基于趣味化学实验的小学生化学启蒙

基于趣味化学实验的小学生化学启蒙教育来源科学启蒙教育的探索已经逐渐成为当今教育领域的重要课题之一对岁的少年尝试性地以化学实验进行化学启蒙教育更成为当前国际关注的新方向笔者指导下的大学生团队近年来以趣味化学实验与儿童科学启蒙教育为课题进行了系统化的研究并付诸实践投身于南京市多所小学和儿童冬令营我们团队的教学活动得到了孩子们的欢迎在履行晓庄学院创始人陶行知先生当年提出的小先生制的同时也开展行动研究不断反思小学化学启蒙教育现状国外现状国外将化学实验应用于儿童科学启蒙教育中已经有多年历史由美国高校举办的化学巡回展出美国化学会的项目和课外活动等都成为美国小学生初识化学享受化学乐趣的重要机会而美国化学教育杂志开辟出的专栏以及面向科学教师培训的口贝表现美国对化学启蒙教育实践与研究的重视化学工业发达的德国让学富五车的大学教授与渴求知识的孩子们面对面特别开办了德国儿童大学德国儿童大学是德国大学为儿童举办的学科前沿的学术讲座已经有许多岁到岁的孩子怀着骄傲和好奇的心情步入神圣的大学殿堂去听着名大学教授举办的学术讲座这已经形成一股热潮这种儿童大学的初期形式叫哈利波特魔术班实际上是以魔法般神奇的趣味化学实验讲座去吸引儿童世界化工业巨头德国巴斯夫公司首创了欧洲第一个互动式儿童化学实验室名为小小化学家目的之一是宣传化学对人类的好处年巴斯夫将小小化学家活动引到中国迄今已经成功举办了多次分别在北京南京和上海等地吸引了三万多名中国小朋友的参与在那里孩子们可以自已动手做一些化学小实验并在充满乐趣又安全的环境中探索神奇的化学世界体验化学的无穷奥妙德国大学致力于科普工作的做法值得中国借鉴国内现状国内还很少有人进行该主题的系统实践和研究工作其主要原因是经典化学学科内容基于物理数学起点较高不符合小学生接受能力化学药品大多有腐蚀性潜在危险性不容许小学生自主使用也增添了教师家长和孩子的内心恐惧化学实验需要仪器繁多使用规范性要求高小学科学教师的师资培养并未成熟一些从事科学教师虽然依据小学科学教材的化学实验内容开展教学活动但只是简单地演示并未充分表现出实验的趣味盎然和教育价值小学趣味化学实验课程的教学目标思考小学科学课程的总的目标通过小学科学课程的学习知道与周围常见的事物有关的浅显的科学知识并能应用于日常生活逐渐养成科学的行为习惯和生活习惯了解科学探究的过程和方法尝试用于科学探究活动逐步学会科学地看问题想问题保持和发展对周围世界的好奇心与求知欲形成大胆想象尊重证据敢于创新的科学态度和爱科学爱家乡爱祖国的情感亲近自然欣赏自然珍爱生命积极参与资源和环境的保护关心科技的发展课程目标可以分解为科学探究方面情感态度与价值观和科学知识三个维度我们借助趣味化学实验形式开展儿童科学启蒙教育并非意在灌输化学知识对于小学生大部分化学实验原理无法向他们解释清楚内容深度不在他们的最近发展区之内若过多地阐述解释反而会使学生愈加茫然不知所措逐渐失去对科学的兴趣教学效果不理想获得与生活相关的最浅显的化学知识和概念即可所以选取实验的化学味道不必太浓学科界限不必太明显我们侧重在儿童实验的探究过程孩子们通过实验活动学习到如何去观察询问规划实验归纳分析同时他们的批判创造等各种能力也得到了培养特别是以实验或实地观察的方式去进行学习使他们获得处理事务解决问题的能力小学生通过这