骆晨燕,龙春芳,韦国兰
(1.炉山中学,贵州凯里 556004;2.凯里学院,贵州凯里 556011)
关键字:课外实验活动;化学;农村中学
化学是一门与人类生产生活息息相关且以实验为基础的自然学科.初中化学是化学学习的启蒙阶段,也是九年级学生接触的一门新学科.因此初中化学知识的学习在整个初中教育阶段中至关重要.从学生接触这门新学科开始,教师就应该培养学生的学习兴趣.面对一门崭新的学科学生求知欲的强弱取决于教师所采用的教学方式和引导手段,教师通过有效的组织化学课外实验活动可以更好地调动学生学习的积极性.
2017年底,贵州省中考方案改革目的是为了推进高中阶段学校考试招生制度,使学生在健康成长的同时促使学生德、智、体、美、劳的全面发展.2021 年,贵州省将贵阳市、遵义市两地作为中考改革试点,其中物理、化学、生物三个学科增加现场基本实验操作考试.由此可见,在化学教学中实验的作用和地位是无可替代的.因此,如何精心设计并指导学生开展化学课外实验活动是化学教师必须思考与探究的问题.
课堂教学面对的是全班学生,有固定的教学内容和统一的要求.但课外实验活动和课堂教学却截然不同,课外实验活动是利用学生的课后活动时间进行的教育教学活动,其教育主题更为鲜明、内容更广泛、活动形式更丰富、教学方式比课堂教学更灵活、更注重师生的互动性与生活的实践性.课外实验活动不仅将课堂所学的化学理论知识和动手实验操作技能有效的联系在一起,使学生更好地掌握课堂所学的化学知识,也提升了学生对新知识运用的能力,达到“学以致用”的效果.
笔者统计了近5年来炉山中学初三各学科课外实验活动的开设情况(如表1),开设的科目已用√标出.
表1 炉山中学初三各学科课外实验活动的开设情况
尽管学校课程体系中安排每天每班有一节课外实验活动课,时间设置在下午第七节课.老师和家长都希望学生取得最好的成绩,而学校也并未对是否开设课外实验活动做过具体要求,因此很多学科课外实验活动未开设或者开设的也形同虚设.表1 炉山中学初三年级中每年开设课外实验活动的(音乐、体育、美术)学科都是特意为本校中考特长生所安排的,目的是为了提高学生艺考成绩.目前未开设课外实验活动科目(政治、历史、生物、地理、物理)的老师都将工作重心侧重放在提升学生考试成绩上,导致教师普遍觉得复习时间不充足,所以在有限的时间内只能占用学生课外实验活动时间进行考试题目训练,忽略了课外实验活动的开设.
目前乡镇中学教师的主力军多为曾经享受就业分配待遇的教师.这部分教师和许多家长一样,认为上学的目的就是为了跳出“农门”,所以一贯的教育理念受限,除了学习课本上的理论知识,其他的课外实验活动、兴趣小组用处不大.并且面对生源本来就相对较差的农村学校而言,部分教师认为学生理论知识本来就弱,学习的主动性差.如果课外实验活动开设过多,不仅占用了学生的学习时间,还容易导致学生产生贪玩的心理,更定不下心学习文化知识.其实这部分教师是对课外实验活动的认识存在误区,没有看到理论知识与活动实践之间的纽带作用,课外实验活动的作用和效果完全可以由教师把控,把课本上学生难以理解的抽象知识通过课外实验活动实践得以解决,或者将课本上的理论知识运用到生活实践中.课外实验活动时间不仅能巩固理论知识,激发学生的学习兴趣,还能帮助学生找到自我价值的归属感.
农村中学开展课外实验活动受到诸多条件的限制.首先,受学校场地、设施配备、活动经费以及师资等客观情况限制,导致部分课程即使开展课外实验活动内容也较单一.其次,家长也更倾向于关注学生的考试成绩,对学生能力的培养及学生个人兴趣的发展经常无暇顾及.另外,学校把课外实验活动时间列入在课程表中,而实际的课外实验活动时间被考试科目(正课)所取代,占据了学生课外实验活动时间,课外实验活动经常是“口号喊得响,实际操作少”.
结合以上实际存在的情况,化学教学必须依托理论教学与实验教学的紧密配合,才能达到较好的教学效果.为弥补农村学校学生实验资源的紧张与短缺,在农村中学开展化学课外实验活动的建议如下.
