實驗為基礎,學生的(de)實驗動手能力、觀察力以及理論聯係實(shí)際的敏(mǐn)感性均在很(hěn)大程度上受到了製約,從而使學生難以將所學的科學知識理論與(yǔ)技術應用、社會(huì)生(shēng)活實踐(jiàn)聯係起來,造成了三者嚴重(chóng)脫節(jiē)。
科學、技術、社(shè)會三者的脫節,使多數學生成了少數人的陪讀(dú),正確的科學價值觀也被扭(niǔ)曲了。在學生中存在著(zhe)厭學的現(xiàn)象。究其原因,教育和社會現實脫節就是其中之一,尤其是科學教育和社會生活、生產、發展的脫節,使(shǐ)得傳授的知識麵窄而且難度大,有些教學又不得法,學生就(jiù)容易產生厭學心理。
即(jí)使是一些已經設計好學(xué)生畢業出路(比如出國(guó))的私立或中外合作學校的學生,雖然他們沒有中考或高考的升學壓(yā)力,但也存在著(zhe)厭學的心理。為什麽呢?一是課程設置的影響。例如,外語(yǔ)應該是這類學校的重點(diǎn)課程,學生要把絕大多數的時間花在外語學習上,這(zhè)其實也是必(bì)要的,因(yīn)為不(bú)學好外語,畢業之後出國怎麽辦(bàn)?化學等學科也就自然而然地成為所謂的“副科”,因此其要求的理論難度就隨(suí)之降低,學生的學習主動性、積極性也就隨之減弱了。二是學生基礎參(cān)差不齊,“吃不飽”和“吃不了”現(xiàn)象共存。如果不能很好解決這(zhè)一問題,就會挫傷這兩部分學(xué)生的學習積(jī)極性,這也會導致厭學心理的產生。
正是在這樣一種背景下,在對課程的設置和(hé)內容(róng)做(zuò)了改革之後(hòu),結合學生特(tè)點、學科特點進行研究性(xìng)教學的嚐(cháng)試和摸索(suǒ),成為當前教學改革的必然趨勢。
作(zuò)為化學學科,應根據其特(tè)點給予學(xué)生更多的動手實驗機會,充(chōng)分激發學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的操作(zuò)能力、觀察能力(lì)、語言表達能力和實際(jì)生活的理論運用能力(lì)。不僅完成教材中的教師演示(shì)實驗和學生實驗,還應(yīng)增加一些選修性、課題性、與生活緊密聯係的趣味實驗,變學生的任務學習(xí)為興趣學習,把學生的學習重點從“為(wéi)什麽”轉移到“該(gāi)做(zuò)什(shí)麽”上來,努力使學生從(cóng)被動接受知識轉(zhuǎn)到主動接受、運用知識。這樣不僅能夠解決“吃不飽”現象,而且能夠激發“吃不了”同學(xué)的學習積極性,減少學生厭學心理的產生。
其次,我們可以運用現代(dài)化手段進行資料搜集、信息處理和成果展示,充分調動學生積(jī)極性,擴大(dà)學生知識(shí)麵(miàn),鼓勵學生走出課堂,走進生活。
這就是所謂的“化學課題研究教(jiāo)學”(以下簡稱課題教學)。概括起來說,它是指教師或學生提出化學(xué)問題,建立設想(xiǎng),通過社會(huì)調查或動手(shǒu)實驗、探究、討論、分析以及展示、再討論、小結等活動,獲得(dé)對該問題認知的過程。
在這一過程中,從課題選擇和設計,到課(kè)題探究的中間過(guò)程、最後到(dào)課題的(de)完成(chéng),均以學生為主體來(lái)進行,力求(qiú)學生通過親自選題、實驗、思考、討論和總結等活(huó)動,完(wán)成對(duì)某一實際問題的認知,從中獲(huò)得新知。教師在這一過程中(zhōng)是引路人,是(shì)助手,而不(bú)再是“灌輸”者,不再是“先知先覺”者,要形(xíng)成一種互動式、討論式的教學形式。
