课程基地催生化学生态课堂

王志春　丁林俐

摘要：自从课程基地建设以来，利用课程基地平台改变了我们的学习方式和课堂模式，催生了化学生态课堂。DIS数字化实验、实验绿色化、简约课堂是我们对生态课堂的追求。 关键词：课程基地；DIS数字化实验；实验绿色化；简约课堂 文章编号：1008—0546（2016）07—0065—02

中图分类号：G632.41

文献标识码：B doi：lO.3969/j.issn.1008—0546.2016.07.023 新课程标准实施后，自主探究的学习方式已经被教师所接受，并在教学方法、理念上也作做了积极的改变，从“满堂灌”的教学模式改为探究式，但很多情况下仍存在“穿新鞋走老路”的现象。比如：①学生已经习惯了上课由老师提问，跟着老师思路走，失去了将自己的想法表达出来的愿望；②由于教师过多的循循善诱，导致学生缺乏灵性：③有时答案的形式有很多，但由于老师设计了解题的常规套路，使学生无法选择最适合自己的解答方式，从而丧失个性。这样的课堂不利于凸显以学生为主体，提高学生的能力。卢梭说过：教育必须顺着自然——也就是顺其天性而为，否则必然产生本性断伤的结果。而生态课堂就是以学生为学习的主人，以学生为课堂教学活动主体的课堂；强调学生是一个个具有思想、意识、情感、欲望、需求以及各种能力的活生生的人：是通过更优的现代课堂教学设计和高效的课堂教学活动，使每个学生的潜能都得到有效的开发。 我校“生物与环境课程基地”建设以构建绿色学习为理念，确立了“前瞻性规划，高标准定位，实用性设计，有序性推进”的建设原则，拓展教育空间，创新育人模式，优化课程设置，搭建展示平台，着力推进素质教育，促进学生全面发展。几年来，我们在课程开发、课程实施平台建设、学生社团建设方面下功夫，初见成效，全校的教学方法正在发生着变化。 一、利用DIS数字化实验解决学习障碍，催生生态课堂 下面以“酸碱中和滴定”为例加以说明，人教版选修五“酸碱中和滴定”是中学化学中一个重要的定量实验。传统的课堂教学是教师编制数据让学生根据数据计算并绘制滴定曲线图，也有利用pH计来测定滴定过程中溶液的pH值来绘制曲线，甚至于直接告知指示剂的选择，这些都缺乏说服力。本节课的学习障碍是滴定终点的判断和指示剂的选择，首先对照教材，了解不同指示剂的变色情况，并引导学生发现，指示剂的颜色变化与溶液的pH之间的关系。然后，将学习小组带人环境科学实验室，由他们自主选择实验仪器和试剂并让他们动手实验亲身感受，用0.1000 m01.L-1盐酸溶液滴定20.00mL 0.1000 mol·L^-1氢氧化钠溶液过程中溶液的pH变化。经过各小组多次试验，发现接近滴定中和点与指示剂颜色变化终点时难以控制体积，此时让他们在实验室中寻找替代仪器，找出滴数传感器和pH传感器重新设计实验。其中一小组演示了这一实验：在烧杯中加入准确测量的20.00 mL NaOH溶液，用铁架台固定一个滴数传感器，其中装入0.1000 mol·L^-1盐酸溶液，在烧杯中再放一个pH传感器，点击采集，打开滴数传感器，观看大屏幕。可以看到随着盐酸的滴入pH在不断减小，开始时变化较慢，后来越来越快，图上出现一个直线下降的过程，接下来又慢了起来。那到底pH变化有多显著呢？可以通过计算用数据来证明，学生很快算出当加入19.98 mL盐酸时，溶液的pH是9.7，当加入20.02mL盐酸时，溶液的pH是4.3，可以发现滴定终点前后溶液pH变化的突跃。同时让学生思考已知浓度的盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液时，到底选择那种指示剂来判定滴定终点更为合适。 另一组学生设计以下三个参照实验： 很快根据颜色变化正确选择了指示剂。 基地建设增强了课堂的开放性，由课堂内教学的单一模式向课堂外实践活动扩展。课后可以布置学生设计实验测定某橙汁中维C的含量（提示用碘滴定），由课堂学习转向生活大大激发了学生的探究欲望，特别是指示剂淀粉的选择将实验与生活连在了一起，这样把滴定原理的应用视野扩大到酸碱反应以外，培养了学生的创新思维。DIS数字化实验图像自动生成功能，在短短一分钟内为学生提供了直观的动态的滴定曲线，比起传统的方法更生态更能激发学生的参与求知欲望，学生自然而然感到学习的快乐！ 二、课堂实验绿色化、开拓思维，催生生态课堂 创建课程基地，我们的理想是让整个学校充满绿色，让师生共处于绿色生活中，在享受绿色学习的快乐中共同成长。课程基地物化环境的建设，课程资源的开发，其根本目的在于课程的实施，我们坚持绿色学习理念，使得基地建设的内涵不断丰富和深化。 