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探究路上,有我們經歷的足跡手工小製作教程

探究路上,有我們經歷的足跡手工小製作教程

天空沒有留下痕跡,但鳥兒已飛過;探究路上有我們的足跡,因為我們走過。

探究路上,有我們經歷的足跡手工小製作教程

在那一串串的腳印中有一段特別的深特別的彎,那是我們第一次開展探究活動留下的,那一段彎而深的腳印記載著我們探究過程的點點滴滴,記載著我們探究過程中的酸甜苦樂。

2006年10月,在水果湖二中實習期間我們開展了第一次探究活動。因為是第一次,所以走得很艱難,從課題的確立、內容的確定到探究活動的設計、課堂實施,每一步都是在摸索中前進,每前進一步都留下了深深的足跡。

一、課題的確立——不是偶然,是必然

剛到水果湖二中的時候,我們就有開展探究活動的打算了,但是想開展長期的課外探究還是要開展短時間的課堂探究卻一直沒有確定。後來綜合考慮到學生的知識水平、教學時間和學校實驗裝置條件等方面的限制,我們決定用一個小時的時間在課堂內進行探究。剛開始想到過探究蠟燭,根據八年級學生的知識水平,從蠟燭燃燒的火焰、產物及條件入手。我們覺得這個課題的可操作性大,不光材料很容易找到,同時可以通過控制變數的方法進行探究來培養學生的設計和思維能力,但其不足之處在於探究內容和學生現在所學的知識聯絡不夠緊密,於是,我們繼續思考,希望能找到更好的課題。

正當一籌莫展之時,實習帶隊的張老師給我們看了一篇有關月餅吸氧劑的文章。認真讀完,猛然覺得它倒是一個極好的素材:正值中秋時節,幾乎每個月餅都附有吸氧劑,而且隨處可見,但學生往往對它缺乏深入瞭解,並不知道它的性質,以此開展探究正可以激發他們的探究興趣,同時也可以讓學生深刻地體會到科學就在我們身邊,生活處處有科學。大夥一合計,一致贊同從這個課題入手。

當務之急是要先找到一包吸氧劑。可在超市,我們發現月餅裡面的保鮮劑寫的不是吸氧劑,而是脫氧劑或脫酸素劑,才一開始就碰了壁,該怎麼辦呢?我們想到了網路,於是,上網查詢有關資料,瞭解到吸氧劑的名稱有三種:吸氧劑、脫氧劑和脫酸素劑,它們因廠家不同,規格不同,配方也不同,但主要成分相同。網上的這些資訊給我們帶來了些許安慰,但如何定下探究的課題又讓我們犯了愁。我們再次去超市,找了不同種類月餅,發現裡面的保鮮劑大多是以脫氧劑命名,少數為脫酸素劑,沒有發現以吸氧劑命名的。為了不引起歧異,我們最終決定探究活動的課題為:探究月餅的脫氧劑。

二、探究內容的確定

關於脫氧劑的探究內容可以有很多,如:脫氧劑的脫氧情況、脫氧的成分、各成分的性質和作用及如何製作脫氧劑等。對於這些方面的探究很多都涉及到高中的化學知識,而八年級的學生剛剛接觸到化學,相關知識的儲備很少,那怎樣將這需要一定化學知識的探究降低到可讓初學化學的學生也能探究呢?這是我們首先要考慮的問題。剛開始的時候我們也很迷茫,讓八年級的學生探究這個課題是不是太難了呢?但我們很快就斷定不是,布魯納不是說任何科目都能按照某種正確的方式,都可以教給任何年齡階段的任何兒童嗎?而十九世紀的時候英國偉大的化學家和物理學家不也將那具有學術性的《蠟燭的故事》清楚地講給那些在化學上一竅不通的小孩子聽了嗎?我們現在只是還沒有找到一個合適的切入點而已,我們堅信能找到那個最合適的點。

後來,我們反過來先了解學生現在學過了哪些知識,具備了哪些能力,他們可以探究什麼。同時結合七年級下冊和八年級所學過的知識,思考怎樣將他們學過的這些知識綜合應用到探究活動中。當我們明白這一點後,發現學生可以探究的內容就很多了:首先可以通過觀察探究脫氧劑的一些物理性質,接著可以通過物理分離的方法判斷脫氧劑是純淨物還是混合物,然後應用一些物理或化學方法對混合物的各組成成分進行探究,最終可以探究出脫氧劑的成分。