蝗化学实验活动了解到探究过程中细心耐心与确实的晕要性同时体会到化学这门神奇的科学对社会和生活的影响逐渐培养热爱生活热爱化学的意识趣味化学实验课的理论基础与教学特征根据皮亚杰的认知发展阶段理论儿童认知发展一般经历四个阶段感知运动阶段岁以前前运算阶段岁具体运算阶段岁和形式运算阶段岁它们彼此衔接依次发生不能超越也不能逆转各阶段发生的时间大致与上述的年龄阶段相对应且后三个阶段与学校教育关系较密切而小学生基本处于具体运算阶段岁这一阶段出现的标志是守恒概念的形成即指儿童认识到客体尽管在外形上发生了变化但其特有的属性不变根据这一特点我们在实验设计和讲解的过程中可以放心地融人大量的有关物理变化的知识学生已能很好地理解此外该阶段的儿童已经能进行逻辑思维其思维具有多维性可逆性和动态性在语言方面尽管这一阶段儿童已经能通过下定义的方式获得概念但在获得和使用此类概念时需要实际经验或借助具体形象的支持根据以上特点笔者经分析归纳了趣味化学实验教学的特征情境化教学情境化是好的趣味化学实验的重要特征情境化的描述和问题把实验活动置于真实生活的情境中并能产生重要的影响若教师单纯地演示一个又一个的实验尽管实验现象生动有趣但小学生不会立即觉察到实验对自身的意义因此教师应对实验进行包装用故事新闻生活创设一个个引人人胜的情境激发他们的好奇心让他们融入到整个实验过程中在实验结束后再通过设计相应的问题情境指导学生积极思考将实验中学到的知识解决实际问题做到学以致用突出体验经历小学生的身心发展特点使他们学习的特点有别于成人甚至于青少年儿童通过直观而不是通过原理来学习小学生在获得和使用某类概念时需要实际经验或借助具体形象的支持加之小学生具有很强的游戏精神乐于动手参与心理学研究表明对于儿童态度的形成需要实践的过程而知识的获取主要通过感性经验的积累亲身体验化学实验的趣味和思考过程有利于科学性问题的提出有利于激发学生的创新意识应该作为开展小学科学活动培养小学生科学素养的主要途径让学生亲身体验实验带来的乐趣和神奇维持他们的兴趣点是儿童科学启蒙教育成功的关键探究的价值根据小学生的思维具有多维性可逆性和动态性在教学过程中应更多地让学生进行探究在实验前启发学生充分发挥自己的想象力对实验现象进行大胆地猜想在实验过程中鼓励学生对实验进行更多地尝试并要求他们学会对实验现象进行及时地记录实验结束后需引导学生对实验进行总结分析实验的不足之处分析实验中变量的控制以此激发小学生的主观能动性培养他们的动手能力开拓创新及合作精神例如我们在小学开展过一个探究性实验活动用玉米面豆卷酱清洁硬币的实验首先让孩子找几个失去光泽的硬币放在盘子里给每个硬币标号并提供玉米面豆卷酱以及其中的几种重要组成一号硬币不用任何物质做清洁二号则用现成的玉米面豆卷酱三号用盐和醋四号用番茄酱和醋五号用盐和番茄酱做清洁孩子们对硬币动手洗涤后比较五个硬币发生了什么变化并且画表格记录实验结果比较得出结论并对实验的不足提出意见教师在整个过程中不先把结果告诉孩子而让孩子自己探索最终发现玉米面豆卷酱清洁硬币的结果以及是玉米面豆卷酱里的什么成分起到了清洁作用这样的实验案例并未展现高深的理化知识而是给予孩子一个发现变量控制变量的科学训练过程有利于培养孩子应用科学方法独立研究身边问题的能力但科学探究需要一定的知识基础作为铺垫由于小学生自身已有知识有限一