【摘 要】利用學(xué)校課程基地的資源，開發(fā)的化學(xué)活動(dòng)課程受到學(xué)生的關(guān)注與歡迎，并對學(xué)生的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了積極的影響。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)活動(dòng)課程；實(shí)踐能力；科學(xué)素養(yǎng)

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1005-6009（2016）23-0073-02

【作者簡介】1.姜海娟，江蘇省海安高級中學(xué)（江蘇海安，226600）教師，一級教師；2.朱安健，江蘇省海安高級中學(xué)（江蘇海安，226600）教師，一級教師。

在學(xué)校課程基地建設(shè)的過程中，我們以基地環(huán)境課程為載體，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，緊貼學(xué)生實(shí)際，開發(fā)了一系列化學(xué)活動(dòng)課程。本文以我們利用環(huán)境科學(xué)實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)學(xué)生開展環(huán)境監(jiān)測的一個(gè)活動(dòng)案例為例，說明化學(xué)活動(dòng)課程開發(fā)在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)形成中的意義和價(jià)值。

一、活動(dòng)案例

在“海中的環(huán)境質(zhì)量”（“海中”是“海安中學(xué)”的簡稱）這一主題的化學(xué)活動(dòng)課程實(shí)施過程中，學(xué)生自主選擇所要探究的課題。其中一組學(xué)生選擇對空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測，提出課題“學(xué)校及其周邊空氣中PM2.5含量調(diào)查”。（檢測數(shù)據(jù)及相關(guān)分析見表1）

1.問題的提出：霧霾問題越來越常見，也越來越嚴(yán)重地影響著人們的生產(chǎn)和生活。校園及周邊的空氣質(zhì)量怎樣？是否影響了同學(xué)們的身體和學(xué)習(xí)？我們小組決定探查校園及周邊空氣中PM2.5含量，分析影響PM2.5含量的因素。

2.活動(dòng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)踐：課題組組長將小組成員分工，組織查閱文獻(xiàn)，了解PM2.5的含義、國標(biāo)中的PM2.5值范圍（PM2.5≤35ug/m3空氣質(zhì)量為優(yōu)，35-75ug/m3空氣質(zhì)量為良，75-115ug/m3為輕度污染，115-150ug/m3為中度污染）、PM2.5的危害、PM2.5的影響因素以及PM2.5的預(yù)防等資料。在此基礎(chǔ)上，小組成員討論確定活動(dòng)計(jì)劃和研究方案。

針對“學(xué)校及周邊空氣PM2.5含量是否超標(biāo)”這一問題，學(xué)生預(yù)測并確定數(shù)據(jù)采集點(diǎn)：正在集體活動(dòng)的操場、學(xué)校大門兩側(cè)馬路的十字路口、教室內(nèi)外、汽車尾氣、家中廚房、學(xué)校周邊燒烤店等。針對“影響PM2.5含量的因素”的問題，設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)加以探究。學(xué)生思考并預(yù)設(shè)的影響因素主要有：人流量、學(xué)生運(yùn)動(dòng)、吸煙、學(xué)校周邊焚燒秸稈、霧霾天氣、雨水、家中烹飪方式等因素。

實(shí)地測定：小組成員分工協(xié)作，利用PM2.5檢測儀，按設(shè)計(jì)的時(shí)間和地點(diǎn)進(jìn)行測定并記錄。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：大部分測量數(shù)據(jù)與預(yù)測一致，但一些數(shù)據(jù)與預(yù)測出入較大。如學(xué)生預(yù)測汽車尾氣中PM2.5的值會(huì)偏大，但測量得到學(xué)校門口的PM2.5值是17，學(xué)校門口停放一輛汽車、沒有熄火時(shí)，學(xué)生對著排氣管測量，測量值還是17，比預(yù)測的汽車尾氣中PM2.5的值低得多，說明可吸入顆粒物的含量與PM2.5值直接相關(guān)，汽車尾氣的危害主要是氮氧化物，但不是PM2.5增大的直接原因。

4.實(shí)驗(yàn)結(jié)論及建議：正常天氣下學(xué)校周邊PM2.5平均值為22.4，不同的地方雖有差異，但都在國家標(biāo)準(zhǔn)值范圍內(nèi)，空氣質(zhì)量為優(yōu)，同學(xué)們可以在校安心學(xué)習(xí)。建議同學(xué)們遇到霧霾天氣時(shí)，應(yīng)減少戶外運(yùn)動(dòng)，同時(shí)要養(yǎng)成健康的生活習(xí)慣。

