利用广西本土资源开展高中化学学科研学旅行活动的实践
2025-02-27苏衍志
摘 要:研学旅行是一种较为新颖的教育教学方式,开展研学旅行的保障之一是拥有丰富的资源。高中学校可充分挖掘本土资源,有效利用本土资源开展有深度的研学旅行活动,充分发挥研学旅行的育人作用。广西拥有独特的自然地理环境和丰富的矿产资源,为开展化学学科的研学旅行活动提供了充足的条件。高中学校应在深度分析开展研学旅行理论基础、现实基础、学情基础的情况下,筛选符合校情、生情的研学旅行模式,并针对相关模式设计有效的实施方案,确保研学旅行深入实施、取得实效。
关键词:高中化学;研学旅行;本土资源;实践活动
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:0450-9889(2025)02-0117-07
2016年12月,教育部等11部门联合印发了《关于推进中小学生研学旅行的意见》,明确指出研学旅行应成为中小学教育课程的一部分,并强调将研学旅行与学校课程紧密融合,帮助学生拓宽视野、积累知识、体验生活[1]。传统的化学课堂通常侧重于理论教学和实验,然而化学是一门实践性极强的学科,学科学习不应仅限于课堂,而应与日常生活相结合。研学旅行是一种结合了研究性学习和现场考察体验的校外教育活动,相较于传统的课堂教学,它具有实践性、探究性、开放性和创新性等特点。在研学旅行活动中,学生在不同的自然环境或工业环境中观察化学现象,既能够将课堂上学到的化学知识付诸实践,又能更深入地理解化学反应的原理,从而培养自身的科学探究意识和问题解决能力。
广西拥有独特的自然环境资源和丰富的矿产资源,为开展化学学科的研学旅行活动提供了充足的物质条件。尽管如此,目前广西各高中学校在利用本土资源开展化学学科研学旅行上仍有许多不足,如资源利用不充分、教学设计缺乏创新性等。因此,如何将化学学科知识与广西本土自然资源相结合,设计出科学的研学旅行教学方案、开展有效的研学旅行活动,是深入推进高中化学学科教学改革的重要研究课题。为此,南宁市第一中学(以下简称南宁一中)根据《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》的具体要求,进行了利用广西本土资源开展高中化学学科研学旅行活动的实践研究,旨在通过有趣、有意义的研学旅行活动全面提高高中生化学学科核心素养。
一、利用广西本土资源实施高中化学研学旅行研究的基础
(一)理论基础:高中化学学科与研学旅行融合的理论分析
化学是一门涉及许多抽象概念和现象的学科,学生如果仅仅依靠书本进行学习,就难以深入理解一些重要的化学原理。而研学旅行是一种形象化的教育方式,能够让学生在活动中实地观察、亲身体验、动手操作,然后运用相关化学原理解决实际问题,从而有效强化学生对抽象概念和原理的理解,增强学生运用所学知识解决问题的能力。在开展化学学科研学旅行活动过程中,南宁一中主要依靠构建主义学习理论、体验式学习理论、多元智能理论等理论进行指导。
一是建构主义学习理论。该理论强调,学生是通过自身“构建”获得知识。这意味着学生只有通过自主探索和亲身体验,才能真正习得知识。在化学学科教学中,这一点显得尤为重要。例如,当学生学习碳酸钙的溶解反应时,如果仅限于课堂上的听讲,他们就可能会感到抽象难懂;然而,当他们参观了喀斯特地貌,观察了溶洞的样态、了解了溶洞的形成,并进行了实验后,就能够很具象地理解碳酸钙的溶解反应,使知识内化变得生动而具体。