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三、探究活動的設計——一波三折

在我們的整個探究活動過程中,探究活動的設計是我們經歷的最艱難也是最快樂的階段,在這期間我們有過茫然,有過黑暗,也有過思想火花的碰撞。

首先我們根據我們定的內容設計了一個初步的探究方案,大體上是引導學生通過探究脫氧劑的物理性質和化學性質來探究出其主要成分鐵、金屬鹵化物和含硫化合物。

可在脫氧劑化學性質的探究實驗中,我們遇到了一連串預想不到的問題,首先我們將鹽酸滴加到脫氧劑時,發現有大量的氣泡產生,但約三分鐘後,聞到了臭雞蛋的氣味,這說明有硫化氫氣體產生。本來我們加鹽酸是為了通過驗證產生的氣體是氫氣來推斷出脫氧劑中含一種成分是鐵,可是現在實驗產生的氣體卻是有臭雞蛋氣味的,那我們怎麼引導學生提出產生的氣體中含有氫氣呢?又怎麼驗證氣體是氫氣呢?而實際上這確實是氫氣和硫化氫的混合氣體,但學生還沒有學過氣體的淨化和分離,不能對氣體進行淨化和分離就不能排除硫化氫的干擾,那就不能證明脫氧劑和鹽酸反應生成的氣體是氫氣,也就不能證明前面要驗證的能被磁鐵吸引的黑色物質是鐵了。怎麼辦呢?這使我們又一次陷入了困境。我們又重新做實驗,試圖找出一條可以探究出脫氧劑裡面含有鐵的途徑,提出很多方案但最終還是被否定了。那時侯的我們就像掉進了透明玻璃瓶的蒼蠅,看到前面的道路一片光明而腳下卻找不到出路,真的是被困住了,這一條路暫時是走不下去了。所以我們先改道而行,繼續探究別的內容。

在接下來的探究中,由於沒有藥品,離子鑑定這一步只能先放著,而對脫氧劑溶於水後是否要洗滌、過濾也是值得考慮的。我們既要考慮學生的知識水平,又要考慮實驗操作的時間,或許我們可以讓學生做一個簡單洗滌、過濾而不過分強調嚴格的操作規範,但是這又不利於規範學生的實驗操作,所以我們最終決定這一步不在課堂上做。而對於加酸後漂浮在溶液上面的物質我們猜想是炭,根據漂浮物的顏色、密度的特徵,學生很容易想到是炭,但是怎樣驗證這漂在溶液上面的物質真的是炭呢?我們想到了炭具有吸附作用,可以吸附微小的顆粒,可以用紅色墨水來檢驗。可是當我們把黑色的漂浮物放到紅色墨水中時,發現紅色墨水並沒有褪色。這又是為什麼呢?難道這黑色的物質不是炭嗎?不會,因為我們知道脫氧劑的配方里都有活性炭。如果是的話,那為什麼活性炭又不能吸附紅墨水中的色素呢?為了進一步證明黑色的物質是不是炭,我們可以將黑色物質過濾,然後利用炭可和氧化銅反映的現象和產物性質來驗證,但是這個實驗操作比較複雜,要在課堂完成不太可能,也就是說我們暫時也不能探究出炭是脫氧劑的主要組成成分來。到了這裡我們回頭看看發現我們方案中設想可探究出來的鐵、金屬鹵化物、炭現在做了實驗卻得不到預期的結論。這可怎麼辦呢?我們自己都探究不出來又怎麼引導學生探究?這時候我們是繼續探究下去還是另尋出路?如果繼續探究的話會不會越探究問題越多?而換一個課題的話我們就不會遇到困難了嗎?經過一番思想鬥爭,我們依然相信布魯納的理念,也相信會找到合適的切入口。況且這些天我們都一步一步地走過來,雖然得不到預期的結果,但在這個過程中我們也發現了很多問題,感覺自己也像一個探究者一樣在探究,深深地體驗到探究的樂趣,問題出現得越多我們越覺得這一包黑糊糊東西越神祕。而由此聯想到課堂中要使學生對課堂的內容感興趣就可以通過一些與學生經驗意識產生衝突的問題來激發學生的好奇心。所以雖然探究的結果不盡人意,但探究的過程中我們也學到很多的知識,同時我們一起奮戰也深深體會到了合作的樂趣,經歷了挫折和失敗,也享受到成功的喜悅,哪怕是一點點微小的成功也曾給了我們很大的鼓勵,因為每前進一步都不容易,每一步都留了我們腳印。