随着工农业生产的发展，化学污染物对环境、人类健康及对社会发展的危害越来越受到全社会的普遍关注，保护人类的生存环境已成为人们共同的呼声。但是中学化学课本中实验更多的是注重实验现象及实验原理，使实验教学与绿色化学的要求之间还存在一定差距。为此寓环境保护教育即绿色化学思维于化学教学之中可以开拓学生的思维，催生生态课堂，当然这也是每一位化学老师义不容辞的责任。 （1）让微型化学实验进入课堂。微型化学实验是80年代兴起的一种实验方法。对毒性大、污染严重、操作复杂的化学实验尤为重要。比如：在讲氯气的制取性质时，装置就比较复杂而且污染严重。怎样设计出污染小、操作简单、学生能参与的实验，教师可以暗示性地提出微型实验后再由学生分组讨论，需要时老师可提出整改意见，此时学生热情高涨地把这项任务当成他们自己的工作，老师仅仅是辅助。经过讨论设计了如下过程：在一张下面衬有白纸的玻璃片上分别滴了一滴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溶液为红色而其他溶液颜色为无色，在四滴溶液中间放入两粒KCIO₃晶体，再在表面滴两滴浓盐酸并立即用表面皿盖好，此时有黄绿色气体产生，待黄绿色气体消褪后可以观察到KBr溶液变黄、淀粉和Kl的混合溶液变蓝、KSCN和FeSO₄混合溶液变红、NaOH和酚酞混合溶液红色褪去。上述实验说明氯气能与Br、T、Fe²⁺反应生成Br₂、I₂、Fe³⁺表现出CI₂有氧化性，同时CI₂也可与NaOH反应生成NaCl、NaClO，Cl₂与水反应生成HClO具有漂白性。从本实验可以看出利用微型实验将多个实验集中一起既保证了实验效果又减少了试剂用量、减少了污染，符合绿色化学理念，更重要的是学生能动手完成，且现象直观，从而拓展了学生的思维实现了生态课堂。同时也可以教给学生变废为宝，比如用青霉素小药瓶代替集气瓶做氢氯混合爆炸实验，用一次性注射器代替滴管、用圆珠笔芯代替玻璃导管等等，这样保护环境的同时又能提高学生的实验能力。 （2）制作动画、交互白板课件应用于教学。基地建设加强了教学的互动性，通过数字化、信息化学习平台搭建，实现人机对话，提高教学的效率。化学实验中有很多实验难以操作，无法在课堂上直接演示，学生仅仅通过课本中的文字说明往往难于理解。比如：甲烷与氯气在光照下的取代反应原理比较复杂，可利用多媒体开发软件让学生制作flash将抽象的氢与氯的互换通过动画形象的展示，便于学生理解、开拓了学生思维。有毒物质苯、NOx等参与的反应可用多媒体模拟化学仿真实验来实现绿色化学实验教学。比如：在讲授实验室制取氯气时，先给出反应原理，然后学生根据反应物状态和反应条件从白板上展示的实验装置中选出并组合成一套完整实验装置，白板上学生可以用手选出装置并把它拖到相应的位置，学生的兴趣都调动起来，积极参与装置的选择，把本来在实验室都很难完成的实验放在白板上，从而准确快捷地实现了实验信息的处理，提高教学过程中信息的交换效率，化静为动、化微观为宏观，完成了普通教学手段难以完成的教学任务，催生生态课堂。 （3）让环保思想深人学生意识。教师在演示课本上SO₂的漂白性时，学生发现加热时二氧化硫排入了空气，对环境带来了污染。经过小组讨论模仿高考题目中出现的在试管口套一气球，再演变成将SO₂的漂白性实验放在密封的仪器中进行，使之变成绿色实验。取一支约30mL的透明塑料软管，加入约10mL的品红溶液然后通入SO₂气体一段时间待红色褪去，将塑料口加热熔融即可。这样只要在水浴中加热、冷却就可实现SO₂的漂白性循环体现，实现绿色化学。也可探究实验，倡导尾气吸收和回收利用，在做苯萃取溴的实验后用氢氧化钠溶液处理后再分液回收苯，这也是减少污染的重要途径。培养学生化学试剂的绿色化、催化剂的绿色化，比如双氧水的催化分解常用二氧化锰，但二氧化锰会引起环境污染，教师可引导学生去寻找生物催化剂，既能提高催化效率又不会对环境造成污染，实现生态课堂。

三、回归简约课堂。实现生态课堂

基地建设要求教学内容简约，简约是一种境界，一种韵味，简约不是简单，简约背后是大气、精要、深刻也是超越，这样会让学生感到心旷神怡，浮想联翩。教师应精心设计简单的教学环节，以学生为中心，多问几个为什么，让学生对教学内容一目了然，优化教学过程，有时看到上课老师忙的“满头大汗”一个环节扣一个环节，学生被搞得晕头转向，这样的课堂教师教的累学生学的累，因此生态的课堂教师要学会放弃，追求更深刻的简约是教师的明智，学生的幸福。

催生生态课堂不只是一种理念，更要有实实在在的行动，还需要我们在基地建设过程中不断地努力和探索，我们将为此继续做出应有的贡献。