為了激發(fā)學生學習化學的興趣,提升學生應(yīng)用化學知識解決實際問題的能力,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)與創(chuàng)新精神,筆者嘗試利用科幻著作創(chuàng)設(shè)項目情境,以項目式學習的方式引導學生分析科幻著作中的化學相關(guān)內(nèi)容,并探究相關(guān)化學知識在實際生活中應(yīng)用的可能性。下面,談?wù)勅绾卫每苹弥髟O(shè)計項目式學習。
例如,小說《沙丘》中的關(guān)于蒸餾服的內(nèi)容涉及了過濾、熱交換、材料、蒸發(fā)、鹽分沉淀、滲透等化學知識,教師可以根據(jù)小說中的描述,設(shè)計“沙漠生存”項目,利用沙漠裝備應(yīng)用串聯(lián)起相關(guān)化學知識,培養(yǎng)學生的實踐應(yīng)用能力和創(chuàng)新精神。
“沙漠生存”項目學習設(shè)計了7個任務(wù),分別是沙漠中的化學物質(zhì)(硅酸鹽、二氧化硅等化學物質(zhì)的再認識)、沙漠中的化學反應(yīng)(水的冷凝、光化學反應(yīng)、礦物質(zhì)的溶解與分解)、沙漠中的化學現(xiàn)象(晝夜溫差導致的凝結(jié)現(xiàn)象、光化學反應(yīng)引起的沙子和巖石的顏色變化等)、沙漠中的化學應(yīng)用(應(yīng)用熱能轉(zhuǎn)換的太陽能熱水器、土壤穩(wěn)定劑、抗旱植物生長促進劑)、沙漠中的化學實驗(蒸發(fā)與冷凝等)、沙漠中的化學防護(防日曬、防脫水、防吸入沙塵、防有毒礦物質(zhì)的裝備設(shè)計)、沙漠中的化學資源(礦物質(zhì)、淡水資源與地球水循環(huán)、風力能源等)。在項目學習中,學生經(jīng)歷了查找資料、課堂討論、設(shè)計實驗、形成生存報告等環(huán)節(jié)。通過項目學習,學生認識到盡管沙漠的環(huán)境嚴酷,但其中蘊含的化學知識和化學應(yīng)用也是非常豐富的,深入了解和研究這些知識,不僅可以幫助我們更好地適應(yīng)和利用沙漠環(huán)境,也可以為科學研究和環(huán)境保護提供新的思路和方法。
又如,《三體》中提到了《寂靜的春天》一書,書中描述了一個在殺蟲劑的毒害下正在死去的寂靜村莊。在課堂教學中,教師引導學生閱讀《三體》中的相關(guān)內(nèi)容,并將其作為真實情境引入課堂,引發(fā)學生主動探究《寂靜的春天》涉及的化學知識。
學生首先查閱文獻,了解到《寂靜的春天》一書中提到以DDT為首的有機氯農(nóng)藥對生態(tài)系統(tǒng)的威脅。在課堂上,學生進一步學習了DDT的化學名是雙對氯苯基三氯乙烷,是一種有機氯類殺蟲劑,DDT的廣泛使用為農(nóng)業(yè)發(fā)展作出了貢獻,但是也造成了嚴重的環(huán)境污染。由此,引發(fā)學生思考農(nóng)藥研發(fā)與生產(chǎn)中除了考慮化學知識外,還需考慮環(huán)境保護等現(xiàn)實問題。
本文系北京市教育學會科研課題“十四五”規(guī)劃一般課題“項目式學習在中學化學教學中的應(yīng)用研究”(課題編號:MYYB2021-001)研究成果
編輯 _ 于萍