腳步總是要往前走的,那下一步我們該怎麼走下去呢?這確實是件讓人迷茫的事,那我們又怎麼走出困境的呢?這多虧了我們一個臨時“學生”的加入。這個學生由我們的張老師來扮演。整個探究過程張老師都很關注,她對我們實驗中出現的問題很感興趣,在我們遇到困難的時候加入了我們的探究活動中,扮演“學生”,為我們的實驗現象拍照。就這樣老師扮演學生,學生作老師,我們將整個設計方案結合實驗演示了一遍,當然還是得不出我們想要的結論。但是張老師一直鼓勵我們說其實作為學生能探到這一步已經很不錯了,探究的過程中已經用到了很多課本的知識,同時也學到很多課本上沒有的知識。經老師這麼一提醒,我們恍然大悟,既然是這樣,那我們是否將探究課堂放寬,是否可以讓學生大膽地提出問題,而這些問題的解決方法以及最後的結論都由學生自己去探索和研究,學生可以通過不同的探究途徑得出不同的結論,而不是老師設計好的一個具體的探究過程,牽著學生走,也沒有必要要求學生最後都得出一個統一的結論。這樣的話,我們之前的探究可以說是在我們已經知道了脫氧劑的前提下進行的探究,這樣的探究不能說不是探究,但更大的成分上是對一個已知事物的驗證式的探究,而驗證式的探究在我們這個課題實施並不是很合適,因為脫氧劑的成分對於學生來說幾乎完全是個未知的。換一個角度來思考,如果我們是一個對脫氧劑的成分什麼都不知道的學生的話,我們又會怎樣去探究呢?我想最開始會用最簡單的方法,通過視覺,觸覺等感覺器官去了解事物,然後會通過我們的生活經驗和所學的知識去了解,例如我們可以加水看看它是否可以溶於水,加熱看看它是否可以燃燒,加酸看看它能不能和酸反應等。當然這樣的話,學生就很可能會提出一些我們預想不到的問題,他們的設計方案有可能難以實現,他們的結論也有可能不是很明確。但我們覺得這些也不見得就是不好的,科學探究的目的是使學生在像科學家那樣進行科學探究的過程中,體驗學習科學的樂趣,增強科學探究的能力,獲取科學知識,掌握科學探究這樣一種學習方式,而不只是為了得出一個結論。所以我們覺得這樣更像科學家探究未知事物的過程,科學家的探究也是隨著知識的增長和科技的發展而不斷完善的,經歷一個由簡單到複雜,由大概的不確定到具體的肯定的歷程。當我們清楚地意識到這一點後,感覺自己就像困在玻璃瓶裡的蒼蠅找到瓶口展翅而飛,擺脫困境,既看到了光明又找到了出路。而我們的探究也有了一個全新的改變,由原來教師主引的驗證式探究到了由學生自主提問,自主探究的開放式探究。這一次設計的轉變是我們整個探究過程中的一個重要轉折。同時我們的思想也得到了一個昇華,昇華到問題的解決不是在某個環節上突破,而是將我們一開始的探究方式就改變。而當我們突破這一點後,我們前面所遇到的問題也全解決了。

經歷這一次,我們意識到在進行教學設計時,要考慮更多的不只是我們應該怎麼教,同時也要換個角度考慮學生是怎麼學的,而不可一相情願地教。

四、探究課堂——活而不亂

內容:主要讓學生應用自己所學的知識結合人類認識未知事物的規律來探究月餅脫氧劑的性質和成分,讓學生從中體會到科學探究的樂趣。

課堂的剪影:

匯入:“中秋節的時候大家吃月餅了嗎?”老師提問。

“吃了”學生異口同聲回答。

“那你們有沒有發現月餅盒裡面除了月餅還有一小包東西呢?”老師再次提問。

“發現了”學生快速回答。

“知道那是什麼嗎?”老師追問。

“不知道”,“乾燥劑”,“保鮮劑”部分學生大聲回答。

“真的是乾燥劑或保鮮劑嗎?”

老師將脫氧劑發給學生,學生髮現既不是乾燥劑,也不是保鮮劑。“現在大家可以告訴老師月餅盒裡面的那一小包東西是什麼了吧?”老師問。

“脫氧劑”學生興奮地回答。

“好,那你們知道為什麼要把這一小包脫氧劑放在月餅盒裡面嗎?它放在裡面又有什麼用了呢?”

“起保鮮作用!”

“非常正確,那它又是怎麼起到保鮮作用的呢?”老師表揚了學生,進一步鼓勵和引導。

“吸收空氣中的氧氣”一些學生小聲地回答。

“很好,那它為什麼能吸收空氣中的氧氣呢?這黑色的物質是什麼呢?這些物質又有什麼性質呢?這就是我們這次活動課要探究的內容。”

“大家想想我們怎麼對黑色的東西進行探究呢?大家可以先思考討論一下。”老師進一步啟發學生思考談論。

“加水看看它是否能溶於水,加熱看看能不能燃燒,加酸看看能不能和酸反應……”學生像小小科學家那樣大膽地提出了自己的猜想。

……

接下來學生的學習熱情空前高漲,提出了很多猜想,並想出了很多的辦法來驗證.比如:用灼燒判斷是否為有機物;加酸看是否與酸反應;發現產生氣泡後進一步猜想可能是金屬或是碳酸鈣;用pH試紙測pH值;用磁鐵吸看是不是鐵;放入墨水看有沒有吸附作用判斷是否含有活性碳;用硝酸鋇等溶液檢驗濾液中的離子等等。在這個階段每個小組都很積極地舉手發言,舉手的人太多,老師一時都顧及不上來,有的小組一次就提出了三、四個猜想和實驗方案,有些小組還提出了一些很有創造性的問題超出了老師的設想範圍內。小組提出猜想和方案後,我們就讓學生做探究實驗。小組成員的相互合作這時候得到了充分的體現,大概每過十五分鐘,我們就讓小組彙報探究情況,總結探究成果,然後再進一步探究。