二是体验式学习理论。学生对理论的理解有时难以仅凭书本学习获得,还需要通过体验内化知识。古语云:“读万卷书,不如行万里路。”这句话生动地诠释了体验式学习的重要性。研学旅行就是让学生走出教室,走进社会去体验真实的化学世界的一种学习活动。例如,在研学旅行中,教师可以带领学生参观铝土矿矿场,让学生了解矿石的开采过程,并通过实验模拟铝的提取过程,从而引导学生深刻理解氧化还原反应和电解法的应用。
三是多元智能理论。该理论主张将人的智能划分为不同的智力成分,而不是将智能定义为单一的、一般的能力。正因为存在智力成分的不同,所以学生的学习兴趣、学习能力、学习需求、学习方式等都存在一定的差异,研学旅行恰好能够满足不同学生的学习需求。如:有些学生通过观察化学现象,就能够深刻理解相关知识;有些学生只有通过实验操作,才能更好地理解相关化学原理。又如:有些学生更喜欢一个人进行深入探究,而有些学生则需要与同伴相互帮助;有些学生习惯借助书本和现象学习化学原理,而有些学生则喜欢通过现场观察进行学习;等等。这些不同的学习习惯、学习方式、学习需求,在研学旅行活动中都能得到满足。
综上可知,化学学科教学与研学旅行的有机结合,实际上是在倡导一种“做中学”教育理念,让学生通过亲身体验、细致观察和团队合作,逐步掌握那些复杂的化学概念和原理。当学生投入到这些实践活动中,他们不仅对学习产生了浓厚的兴趣,而且对知识的理解也更加深刻。这种教学方式不仅使得化学课堂变得生动有趣,而且有效地促进了学生从理论知识到实际应用的转变。
(二)现实基础:广西拥有丰富的自然资源和较为雄厚的工业基础
广西本土拥有丰富的自然资源和较为雄厚的工业基础,为化学学科研学旅行活动的开展提供了得天独厚的条件。如广西拥有丰富的喀斯特地貌,尤其是桂林山水,石灰岩山体和溶洞构成了其独特的地貌特征。这些地貌的形成与化学学科知识紧密相关,特别是与碳酸钙的溶解和沉淀联系尤为密切。在研学旅行中,学生可以在溶洞和岩石区域采集样本、进行实验,研究碳酸钙的溶解速率和化学风化作用的条件。这是一次深入探究化学反应的实践,学生能够深刻理解地质现象与化学反应之间的复杂联系。
在化学学科研学旅行活动中,南宁一中主要利用广西的矿产资源和生态与环境资源。一是矿产资源。广西有着锰矿、铝土矿等丰富的矿产资源,矿物的开采与提取为化学学科教学提供了真实的情境。例如,学生可以通过参观锰矿或铝土矿的开采现场,学习金属的氧化还原反应及冶金工艺,了解锰、铝等金属的提取过程。在此过程中,学生可以模拟进行金属提取,从而更直观地了解化学在工业中的应用,也能意识到化学学科与社会生产的紧密联系。二是生态与环境资源。广西的邕江、漓江、红水河等水系为化学研学旅行中的环境化学研究提供了丰富的案例。例如,学生可以在邕江流域采集水样,然后利用化学检测技术测定水中重金属、氮磷化合物等污染物的含量,分析水体污染的来源及其对生态环境的影响。同时,学生可以结合地理学和生物学知识分析广西水系的情况。这样,学生不仅能学到化学污染监测的方法,而且能提出可行的水资源保护与治理方案。这种跨学科的研究模式使学生更加全面地理解环境化学的实用价值,培养他们的环保意识和社会责任感。
上述资源为化学研学旅行活动的开展提供了必要的条件和基础。通过有效整合这些资源,高中化学教学既能够加深学生对化学原理的理解,又能为他们提供更多的实验操作机会,让学生亲身体验化学知识在现实世界中的广泛应用。
(三)学情基础:学生对化学学科研学旅行有较强的需求