味地追求探究的全套过程也可能并不能取得预想的效果取材生活化对自控能力薄弱和安全意识不强的儿童来说实验物品尤其是化学物质可能造成的潜在危险很多不安全性是教师在组织课堂教学中不得不考虑的重要因素这就要求将实验引入儿童的课堂需要安全做首要保证趣味化学实验课素材应尽量生活化并具有一定安全性最好为学生所熟悉尤其避免使用具有腐蚀性刺激性毒性大的药品避免应用高温反应和剧烈反应做实验取材的生活化是趣味化学实验应用于科学启蒙教育的可行性保障不但促使学生更有兴趣参与到实验中让他们在操作实验时感到玩的乐趣更利于学生在课后自己去重复实验去自主探索和发现活动案例以下实验分别在南京多所小学实践过并在年南大少年菁英成长冬令营中整合应用案例口香糖去哪里了实验器材口香糖巧克力实验介绍请孩子先嚼片口香糖片刻后再嚼块巧克力将口香糖和巧克力在口中一起嚼孩子亲身体验到口香糖的嚼劲失去疑问似乎口香糖没有了教学流程教师的行为和提问想吃口香糖吗一为什么喜欢吃一吃口香糖的好处一吃完口香糖随便丢弃吗一口香糖粘在地面或地板上的坏处一有什么办法清除地面或地板上的口香糖一请同学做实验一引导学生感受巧克力溶解口香糖的神奇效果一请大家反思用巧克力去除口香糖是否切实可行一鼓励大家能不能以后从巧克力中研究开发出专门清除口香糖污迹的清洁剂目标整合用一小块口香糖引导学生体验过程信手拈来却意义非凡实验前观察口香糖的状态颜色香气实验中感受口香糖在口中的状态和甜味变化口香糖是小学生们喜爱的零食之一但很多孩子只是单纯觉得好吃并不清楚吃口香糖的益处我们在实验前通过正向引导可以帮助学生了解吃口香糖对人体的三点好处清新口气清洁牙齿加有木糖醇的口香糖可以减少嘴里的酸性程度有效防止蛀牙起到保护牙齿的作用通过体验这个小实验不仅增加了学生对口香糖的认识和吃口香糖的目的性还培养了学生的环保意识以及应用体验的经历去解决实际问题的意识案例你也可以制作喷泉实验器材曼妥思薄荷糖可口可乐实验介绍将可乐瓶盖打开将包曼妥思薄荷糖倒入瓶中可口可乐会迅速且大量地从瓶里涌出如喷泉一般教学流程提问喜欢喝可乐吗一观察可乐中有什么配料一为什么喝完可乐常常会打饱嗝一有没有尝试曼妥思薄荷糖丢进可乐一实验演示一实验告诉了我们有什么危害一如何利用此实验丰富生活目标整合提醒学生观察可乐的配料表培养学生观察生活从身边学习科学知识的意识喝多了碳酸饮料容易打嗝是很多同学经常体验的生活现象教师就这一体验出发作出浅显解释突出二氧化碳的变化该实验虽然现象明显但作为老师也要告诫小学生不能将可乐和曼妥思薄荷糖一起食用否则会造成一定危险教师也应再从积极的一面进行启发鼓励学生模仿此实验自制喷泉学会用身边的事物丰富自己的生活培养热爱生活的情操案例薯片为什么不能多吃实验器材酒精灯火柴坩埚钳薯片实验介绍用坩埚钳夹住片薯片在酒精灯上点燃引导学生从视觉嗅觉听觉和感觉四个角度观察薯片燃烧的过程并做好现象记录教学流程提问大家平时喜欢吃薯片吗一做实验一学生观察并记录实验现象一熄灭酒精灯时讲解燃烧三要素一冬天为什么总要吃东西一薯片放热能用于什么一你们知道多吃薯片的坏处吗一生活中还有哪些垃圾食品目标整合通过薯片的成分介绍学生可以了解这是一种高热量且会致癌的食品多吃对身体不益彻底颠覆学生对此类零食的观念再让同学列举生活中的垃圾食品教师进行总结培养学生健康的饮食习惯熄灭酒精灯时教师讲解