教师是课外实验活动的组织者和引领者,在活动中要充分发挥主导作用,带着计划与目的策划好每次活动方案,要对每次课外实验活动明确实验目的和实验内容、确定实施途径,不使课外实验流于形式.教师要做到实验前讲清实验目的、要求和方法,并指出可能出现的问题及解决办法.课外实验活动的目的主要是培养学生的学习兴趣,让学生能用所学知识解释身边一些化学现象即可,并非进行深入研究.实验内容设计要与教学进度相一致且难易程度适中,切忌活动内容难、过程烦琐.教师布置实验任务之后,要随时了解并掌握实验的进展情况,及时发现问题并给予有针对性的建议及指导,帮助学生进行分析和比较,总结实验成败的原因[1].
针对授课的不同阶段、不同知识内容,联系农村生产生活,将所学的理论知识与农村资源相联系,使化学课外实验活动不仅贴近民生且开展得有特色.例如:炉山的苗族同胞经常食用淘米水通过发酵制成的白色酸汤,通过仁爱版九年级化学课本中专题七“初识酸、碱和盐”章节的学习,可组织学生从家中自带白酸汤,用pH 试纸测出各自家里白酸汤的pH 值,确定白酸汤的酸碱度.还可根据指示剂的显色原理知识,在白酸汤中分别滴加无色酚酞和紫色石蕊试剂,引导学生观察指示剂颜色变化情况.通过实验过程,不仅可以巩固实验操作技能、扩大知识面,还提高了学生的学习兴趣.
另外,根据酸碱中和反应过程的显色原理,可利用炉山镇医院提供的病人胃液来取代白酸汤以确定该胃液的pH 值.如向两个烧杯中分别注入一定量的白酸汤和胃液,并向烧杯内加入紫色石蕊试液,酸汤溶液与胃液均显红色.然后把烧杯内变红的白酸汤试液分别装入2 支试管中备用,分别慢慢地向试管中依次加入适量及过量的胃药(主要成分为强氧化镁或氢氧化铝),让学生观察反应情况,然后用石蕊指示剂检验刚好反应与过量反应试管颜色变化.
通过这样的课外实验,学生不仅掌握了课本知识,也理解了药只可适量吃而不能多吃的生活道理,并警醒学生过量食用药物会适得其反.这种取材于农村资源的课外实验活动,使学生不仅学到了化学的理论知识,更感受到化学与生活的密切关系,并能有效地引导学生把化学知识正确地应用在自己的生活中.
义务教育阶段的化学课程标准中要求教师引导学生认识化学与社会、化学与环境的相互关系,理解化学学科的本质,提升学生的科学素养[2].基于义务教育阶段化学课程改革发展趋势与理念及义务教育阶段的化学课程标准要求,教师在讲授新课的同时,需要不断挖掘教材中所渗透的绿色化学知识素材,将课本上的理论知识与现实生活实际相结合,并通过课外实验活动将生活实例与绿色化学意识相结合,让学生在课外实践活动中感受化学与环境、化学与生活、化学与发展的相互关系.如课本专题九单元“保护我们的生存环境”内容时,涉及水体污染及防治的知识点.教师可利用课外实验活动时间,组织学生走近距离学校约300 米的东门水库,让学生站在设有护栏的桥面上,近距离观察已被污染的水质.教师在引导学生对眼前水资源状况进行评价的同时,可阐述污染水质对环境和人体的伤害.引导学生明白在地球水资源有限的前提下,阐明不仅要节约用水,而且还要预防水体污染的重要性.然后利用所学的理论知识,让学生思考如何解决污染水的问题.通过这次课外实践活动,学生不仅真实的感受了当前的生活环境,而且在感受中会意识到水污染的害处,促使他们萌发利用所学化学知识去认识环境、改变环境与保护环境[3]的意识,同时提升了学生绿色化学环保意识.
化学是自然现象与自然规律的描述与总结,化学知识的学习要理论联系实际,因此结合本地资源开展课外实验活动是开阔学生视野的有效途径.例如,凯里市炉山镇有多家大型化工厂,在学习过程中可组织学生去参观当地化工厂,对工厂进行观察认知,了解废水、废渣及废气的产生与处理情况.在参观中,学生可在观察学习中获得正确认知,并采集化工厂排出的废水到实验室,用所学知识完成污水实验,切实做到环境保护与污染治理相结合.