为了了解学生对化学学科研学旅行活动的需求,笔者对南宁一中的部分学生进行了调研,了解了学生的学习兴趣、实验能力及对研学旅行的期待。本次调研以高一年级学生为主要调研对象,共计150人,主要从学习兴趣与动机、实验操作基础与能力、对研学旅行的期待等方面进行调研。采取问卷调查的调研方式,总共发放调查问卷150份,回收有效问卷145份,问卷有效率约为96.67%。通过调研分析,笔者得出如下学情数据。
一是在学生的学习兴趣与动机方面。调研结果显示:超过75.00%的学生对化学学科表现出较高的兴趣,特别是对实验操作部分。然而,由于学校实验室条件有限,学生的实际动手机会较少。因此,在调研中,学生普遍表示希望能在研学旅行中动手实操,在真实环境中进行实验操作,尤其是结合自然资源和工业实践的实验项目。二是在实验操作基础与能力方面。调研结果显示:约有60.00%的学生认为他们缺乏操作复杂化学实验的经验,特别是实验技能较为薄弱。例如,学生希望通过研学旅行学习如何在野外环境中进行样本采集,或在工厂中了解化学物质生产流程。通过这些实际操作,学生能够在实践中提升实验操作技能,加深对化学反应原理的理解。三是在对研学旅行的期待方面。调研结果显示:超过80.00%的学生期待通过研学旅行,将课堂上的理论知识运用于实践,尤其是参观工厂、矿区或进行环境检测等实践活动。例如,学生希望参观铝土矿矿场,了解金属冶炼的化学过程,或者参与水质检测项目,利用化学方法分析水体污染。这类体验式学习活动可以帮助学生将所学知识运用于实际问题中,进一步提高学习动力和兴趣。
由调研可知,学生对研学旅行表现出较大的兴趣,他们希望通过研学旅行增强实验操作技能,特别是在将自然学科与工业应用相结合的化学领域。所以,设计以实践为主导的研学旅行活动,不仅能够满足学生的学习愿望,而且能进一步提升他们的科学探索能力和问题解决能力。
通过理论基础、现实资源和学情分析,我们可以清晰地认识到,化学学科与研学旅行的结合不仅有坚实的教育理论作为基础,而且有丰富的资源条件为其提供必要的支撑。同时,学生对这种实践性学习方式抱有较大的期待,他们渴望通过研学旅行加深对化学知识的理解并提升实验操作能力。因此,利用广西丰富的资源、结合学生的需求设计有针对性的研学旅行课程,能够显著提升化学学科教学的有效性和学生的学习体验。
二、化学学科研学旅行活动的模式及设计
化学学科本身具有很强的实验性和实践性,学生对化学现象的理解和掌握常常依赖于实验操作和对真实环境的观察。然而,传统课堂教学中的实验活动往往只是实验室实验,这难以满足学生深入理解化学知识的需求。化学领域内的许多反应过程,如矿物的化学提取、环境污染中的化学反应等,都需要在真实场景中进行观察和实践。在化学教学实践中,逐渐发展出多种研学旅行模式,这些模式能够弥补课堂实验教学的不足,并有助于引导学生将理论知识运用于现实生活。研学旅行不仅仅是一次简单的户外体验活动,它还是一种将教学内容与实际情境相结合的综合性学习活动,精心设计研学旅行课程,是确保研学旅行活动质量的关键[2]。同时,为了有效提升学生的化学素养,教师应当鼓励学生主动探究,利用互联网和信息技术搜集相关资料,设计活动主题和方案,为研学旅行课程提供最优的选择[3]。
(一)常用的研学旅行模式
高中化学学科教学的核心目标在于帮助学生掌握化学基础理论、提升实验操作技能,并能够将所学化学知识运用于解决实际问题。因此,选择有效的研学旅行模式,是研学旅行能够发挥积极育人作用的保证。目前,常用的研学旅行模式主要有项目式研学旅行、主题式研学旅行、学科“1+N”融合等三种模式。
