刘娜+孙公刚

世界课程改革的焦点是学习方式的变革。钟启泉认为“一部教学发展史，就是‘系统学习和‘问题解决学习此消彼长的历史”。当前化学教学存在的问题之一是：学生以系统学习为主，缺少实践，问题解决的能力锻炼不足。因为传统教学重知识，轻情感、轻实践、轻创造，当然系统讲授并非不重要而是在教学中所占比重过大。因此，我们尝试在日常教学中让学生动起来，开发设计实践活动，以此为载体提升学生的实践能力和创新精神，构建理想的化学教育形态。目前我们已开发实验类、制作类、文献类、考察类四种类型的实践活动，本文具体谈谈前三类实践活动的做法。

一、实验类实践活动

如何指导实验类活动？2011年，美国国家研究理事会融合各方面成果提炼的科学教育框架（见图1），我认为对指导科学学习具有普遍适应性。“框架”提出“作为实践的科学”这一概念，认为“将科学作为实践来看待，体现了学科学和做科学的统一”。从哲学角度，就是让学生亲历“实践——理论——实践”的过程。我以两个实践课例说明。

课例1：《弱电解质的电离平衡》

浓度、温度对电离平衡的影响一般通过理论推导。我设计这一课例的创新点是：学生课前亲自测数据，课堂分析数据。用数据说话，用实验说话。学生实验发现，用精密pH计可测得温度对电离的影响。第一步，用pH计和温度传感器测得醋酸不同温度的pH值，在真实的世界收集数据；第二步，对数据进行分析、讨论；第三步，得出结论，温度越高电离越容易。学生分析数据，发现规律，转换为知识，再将结论迁移——氨水也是温度越高电离越容易。

课例2：《气体摩尔体积》

这一课的创新点是设计了两个学生实践活动：1.课前用废旧纸板制作气体摩尔体积模型，课堂展示，学生体验到动手制作、合作学习的成就感；2. 课前设计实验装置，验证“同温同压下，等物质的量的不同气体其体积相同”，实验小组经历了“设计装置—选择原理—选择用量”的过程。活动二的具体过程如下：

（1）设计实验装置

我们先后设计了四套实验方案。第一套：产生等量二氧化碳和氢气，利用两个气球膨胀的体积相等来证明。实验失败。反思：1.气密性不好——气球三个小时之后瘪了。2.铁粉和盐酸反应太慢。3.难以保证两个气球的膨胀系数相同。学生设计的第二套实验由于气密性不好也失败了。第三套（见图2）和第四套（见图3，将两个针筒改为一个针筒）现象明显，效果不错。

（2）选择实验原理

制CO2 用碳酸钙粉末和盐酸。制取H2的实验原理我们进行了四种尝试，通过尝试，最终我们选择了盐酸和锌粉反应生成氢气。

（3）确定实验方案

如图2所示：在两个广口瓶中分别加0.085g锌粉和0.130g碳酸钙（等物质的量），兩个小针管分别注入10mL浓盐酸（等量且过量），下压小针管且保持不动。产生的二氧化碳和氢气会充入大针管，弹开的体积相等。证明结论。

如图3所示：所加物质相同，大小针筒合二为一。用50mL针管加盐酸，将盐酸压入广口瓶后，产生的气体体积也用该针管测量。

本实验的关键点是两个收集气体的针管摩擦系数相同。图3的检验方法是：先凭手感找到摩擦系数近似的两个大针管，再分别将两个小针管拉到20mL，此时两个小针管中有等体积空气，塞上塞子，同时将小针管下压，若两个大针管弹开的体积接近，则两个大针管摩擦系数接近。

二、制作类实践活动

制作类实践活动主要是课外活动或作为化学社团活动。例如，我指导学生用牙签和太空泥制作氯化钠、氯化铯、硫化锌等晶体模型（见图4），这一活动成本低，可推广。又如，赵嵘老师将化学与艺术融合，指导学生用氢氟酸雕刻玻璃（见图5）。再如，付敏、任开莲老师指导学生以皂基、精油、牛奶为原料，用模具制作肥皂（见图6）等。

三、文献类实践活动

网络是个巨大的资源库。学生可借助网络自主学习。我设计《合成氨》一课，创新点是让学生在课前查阅化学史《哈伯与工业合成氨》，课堂展示并撰写诗歌。学生的信息获取、加工、表达、创造能力在此过程中得到提升。擅长表达的学生展示说：“哈伯是一个充满争议的人物。有人认为他是天使，是用空气制造面包的圣人，所以获得诺贝尔化学奖。有人认为他是魔鬼，他第一次将化学武器用于战争。”甚至还有擅长文学的学生通过总结资料，撰写了《合成氨》一诗：

小小氢氮合成氨，苦苦探索上百年。

哈伯实验到生产，要靠实践来检验。

温度压强比翼飞，速率平衡要兼看。

经济环保连理结，实惠绿色来发展。

人口增多食困难，要靠化肥来增产。

风流人物今犹在，试看今朝我少年！

四、反思：开展化学实践活动的价值和原则

强调“动手做”和“作品呈现”的活动学习有着不可替代的价值：一是知识价值。学生在活动中建构概念和原理，应用知识，知识活了起来。二是方法价值。学生深刻体验发现问题、提出假设、解决问题的探究过程，以及掌握控制变量等方法。三是情感价值。能激发师生对化学的兴趣，增进师生、生生之间创新思维的深度碰撞，形成学习共同体。围绕学科开发实践活动，能实现“手—脑—心”统合的学习，加深师生的课程履历，创造自己的课程故事。

我认为开展化学实践活动应遵循五项原则：1.目标导向原则。2.联系实际原则。联系学生、学校、教师的实际情况，降低活动难度，不要过多加重学生负担。设计实验、制作、表达等分工时，可基于多元智能理论，发挥和强化学生智能的强项。3.自主性原则。学生参与的积极性很重要。如果学生自主提出研究选题就更好。4.合作性原则。差异就是学习资源。合作中学生之间差异共享，让学生带动学生。5.指导性原则。实践活动是基于资源的学习。教师的身份从权威的传授者，转变为指导者、倾听者、支持者。

实践活动能够点亮化学课堂，但活动需花费时间、调动资源、组织指导，因此，教师、管理者、家长、学生观念的转变以及高考改革、教师评价改革尤为重要。后期我们计划开展被石墨厂污染的水硬度的测定、化学史研究、自制润唇膏、自制口红等活动，让化学教育更加理想。

参考文献：

马明宇. 美国科学教育发展的新阶段——作为实践的科学[J]. 外国教育研究，2012，（7）：35-42.