二、實(shí)踐和思考

1.化學(xué)活動(dòng)課程的校本化讓學(xué)生走向生活。

課程基地創(chuàng)建之初，我們開設(shè)了基地特色課程——環(huán)境化學(xué)。課程主要包括“我們呼吸的空氣、保護(hù)臭氧層、全球變暖中的化學(xué)、消除酸雨的威脅、化學(xué)和能量、塑料和聚合物世界”等主題模塊，每個(gè)主題模塊包括基礎(chǔ)知識課程和活動(dòng)課程兩個(gè)部分?；A(chǔ)知識課程主要是讓學(xué)生了解各主題涉及的科學(xué)概念、基礎(chǔ)知識、研究方法以及實(shí)驗(yàn)儀器、藥品等。活動(dòng)課程則是根據(jù)各主題模塊的內(nèi)容，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或探究方案，進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。隨著活動(dòng)課程開發(fā)的深入，我們的課程內(nèi)容逐步走向校園生活，從學(xué)生的衣、食、住、行各個(gè)方面確定主題，如學(xué)校食堂膳食營養(yǎng)、師生飲用水、學(xué)校環(huán)境質(zhì)量、學(xué)校資源利用以及學(xué)校生態(tài)環(huán)境建設(shè)等，由教師引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考身邊的現(xiàn)象，自主開發(fā)課題。例如：校園內(nèi)生長著很多香樟樹，大家發(fā)現(xiàn)香樟樹下蚊蟲較少。由此，有學(xué)生推測香樟樹的汁液有驅(qū)蚊效果。他們因此提出“提取香樟樹汁液制成驅(qū)蚊液”的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想，展開研究。首先，學(xué)生通過文獻(xiàn)搜索，了解香樟樹汁液的化學(xué)成分和驅(qū)蚊水的化學(xué)成分，發(fā)現(xiàn)有較高的相關(guān)度。接著，他們通過精油提取器提取香樟樹葉汁液，用其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生選用了一個(gè)兩邊開口的玻璃管，一端塞普通棉花，另一端塞蘸了香樟樹葉汁液的棉花，放幾只蚊子進(jìn)去，觀察蚊子的趨向性。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蚊子總是極力躲避香樟樹汁液。學(xué)生由此得出了“提取香樟樹葉汁可合成驅(qū)蚊劑”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在此基礎(chǔ)上形成了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。類似的生活化活動(dòng)課程真實(shí)地反映出學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展的需求，密切了學(xué)生與生活的聯(lián)系，增強(qiáng)了學(xué)生親近自然、關(guān)心社會(huì)以及發(fā)展自我的責(zé)任感，社會(huì)發(fā)展和生活方式變革所要求的基本品質(zhì)逐步內(nèi)化為學(xué)生的成長需求。

2.化學(xué)活動(dòng)課程的探究性讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)研究的過程和方法。

從上文中的活動(dòng)案例看，化學(xué)活動(dòng)課程的實(shí)施過程是從化學(xué)學(xué)科角度以及現(xiàn)實(shí)生活中確定研究主題，創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情景，通過學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設(shè)計(jì)方案、探究活動(dòng)、總結(jié)交流等學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得科學(xué)研究過程和方法的體驗(yàn)，獲得知識、技能、情感與態(tài)度的發(fā)展。該探究活動(dòng)在學(xué)生提出問題之后，小組成員設(shè)計(jì)活動(dòng)方案，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)對比的方法多角度探討影響空氣中PM2.5含量的因素，問題設(shè)計(jì)新穎，學(xué)生研究深刻，且能不斷思考實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。在這樣的探究過程中，學(xué)生逐步形成了科學(xué)的思維方式和行為習(xí)慣，實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力得到了發(fā)展。

3.化學(xué)活動(dòng)課程的開放性有利于學(xué)生形成科學(xué)決策力。

學(xué)習(xí)是學(xué)生個(gè)體生命成長和發(fā)展的需要，應(yīng)有自主決策的權(quán)利和機(jī)會(huì)。教育以學(xué)生的發(fā)展為本，尊重學(xué)生主體，就要尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)上的自主選擇和決策權(quán)。只有當(dāng)學(xué)生擁有了選擇、決策的自主權(quán)后，才能進(jìn)入自由學(xué)習(xí)的王國，學(xué)習(xí)也才能變得自覺起來、積極起來、愉悅起來，個(gè)性也才能得到充分的發(fā)展。在化學(xué)活動(dòng)課程的開發(fā)和實(shí)施過程中，我們提供給學(xué)生的只是一些課題范例和一些參考性的課題范圍，要求學(xué)生從自己的興趣特長、學(xué)科能力、未來職業(yè)取向等多方面，綜合考慮自己的選題，自主申報(bào)課題，擔(dān)當(dāng)好方案設(shè)計(jì)和實(shí)踐過程決策者的角色。教師的主要任務(wù)是為學(xué)生的自主選擇提供必要的參考、支持和幫助，引領(lǐng)學(xué)生從目標(biāo)、內(nèi)容、方法等方面做出正確的決策，保證課題研究的正確方向。