通過一個多小時的探究,學生對脫氧劑有了一定的瞭解,知道脫氧劑中可能有鐵有硫元素,有一部分物質溶於水,可能含有炭,加熱後發現試管壁上有水珠說明脫氧劑含有水等結論。儘管學生最終不能得出脫氧劑的明確成分,但他們已經做得很好了,所以在總結的時候我們首先肯定學生今天的探究成果和表現,然後鼓勵他們在以後的學習中繼續探究,同時對脫氧劑做了一個簡單的介紹。

在這次探究課中最重要的是學生的積極性、主動性和創造性得到了充分的發揮,體驗到科學探究的樂趣,激起了學生科學探究的慾望。在後來的課堂中,我們發現學生對科學探究很感興趣,當我們上課的內容涉及到科學探究時,學生的注意力就特別集中,聽課效率也大大地提高了。即使不做實驗,他們也喜歡這種探究式的教學。同時學生也體驗到將自己所學的知識應用到生活中的樂趣,認識到科學與生活的緊密聯絡,而最終我們沒有探究出來的問題也進一步激起學生繼續探究的慾望。

五、透過這次探究活動看探究課存在的問題

經歷了這次探究活動課,在和同學及老師交流後經過反思,我們發現了一些值得注意的問題:

1、首先,課堂紀律不太好掌握,中學生,生性好動,思維活躍,在探究時常常會議論紛紛,課堂秩序較亂,對於大班教學,教師很難控制。這是我們在平時上課常遇到的一個很現實的問題,而在探究活動課這個問題會更突出。在這次探究課堂,我們採取的是小組競賽的教學組織形式,同時下面有幾個老師在協助,所以課堂紀律還挺好的,但是在平時一個老師面對四、五十個生性好動,思維活躍的學生又如何能做到既保證每個學生都完成探究活動,而又確保課堂活而不亂,這確實需要老師在教學設計上多花心思。

2、由於學生的知識水平、動手能力、性格等各方面的差異,在分組探究活動的過程中,並不是每個學生都能參與談論、探究做實驗,難免有些學生只是在旁邊看“熱鬧”,或是做一些與探究活動無關的事情,而如果不是分組探究的話,又會由於學生存在差異,不同的學生的實驗探究能力又不一樣,又會出現有的學生根本就不知道從何做起,所以如何確保每個學生都能參與探究活動,完成探究任務也是很值得關注的。

3、在教學過程中,教師很難照顧到每一位學生。探究活動比較適合小班教學,但是在中國現在大多數的學校都是大班教學,當學生提出問題或方案時,教師如何做到既保護學生的積極性和創造性,又照顧到其他的學生呢?這個問題也是很值得我們思考的。

感想:這是我們科學教育的準教師第一次在實際教學中設計和進行科學探究活動,第一次真的不容易,走得很艱難,是慢慢地摸索走過來的。在整個過程中有苦也有樂,茫然過,動搖過,但因為某種力量某種信念我們堅持了下來。經歷過後想了很多,明白了無論做什麼事情都要自己的想法,要堅持自己的信念,做事決不可半途而廢。同時要大膽地邁出第一步,經歷了第一次,我們就不在害怕,我們就會期待著第二次,第三次……

後記:這次科學探究活動課是針對八年級的學生所設計的,這次課上完了,但我們探究的腳步並沒有停止,月餅脫氧劑的成分還沒有明確地探究出來。到了初三後,當學生學了氣體的淨化後,就可以檢驗出氫氣,也就可以探究出鐵,也可以利用炭還原氧化銅的實驗來探究出活性炭,而到了高一,學生學過焰色反應後,就可以探究出金屬鹵化物的陽離子,進而更瞭解月餅脫氧劑的成分,甚至可以探究脫氧劑的製作原理等,所以有關月餅脫氧劑的腳步還在不斷地向前。

結束語:探究活動有利於培養學生的動手、動腦、動心的能力,有利於促進學生之間的相互交流,合作學習,有利於學生探索未知世界,增添新知識,有利於學生掌握科學的求知方法。所以我們希望教育工作者根據設計科學探究活動課的原則和設計的一般程式,設計出更多符合學生認知水平發展的探究活動課,更好地體現中學理科課程的改革精神。

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(指導:張殷)

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