課題研究案例分析
本案例(lì)為筆者本學期在(zài)高一年級複習(xí)《鈉的化合物》一節時所做的一次研究課的情況。課(kè)題名稱:學生自主(zhǔ)設計實驗分(fèn)析自製發酵粉的發酵原理,驗證鈉的化合物的性質,並通過此實驗(yàn)製出的二氧化碳氣體來驗證(zhèng)過氧化鈉的性質。
(一)課題的選(xuǎn)取和實驗設計
在化學高(gāo)一新教材第34頁有一個家庭小實驗:Na2CO3、NaHCO3與某些固體酸(suān)性物質(如酒石酸)混合可(kě)以製成(chéng)發酵(jiào)粉(fěn),用於蒸製饅頭、麵包等。
由此我們聯(lián)想到,是否可以自製發酵粉?是否(fǒu)可以通過發酵粉加水或加熱來驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的化(huà)學性(xìng)質?通(tōng)過實驗可否說明發酵粉的發麵原理或發麵(miàn)過程,從而同實際生活聯係起來?通過實驗產生的二氧化碳(tàn)是否還可以用來驗證過氧化鈉的性質?於(yú)是(shì),我們(men)設計了如下(xià)實驗:
1. 用市售泡打(dǎ)粉(fěn)或自製(zhì)發酵粉加水,並檢(jiǎn)驗產生(shēng)的氣體(tǐ)是否是二氧化碳。
2. 用市售(shòu)泡打粉或自製發酵粉加熱,並檢驗產生(shēng)的氣體是(shì)否(fǒu)是二氧化碳。
3. 若能夠檢驗出產生的氣體是二(èr)氧化碳,就把產生的(de)二氧化碳通入到包有過氧化鈉固體的脫脂棉(mián)內來驗(yàn)證過氧(yǎng)化鈉(nà)與二氧化碳的化學性質。
(二)課題(tí)研究過程
1. 實驗預(yù)習(約1小時(shí))
① 從本校食堂借來泡打粉和酵(jiào)母。
② 在試管中分別用泡打粉和酵母做加水實驗,用沾有濕潤石蕊試紙的玻璃棒伸入到試管(guǎn)中檢驗產生的氣體物質,並比較實驗現象。
③ 在試管中分別用(yòng)泡打粉和(hé)酵母做加水實驗,用點燃的火柴放(fàng)到試管口(kǒu),檢驗產生的氣體物質,比較實(shí)驗現象。
④在小燒杯中(zhōng)分別用泡(pào)打粉和酵母做加水實驗,用沾有澄清石灰(huī)水的培養(yǎng)皿扣在燒杯口(kǒu)上,並比較實驗現象。
⑤ 在試管中分別用泡打粉和酵母做加熱實驗,用導氣(qì)管通入(rù)到澄清石灰水中,並比較(jiào)實驗現象。
⑥ 在燒杯中分別用泡打粉和酵母做加(jiā)熱實驗,用沾有(yǒu)澄清石灰水的培養皿扣在(zài)燒杯口上,並比(bǐ)較實驗現象。
⑦ 討論、查資料、分析泡打粉與酵母的區別。
⑧ 用(yòng)堿麵(市售)、小蘇打(dǎ)(市售)、草酸(固體酸(suān))自製發酵粉加水,檢驗產生的氣(qì)體。
⑨ 用堿麵(市售)、小蘇打(市售)、草酸(固體酸)自製發酵粉加熱(rè),檢驗產生的氣體。
⑩ 把自(zì)製發酵粉(fěn)加熱法產生的二氧化碳通入到包有過氧化鈉固體的脫脂棉內,觀察現象,並結合學過的知識討論、分析。
2. 研究課過程及記錄
① 理論知識鋪(pù)墊與複習(10分鍾(zhōng))
複習教材第二章第二節《鈉的化合物》一節中過氧化鈉、碳酸鈉(nà)、碳酸氫鈉等物質的化學性質,並結進行演示實(shí)驗(yàn)。
② 提出問題(3分鍾)
a. 教材中並未出現(xiàn)的過氧化鈉與二氧(yǎng)化碳的演示實驗該怎麽做?