一是项目式研学旅行模式。项目式教学已成为现代教学改革的重要方式,它通过让学生在完成具体项目的过程中进行学习。在实际教学中笔者发现,将复杂的化学问题(如环境污染、水质监测等)转化为具体的项目任务,让学生在实地调研、实验操作和数据分析中完成整个学习流程,不仅能够巩固他们的化学知识,而且能锻炼他们的研究能力和解决问题能力。因此,项目式研学模式在研学旅行中得到了广泛应用,尤其适用于那些具有复杂性和综合性的探究课题。
二是主题式研学旅行模式。化学学科教学往往围绕特定主题进行,如“酸碱反应”或“金属的化学反应”等主题。在实际教学中笔者发现,将某个化学概念作为研学旅行的研究主题,有助于学生在真实场景中深化对该主题应用的理解。例如,学生可以围绕“矿物提取”这一主题,参观矿区、进行冶炼实验,将理论知识与实践活动相结合。近年来,主题式研学旅行模式逐渐发展成熟,成为一种具有明确目标的教育方式。
三是学科“1+N”融合模式。在教学实践中笔者发现,许多化学问题的解决不仅仅依赖于化学知识,还需要综合运用地理、物理、生物等学科的知识。例如,环境污染的成因不仅涉及化学学科,还与地理环境和生态系统紧密相关。在实际教学和研学旅行中,越来越多学校采用化学与其他学科相结合的方式,形成了“1+N”的跨学科合作模式,帮助学生在解决化学问题中获得更全面的认知。
(二)研学旅行的设计方案
1.项目式研学旅行模式的设计方案
项目式研学旅行是以一个具体的化学课题或实际问题为核心,学生通过深入参与项目探究的各个阶段,从观察、实验到数据分析、报告撰写,全面了解科学探究的全过程。该模式强调学生的自主探究能力和解决问题能力,通过实践活动引导学生将理论知识运用于解决实际问题中,增强学生学习的主动性和创造性。
项目式研学旅行模式的设计具体如下。本次研学旅行的地点为广西喀斯特地貌区(如桂林的溶洞或石灰岩山体区域);活动主题为喀斯特地貌的形成机制与化学风化反应。该项目是基于化学中的溶解反应原理,尤其是碳酸钙在水与二氧化碳作用下的溶解与沉淀过程[反应式为CaCO3+CO2+H2O[]Ca(HCO3)2]。通过研究这一过程,学生可以理解喀斯特地貌形成的化学原理。据此,南宁一中将研学目标设定为:一是知识目标。让学生掌握喀斯特地貌形成的化学原理,理解碳酸钙的溶解与沉淀过程,了解化学风化作用在自然环境中的应用。二是能力目标。通过采样、实验操作、数据分析,培养学生的科学探究能力和实验设计能力,提升其处理数据和解决问题的能力。三是情感态度目标。激发学生对自然科学的兴趣,增强对自然现象的理解,培养其环保意识和团队合作精神。
具体操作主要分为四个阶段。第一阶段,前期准备。教师先是进行知识铺垫,在课堂上对喀斯特地貌的基本成因、碳酸钙的化学性质及相关反应进行详细讲解,确保学生掌握基础知识。接着,教师明确分配任务,将学生分成若干小组,每组明确分工,如记录、采样、实验等,确保各小组高效完成任务。第二阶段,实地考察。教师带领学生到现场进行实地考察,观察溶洞和石灰岩的外观特征,记录风化现象,现场讲解喀斯特地貌形成的化学原理,特别是溶洞形成过程中的化学反应。学生在教师的指导下采集石灰岩样本,拍照记录现场的典型地貌结构,并记录各种环境条件(如湿度、温度等)。第三阶段,实验与数据分析。学生回到学校实验室后,将采集到的石灰岩样本进行化学成分分析,特别是对碳酸钙含量进行分析;然后设计溶解实验,模拟自然条件下的碳酸钙溶解反应,观察溶解速度与溶液pH值的变化;接着对比不同地点的岩石样本,记录溶解速度、pH值变化等数据,通过数据整理和对比得出结论,探讨地貌形成与化学风化的关系(如表1所示)。第四阶段,汇报与讨论。每个小组准备一份研究报告,内容包括实地考察记录、实验数据分析和结论;各组通过口头汇报、PPT等方式展示他们的研究成果。通过小组间的讨论,学生可以进一步理解不同地点的喀斯特地貌化学反应特征,并分享他们的发现和见解。