燃烧的三要素空气温度和可燃物使学生系统地认识燃烧概念实验中要求学生及时地观察记录实验现象培养学生良好的学习习惯和科学素养案例面条可以变色吗实验器材研钵胶头滴管支试管紫甘蓝紫包菜酒精水白醋食盐发酵粉实验介绍取紫甘蓝菜叶于研钵中加入少许酒精进行研磨制出紫甘蓝汁将紫甘蓝汁加入支试管中并分别滴入少量白醋食盐溶液和发酵粉溶液观察颜色的变化再将滴人白醋和发酵粉溶液的试管混匀观察颜色变化教学流程普通的面条是什么颜色一想亲手制作可以变色的面条吗一介绍紫包菜一做实验一鼓励学生猜测颜色的变化一指导学生观察记录颜色的变化一思考如何制作三色面条目标整合紫甘蓝是一种很好的营养健康食品教师通过介绍向学生推广并通过此实验使学生初步认识酸性物质和碱性物质以及区别它们的方法实验中教师应不急于添加试剂鼓励学生猜测溶液颜色的变化增加学生的实验参与感和对实验结果的期待感实验后启发学生思考如何利用此实验现象设计制作三色面条培养学生善于将知识活学活用的意识案例牙膏大实验器材个杯子只带壳熟鸡蛋大小颜色相近一瓶可口可乐支牙刷牙膏高露洁佳洁士中华两面针各一支实验介绍学生在个鸡蛋壳上分别均匀涂刷四种品牌的牙膏保持分钟后洗掉并在外壳上做上记号取个杯子各倒上半杯可乐将个涂过牙膏的鸡蛋分别放入杯可乐中让学生观察蛋壳表面所起的变化持续时间约分钟将四个鸡蛋取出两两一组互相碰撞保证碰撞部位相同两组中蛋壳被撞碎的被淘汰没被撞碎的再互撞最终没被撞碎的蛋壳上所涂的牙膏在中获胜教学流程教师提问平时用什么保护牙齿一用什么牙膏呢一儿童牙膏和成人牙膏有什么区别一介绍氟中毒一哪种品牌牙膏比较好呢一学生实验对比一引导学生反思该实验的不公平一学生讨论总结实验需要考虑的变量目标整合此实验改自一则牙膏广告将原来实验中的酸换成了可乐牙齿表面和蛋壳类似常喝可乐会使牙齿变软但牙膏可以帮助我们保护牙齿使牙齿更坚固健康通过此实验告诉学生要少喝可乐等碳酸饮料并坚持每天刷牙学生通过看广告知道很多牙膏里含氟可以防止龋齿但教师要需转变学生的错误观念指出过量的氟导致的氟中毒并教授学生正确刷牙和取用牙膏的方法实验结束后教师需向学生强调获胜的牙膏品牌并不一定是保护牙齿的最佳品牌因为该实验存在很多不足学生总结出鸡蛋品种鸡蛋厚度牙膏涂抹均匀度浸泡酸液时间碰撞力度等变量增强学生实验变量控制的意识提升他们的科学探究素养美国着名化学家在他所提出的至岁少年科学训练方案中指出科学素养的养成在科学实验中可以分成个阶段或方面即观察记录和描述观察的结果实验和测量提出模型或理论分析理论的不确定性并设法进行检验和校核我们以趣味化学实验的形式在中国小学生中所开展的教育活动才刚刚起步希望能将的培训方案的精髓能融入其中争取更有意义的突破京都名师论文中心成立于年是中国最顶级的论文工作平台致力于为全国各httpwwwnearlwcomhttpwwwnearlwcomshuobohtml类客户提供论文指导发表论文服务以提供高品质硕博论文服务为己任是全国唯一一家依托北京各大高校学术资源设置在北京大学校内的论文发表服务机构一直以来京httpwwwnearlwcomyanjiushenghtmlhttpwwwnearlwcomyjsbylwhtml都名师论文网致力于对高品质研究生论文研究生毕业论文的传承与传播对中国高品质原创论文事业的推动已得到社会各界的广泛认可和赞誉