b. 蘇打、小蘇打在實際社會中最為人熟知的用(yòng)途是什麽?
c. 發酵粉到底是什麽?
d. 自製發酵粉怎樣演示發麵原理?
e. 能否把這兩個性質實驗結合起來?(下轉第39頁)
(轉至(zhì)第44頁)
③ 由課題研究小(xiǎo)組成員演示實驗(yàn),請大家注意觀察現象,並指出操作錯誤之處(10分鍾)
a. 介(jiè)紹原料:堿(jiǎn)麵(市售)、小蘇打(市售(shòu))、草酸;
b. 用堿麵(市售)、小蘇打(市售)、草酸(固體酸(suān))自製發酵粉加水,檢驗產生的氣(qì)體;
c. 用堿麵(市售(shòu))、小蘇打(市售)、草酸(suān)(固體(tǐ)酸)自製發酵粉加(jiā)熱,檢驗產生的氣體;
d. 把自製發酵粉加(jiā)熱法產(chǎn)生的二氧(yǎng)化碳通入到(dào)包有過氧化鈉固體的脫脂棉內,觀察現象。
④ 由學生提出問題,並組(zǔ)織大家(jiā)一同討論(15分鍾)
a. 請問自製的發酵粉能否作為(wéi)真正發麵的發酵粉?會(huì)不會引起食物中毒?
b. 為(wéi)什麽必須(xū)用固體酸配製(zhì)發酵粉,能否用液(yè)體酸?
c. 三種成(chéng)份配製發酵粉(fěn)有什麽比(bǐ)例要求(qiú)?
d. 草酸是什麽味道的?
e. 為什麽堿麵、小蘇打(dǎ)和(hé)草(cǎo)酸能夠製成發酵粉?草酸是什麽?發(fā)酵可以用來做什麽?
f. 能否不放堿麵,僅用小蘇打和草酸配發酵粉?堿麵的作用是什麽?小蘇打俗稱什麽?為什(shí)麽?
g. 酵母的發麵(miàn)原理是否(fǒu)與發酵粉一樣?區別在哪(nǎ)兒?
(經上網查詢和收集(jí)資料了(le)解:泡打粉(fěn)指的就是發酵粉,它的發酵原理是利用蘇打、小蘇打同固體酸(suān)性物質(zhì)在和麵過程中通過加水(shuǐ)和(hé)加熱處(chù)理發生化學變化生成二氧化碳(tàn)而起到發麵(miàn)的效果;而酵母是利用和麵過程中加水或加熱(rè)使酵母菌激活、複蘇,從而使麵(miàn)粉中的糖類發酵生成二氧化碳。因此,二者是完全不一樣的。)
⑤ 當堂小結、布(bù)置作業(2分鍾)
通過這節研究課同學們既對學過的鈉化合物的化學性質有了更深的印象和理解,又增加了對和麵(miàn)發酵(jiào)這一生活常識的興趣和了解,鼓勵大家注(zhù)意生活積累,發現更多(duō)的生活化學和趣味化學,並將此作為作業之一:準備下一個研究(jiū)課題;作業二為上述討論題中的問題e。
小結:STS理論在化學課題研究教學中得到了(le)滲透(tòu)和體現通過化學課題研究教學,我們以(yǐ)興趣為出發(fā)點,通過課(kè)題(tí)選擇、設計、實驗、討論、展示(shì)和再討論等過程,既鞏固了理論知識,又鍛煉了學生各(gè)方麵的能力,真正的達到(dào)了(le)“理論聯係實際”,使學生真正明白理論在生活中(zhōng)的應(yīng)用原理,把自(zì)己所學的理論(lùn)知識與生活實踐聯係起來,加深了學生對理論知識的理解,並引起了學生對(duì)技術的進一步思考。本節課使STS教育理論在化學課題研究(jiū)教學中(zhōng)得以初步(bù)嚐(cháng)試和滲透。