项目式研学旅行模式将化学知识与地理环境融为一体,让学生深入参与化学实验和数据分析,从而培养他们的科学探究能力和实验设计能力。同时,通过项目的执行,学生能够将理论知识与实践操作相结合,进而锻炼他们的批判性思维和问题解决能力。此外,在这一过程中,学生学会如何在复杂的现实环境中运用化学知识,并通过实验验证自然现象。整个项目式研学旅行充分展现了“做中学”的教育理念,有助于学生在实际探究中提升化学学科核心素养。
2.主题式研学旅行模式的设计方案
主题式研学旅行模式是以特定化学主题为核心的研学旅行。该模式围绕一个关键的化学概念展开,学生通过一系列有针对性、多维度、多层次的教学活动,深入掌握并应用这一概念。这种模式强调主题的系统性和完整性,使学生在旅行过程中能够围绕一个主题逐步深化对化学知识的理解。
主题式研学旅行模式的设计具体如下。本次研学旅行的地点为广西的矿产资源区(如锰矿、铝土矿等);活动主题为矿物质的化学提取与工业应用。在金属提取和冶金学领域,氧化还原反应和化学电解等知识具有基础性地位。通过研学旅行,学生有机会进行矿石的化学分析和冶金实验,从而深入理解化学知识在工业生产中的实际应用。据此,南宁一中将研学目标设定为:一是知识目标。学生掌握矿物化学提取的基本原理,如电解法和氧化还原反应,并对锰、铝等矿物的工业应用有初步认识。二是能力目标。培养学生提取金属的科学探究能力,使他们能够熟练操作化学实验设备进行矿物提取,并具备数据分析和总结的能力。三是情感和态度目标。增强学生对资源开发与化学技术重要性的认识,激发他们对化学工业的兴趣,并增强他们的环保意识和可持续发展意识。
具体操作主要分为四个阶段。第一阶段,前期准备。教师提前为学生讲解金属冶炼中的化学原理,特别是电解、氧化还原反应等相关知识,通过视频、教材等资料介绍广西矿产资源的开发情况。接着,教师进行任务分配,学生分为若干小组,组内自主分配任务角色,如现场记录员、实验操作员、数据分析员等。第二阶段,参观矿区,地点在广西某铝土矿或锰矿的矿区。教师组织学生参观矿区,让学生观察矿石的采集和初步处理过程。教师或矿区指导员讲解矿石提取的基本流程,并介绍矿物提取的现代工艺。学生记录矿区的开采流程及环保措施,采集矿石样本,拍摄矿区实景,特别是记录化学反应设备和流程。第三阶段,实验室矿物提取实验。学生通过电解法模拟金属提取过程,包括溶解矿石样本、调节电解槽的电压和电流等实验操作,观察金属沉淀的过程。学生测量不同实验条件下金属的提取效率,并通过多次实验对比不同条件(如温度、酸碱度、电解时间)对提取效果的影响(如表2所示)。第四阶段,总结与展示。学生撰写实验报告,内容包括矿区参观的学习内容、金属提取实验数据及其工业应用分析,通过小组展示分享他们对金属提取工艺的认识。教师组织小组讨论矿物提取过程中可能对环境产生的影响,引导学生思考如何减少工业生产中的污染,并尝试提出绿色冶金方案。
通过深入研究金属的提取过程,学生加深了对氧化还原反应和电解过程的理解,亲身体验了化学知识的应用,从而更加清晰地认识到化学在工业生产中的实用价值。这个过程增强了他们对化学学科的学习兴趣和认同感,同时提升了他们实践操作和实验设计的能力。
3.“1+N”学科融合研学旅行模式的设计方案
