課程基地催生化學生態課堂

王志春　丁林俐

摘要：自從課程基地建設以來，利用課程基地平臺改變了我們的學習方式和課堂模式，催生了化學生態課堂。DIS數字化實驗、實驗綠色化、簡約課堂是我們對生態課堂的追求。 關鍵詞：課程基地；DIS數字化實驗；實驗綠色化；簡約課堂 文章編號：1008—0546（2016）07—0065—02

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B doi：lO.3969/j.issn.1008—0546.2016.07.023 新課程標準實施后，自主探究的學習方式已經被教師所接受，并在教學方法、理念上也作做了積極的改變，從“滿堂灌”的教學模式改為探究式，但很多情況下仍存在“穿新鞋走老路”的現象。比如：①學生已經習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出來的愿望；②由于教師過多的循循善誘，導致學生缺乏靈性：③有時答案的形式有很多，但由于老師設計了解題的常規套路，使學生無法選擇最適合自己的解答方式，從而喪失個性。這樣的課堂不利于凸顯以學生為主體，提高學生的能力。盧梭說過：教育必須順著自然——也就是順其天性而為，否則必然產生本性斷傷的結果。而生態課堂就是以學生為學習的主人，以學生為課堂教學活動主體的課堂；強調學生是一個個具有思想、意識、情感、欲望、需求以及各種能力的活生生的人：是通過更優的現代課堂教學設計和高效的課堂教學活動，使每個學生的潛能都得到有效的開發。 我校“生物與環境課程基地”建設以構建綠色學習為理念，確立了“前瞻性規劃，高標準定位，實用性設計，有序性推進”的建設原則，拓展教育空間，創新育人模式，優化課程設置，搭建展示平臺，著力推進素質教育，促進學生全面發展。幾年來，我們在課程開發、課程實施平臺建設、學生社團建設方面下功夫，初見成效，全校的教學方法正在發生著變化。 一、利用DIS數字化實驗解決學習障礙，催生生態課堂 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”是中學化學中一個重要的定量實驗。傳統的課堂教學是教師編制數據讓學生根據數據計算并繪制滴定曲線圖，也有利用pH計來測定滴定過程中溶液的pH值來繪制曲線，甚至于直接告知指示劑的選擇，這些都缺乏說服力。本節課的學習障礙是滴定終點的判斷和指示劑的選擇，首先對照教材，了解不同指示劑的變色情況，并引導學生發現，指示劑的顏色變化與溶液的pH之間的關系。然后，將學習小組帶人環境科學實驗室，由他們自主選擇實驗儀器和試劑并讓他們動手實驗親身感受，用0.1000 m01.L-1鹽酸溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L^-1氫氧化鈉溶液過程中溶液的pH變化。經過各小組多次試驗，發現接近滴定中和點與指示劑顏色變化終點時難以控制體積，此時讓他們在實驗室中尋找替代儀器，找出滴數傳感器和pH傳感器重新設計實驗。其中一小組演示了這一實驗：在燒杯中加入準確測量的20.00 mL NaOH溶液，用鐵架臺固定一個滴數傳感器，其中裝入0.1000 mol·L^-1鹽酸溶液，在燒杯中再放一個pH傳感器，點擊采集，打開滴數傳感器，觀看大屏幕。可以看到隨著鹽酸的滴入pH在不斷減小，開始時變化較慢，后來越來越快，圖上出現一個直線下降的過程，接下來又慢了起來。那到底pH變化有多顯著呢？可以通過計算用數據來證明，學生很快算出當加入19.98 mL鹽酸時，溶液的pH是9.7，當加入20.02mL鹽酸時，溶液的pH是4.3，可以發現滴定終點前后溶液pH變化的突躍。同時讓學生思考已知濃度的鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液時，到底選擇那種指示劑來判定滴定終點更為合適。 另一組學生設計以下三個參照實驗： 很快根據顏色變化正確選擇了指示劑。 基地建設增強了課堂的開放性，由課堂內教學的單一模式向課堂外實踐活動擴展。課后可以布置學生設計實驗測定某橙汁中維C的含量（提示用碘滴定），由課堂學習轉向生活大大激發了學生的探究欲望，特別是指示劑淀粉的選擇將實驗與生活連在了一起，這樣把滴定原理的應用視野擴大到酸堿反應以外，培養了學生的創新思維。DIS數字化實驗圖像自動生成功能，在短短一分鐘內為學生提供了直觀的動態的滴定曲線，比起傳統的方法更生態更能激發學生的參與求知欲望，學生自然而然感到學習的快樂！ 二、課堂實驗綠色化、開拓思維，催生生態課堂 創建課程基地，我們的理想是讓整個學校充滿綠色，讓師生共處于綠色生活中，在享受綠色學習的快樂中共同成長。