对于农村的中学生而言,课外实验活动主要培养学生的学习兴趣、动手能力、合作意识,而非深入研究.实验素材尽量简单实用.因此,安排高效且实用的课外实验活动必须科学规划、统筹兼顾,并对活动计划、时间、地点、人员、组织者、实验过程、实验效果、实验结论等做出相关的活动评价,要从实际出发,保证课外实验的可行性,只有这样的安排,才能起到巩固和应用课本知识的作用.例如通过学习课本专题七“初识酸、碱和盐”,学生了解了指示剂的显色作用,以此为基础,教师可结合本地所处地理环境中植物多样性的地缘优势,利用下午课外实验实验活动时间,带领部分课外实验活动小组成员,在学校附近的田地及山体上采集部分有色植物(见表2),然后组织学生采用研磨法提取有色植物的液汁,制作新鲜的指示剂,测定植物指示剂在不同pH 值时的颜色变化(见表3).
表2 不同植物指示剂的颜色
表3 植物指示剂在不同pH值的颜色变化
此外,针对农村中学生基础较差的情况,教师在设计实验过程时应从最简单的环节开始,需循序渐进.课外实验活动可以从采集有色植物开始,到使用研磨方法对有色植物色素进行提取,最后通过观察植物指示剂在不同pH值时的颜色变化,得出不同指示剂在遇到不同酸碱度物质时的显色情况.实验设计思路层层推进,学生操作从简到难,使实验内容和可行性既符合农村中学的学情特征又符合中生生理发展特点.此类课外实验.在完成酸碱指示剂的科学探究活动的同时,还可结合本地资源特色增添了一些生活中常见的实验素材,使学生在掌握化学相关知识的同时,还巩固了实验操作技能,真正做到学以致用,在生活中获得学习的乐趣.
教材中的实验设计大部分以验证性实验为主,探究性实验所占比例较低.演示实验、学生分组实验更注重于化学实验的定性功能,重在强调实验结果,追求实验的理想化,忽略了学生实验探索的讨论模式.但实验探究题是中考必考考点,它主要考查学生的主动性、探索性、思维性,中考统计结果显示这部分内容学生得分率较低.所以化学实验不能只发挥教学功能,更应该培养学生的创新思维.因此课外实验活动可倾向于探究性实验安排.采用教师引导、学生设计实验方案、开展实验、遇到问题学生相互交流探讨寻求解决方案,通过科学的实验探究方法获取知识.
例如:在专题七“初识酸、碱和盐”的章节中涉及中和反应内容时,可围绕理论知识结合中考知识点开设课外探究性实验活动.向氢氧化钠溶液中滴加稀硫酸一段时间后,同学们探究反应后溶液中含有哪些溶质.
提出问题:上述实验中发生反应的化学方程式为_______(考察课本理论知识),探究反应后溶液中溶质的成分(培养学生创新思维).
提出猜想:猜想一,溶质是Na2SO4和NaOH;猜想二:溶质是:Na2SO4;猜想三:溶质是________.(已知Na2SO4溶液呈中性)
实验探究:学生设计实验实施过程并解决相关问题.
方案评价:学生对各自实验实验方案进行讨论,并发表各自观点.(培养学生创新思维)①方案如果存在缺陷,阐明不足的理由;②若方案能够证明猜想正确就要给出具体论据.
拓展应用:运用中和反应的知识可以解决生活、生产中的实际问题.因此探究活动的实施过程,不仅使学生能破解知识难题、提升考试成绩,还培养学生动手能力、思维能力、概括能力、理解能力及配合协作能力.
中学学生正处在精力充沛、思想活跃的成长阶段,受到各种原因影响,学生接触社会亲近自然以及与人交往的空间受到了一定的约束性.而开展课外实验活动就能使学生课余生活更充实,更富有乐趣,广泛接触社会.多开展课外实验活动不仅可以加强学生与社会之间的联系,了解社会发展的动态,充实了生活,还开阔视野.
传统教学模式是学生接受式学习,这种学习方式会影响学生学习的积极性、主动性,导致学生对老师的长期依赖性,与素质教育理念相违背.课外实验活动打破了传统模式,更注重学生的创造精神[4],更好的发挥学生特长,更有利于教师因材施教,提高学生的自学能力.
化学课外实验活动是化学课堂教学的延伸和补充,对于即将面临中考的初三学生而言,既能在紧张的学习之余得到片刻放松,在轻松的活动氛围中巩固化学知识,还能在实践活动中加强学生对知识的理解,使其对知识的认识与掌握实现量与质的飞跃.另外,开展课外实验活动可以及早地发现学生某方面的兴趣特长,促进人才早期培养.