“1+N”学科融合研学旅行模式是以化学为核心学科,将地理、生物、物理等学科融为一体的综合性研学方式。通过这种跨学科融合方式,学生能够从多角度观察和分析问题,进一步培养他们的综合分析能力。
“1+N”学科融合研学旅行模式的设计具体如下。本次活动的地点为广西南宁市的邕江,活动主题为水质检测与化学污染分析。在水质检测领域,化学污染的分析(包括pH值、溶解氧、重金属离子等)是环境化学的关键部分,也是水质检测的重要内容。学生通过将地理学和生物学知识、化学知识相结合,能够从化学视角深入理解水体污染及其对环境造成的影响。据此,南宁一中将研学目标设定为:一是知识目标。学生通过水质检测和化学分析,了解水体污染的原因及其对环境的影响,理解水质中溶解氧、pH值及污染物的化学性质。二是能力目标。通过结合化学、地理、生物等学科知识,培养学生的跨学科综合分析能力,增强他们在数据分析、环境评估和报告撰写方面的综合能力。三是情感态度目标。进一步增强学生的环保意识,促使他们关注水体污染和化学监测技术,培养其社会责任感和环保意识。
具体操作主要分为四个阶段。第一阶段,前期准备。教师预先讲解水质检测的化学基础知识,如pH值测定、溶解氧测定及重金属检测等;同时,结合地理学科知识,讲解水污染的地理环境因素,尤其是在广西特有的地理条件下水污染的形成过程。随后,教师进行任务分配,将学生分成若干小组,如化学检测组、地理分析组、生物评估组等,各小组自主分配任务。第二阶段,邕江水样采集。学生前往邕江的相关流段,采集水样并现场进行初步的检测,包括测定pH值、溶解氧等基础水质指标。教师在实地提供指导,演示水质检测设备的使用方法。学生记录水样采集点的地理位置、流速等信息,为后续的跨学科分析做好数据准备。第三阶段,在实验室对水质做化学分析。学生将采集到的邕江水样带回实验室进行深入检测,利用化学实验方法测定水样中的重金属、氮磷化合物等污染物浓度,并结合实验结果推断水污染的原因。学生结合地理数据和生物评估,分析水质污染的空间分布及其对生态环境的影响。学生通过数据对比,提出污染控制的建议。第四阶段,进行跨学科总结与展示。每个小组撰写一份综合报告,内容包括水质检测结果、地理环境分析及生物评估结果,针对水污染提出解决方案,并为邕江的水质保护提出建议。每个小组通过PPT展示他们的跨学科研究成果,并对水污染的治理措施进行讨论。
“1+N”学科融合研学旅行模式使学生掌握了环境化学中的水质检测技术,同时通过跨学科融合的学习,培养了学生的综合思维能力和创新能力。学生在探究过程中能够理解化学与其他学科的相互联系,学会从多角度思考问题。此外,通过实地的水质检测和污染分析,学生不仅学会了化学实验操作,而且提升了数据处理、分析及报告撰写等方面的能力。
三、开展高中化学学科研学旅行活动的成效与问题
在开展高中化学学科研学旅行的实践探索中,南宁一中通过采用多样化的研学模式,取得了较为显著的教学成果,学生的学业表现、课堂学习效果及实验技能均得到了显著提高。
(一)多种研学模式并用提高了研学旅行的效果