課程基地物化環境的建設，課程資源的開發，其根本目的在于課程的實施，我們堅持綠色學習理念，使得基地建設的內涵不斷豐富和深化。 隨著工農業生產的發展，化學污染物對環境、人類健康及對社會發展的危害越來越受到全社會的普遍關注，保護人類的生存環境已成為人們共同的呼聲。但是中學化學課本中實驗更多的是注重實驗現象及實驗原理，使實驗教學與綠色化學的要求之間還存在一定差距。為此寓環境保護教育即綠色化學思維于化學教學之中可以開拓學生的思維，催生生態課堂，當然這也是每一位化學老師義不容辭的責任。 （1）讓微型化學實驗進入課堂。微型化學實驗是80年代興起的一種實驗方法。對毒性大、污染嚴重、操作復雜的化學實驗尤為重要。比如：在講氯氣的制取性質時，裝置就比較復雜而且污染嚴重。怎樣設計出污染小、操作簡單、學生能參與的實驗，教師可以暗示性地提出微型實驗后再由學生分組討論，需要時老師可提出整改意見，此時學生熱情高漲地把這項任務當成他們自己的工作，老師僅僅是輔助。經過討論設計了如下過程：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Kl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色，在四滴溶液中間放入兩粒KCIO₃晶體，再在表面滴兩滴濃鹽酸并立即用表面皿蓋好，此時有黃綠色氣體產生，待黃綠色氣體消褪后可以觀察到KBr溶液變黃、淀粉和Kl的混合溶液變藍、KSCN和FeSO₄混合溶液變紅、NaOH和酚酞混合溶液紅色褪去。上述實驗說明氯氣能與Br、T、Fe²⁺反應生成Br₂、I₂、Fe³⁺表現出CI₂有氧化性，同時CI₂也可與NaOH反應生成NaCl、NaClO，Cl₂與水反應生成HClO具有漂白性。從本實驗可以看出利用微型實驗將多個實驗集中一起既保證了實驗效果又減少了試劑用量、減少了污染，符合綠色化學理念，更重要的是學生能動手完成，且現象直觀，從而拓展了學生的思維實現了生態課堂。同時也可以教給學生變廢為寶，比如用青霉素小藥瓶代替集氣瓶做氫氯混合爆炸實驗，用一次性注射器代替滴管、用圓珠筆芯代替玻璃導管等等，這樣保護環境的同時又能提高學生的實驗能力。 （2）制作動畫、交互白板課件應用于教學。基地建設加強了教學的互動性，通過數字化、信息化學習平臺搭建，實現人機對話，提高教學的效率。化學實驗中有很多實驗難以操作，無法在課堂上直接演示，學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原理比較復雜，可利用多媒體開發軟件讓學生制作flash將抽象的氫與氯的互換通過動畫形象的展示，便于學生理解、開拓了學生思維。有毒物質苯、NOx等參與的反應可用多媒體模擬化學仿真實驗來實現綠色化學實驗教學。比如：在講授實驗室制取氯氣時，先給出反應原理，然后學生根據反應物狀態和反應條件從白板上展示的實驗裝置中選出并組合成一套完整實驗裝置，白板上學生可以用手選出裝置并把它拖到相應的位置，學生的興趣都調動起來，積極參與裝置的選擇，把本來在實驗室都很難完成的實驗放在白板上，從而準確快捷地實現了實驗信息的處理，提高教學過程中信息的交換效率，化靜為動、化微觀為宏觀，完成了普通教學手段難以完成的教學任務，催生生態課堂。 （3）讓環保思想深人學生意識。教師在演示課本上SO₂的漂白性時，學生發現加熱時二氧化硫排入了空氣，對環境帶來了污染。經過小組討論模仿高考題目中出現的在試管口套一氣球，再演變成將SO₂的漂白性實驗放在密封的儀器中進行，使之變成綠色實驗。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、冷卻就可實現SO₂的漂白性循環體現，實現綠色化學。也可探究實驗，倡導尾氣吸收和回收利用，在做苯萃取溴的實驗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。培養學生化學試劑的綠色化、催化劑的綠色化，比如雙氧水的催化分解常用二氧化錳，但二氧化錳會引起環境污染，教師可引導學生去尋找生物催化劑，既能提高催化效率又不會對環境造成污染，實現生態課堂。

三、回歸簡約課堂。實現生態課堂

基地建設要求教學內容簡約，簡約是一種境界，一種韻味，簡約不是簡單，簡約背后是大氣、精要、深刻也是超越，這樣會讓學生感到心曠神怡，浮想聯翩。教師應精心設計簡單的教學環節，以學生為中心，多問幾個為什么，讓學生對教學內容一目了然，優化教學過程，有時看到上課老師忙的“滿頭大汗”一個環節扣一個環節，學生被搞得暈頭轉向，這樣的課堂教師教的累學生學的累，因此生態的課堂教師要學會放棄，追求更深刻的簡約是教師的明智，學生的幸福。

催生生態課堂不只是一種理念，更要有實實在在的行動，還需要我們在基地建設過程中不斷地努力和探索，我們將為此繼續做出應有的貢獻。