首先,学生的学习状况有了显著变化。过去,学生对化学知识的理解主要依靠课本和实验室实验,这导致他们难以深刻理解化学现象。理论与实践的分离使得学生的学习兴趣普遍不高,一些学生甚至觉得化学知识过于抽象,与现实生活的关系不大。特别是关于一些复杂的化学原理,如金属提取、环境污染分析等,学生常常感到难以理解,学习效果不尽如人意。然而,自从开展研学旅行后,学生的学习状况有了明显改变,学习兴趣大大增强。通过项目式、体验式等研学旅行模式,学生在真实环境中观察和体验化学反应,激发了他们对化学学科的兴趣。南宁一中化学教研组在2023年春季学期进行了一次针对高一年级学生的问卷调查,目的是评估研学旅行对学生学习态度和知识学习的影响。本次调研共发放问卷180份,回收有效问卷165份。调查结果显示:在实施研学旅行前,仅有约45.00%的学生对化学学科持有积极的学习态度,而实施后,这一比例超过了80.00%;过去,能够理解碳酸钙溶解过程的学生比例仅为35.00%,而开展研学旅行后,这一比例提升至78.00%。由此可见,通过在真实场景中参与实验和观察,学生能够逐渐将理论与实践相结合,知识掌握程度显著提高;通过实际操作,学生能够将复杂的理论知识运用于解决实际问题,知识内化的效果显著增强。
其次,课堂教学效果有了较大提高。过去,化学课堂主要依赖教师的讲解和实验演示,课堂教学缺乏足够的互动,导致学生在学习过程中往往处于被动状态。而且,受限于学校实验室条件,课堂实验通常较为简单,无法充分展现化学现象的复杂性,这影响了学生对复杂的化学现象的理解。特别是在处理复杂的化学反应时,学生仅凭课本的文字描述和实验室的小规模实验,难以形成深刻的认识。然而,随着研学旅行的开展,课堂互动性得到了增强,研学旅行为学生提供了更多的参与机会,课堂范围不再是局限于教室和实验室,而是扩展到了社会。南宁一中化学教研组在2023年春季学期针对高一年级学生进行了问卷调查,调查结果显示:在研学旅行实施前,大约只有30.00%的学生会在化学课堂上主动提问和参与讨论;而研学旅行实施后,主动参与课堂讨论的学生的比例超过了60.00%。这说明学生能够将课堂上学到的化学原理直接运用于解决现实问题,学生的知识运用能力得到了提高。例如,通过参观铝土矿矿场,学生能够理解金属冶炼过程中的化学反应,并在后续的实验中模拟金属提取过程,理论与实践相结合使得课堂知识变得具体、形象,学生解决问题的能力显著增强。
最后,学生的实验操作能力得到了显著提升。实验操作能力是化学学科核心素养的关键组成部分。过去,由于学校实验室设备的限制,学生的实验操作主要是在基础实验时进行,缺少复杂实验的操作经验,尤其是涉及复杂化学反应的实验操作更少,这在一定程度上限制了学生实践能力的提升。研学旅行的实施为学生提供了更多的动手实践机会。例如,通过参与水质检测、金属提取等研学项目,学生所面对的实验不再是简单的实验室操作,而是更多、更复杂的实验。在水质检测实验中,学生通过化学分析方法测定水中的污染物含量,从而掌握了环境化学的实际操作技能。南宁一中化学教研组在2023年春季学期针对高一年级学生进行了问卷调查,调查结果显示:过去,约有50.00%的学生表示不懂如何进行复杂的实验操作,而经过研学项目训练后,超过75.00%的学生表示能够独立完成较为复杂的实验。此外,学生在研学过程中不仅要进行实验操作,还需对实验数据进行分析和总结,这显著提升了他们的数据分析能力。根据授课教师的反馈,研学项目训练后学生在实验报告中数据分析的正确率从原先的55.00%提高到了85.00%。
(二)开展研学旅行活动存在的问题与反思
尽管研学旅行在化学教学中取得了显著成效,但在具体实施过程中仍面临若干挑战,随着活动的深入推进,新的问题逐渐显现。首先,资源的有限性和研学旅行活动组织的复杂性成为研学旅行的主要障碍。研学旅行活动的开展依赖于丰富的资源,包括实地考察的场所、实验设备、指导教师等。然而,在实际操作中,南宁一中常常遭遇资源短缺的问题,尤其是外出考察经费和场地有限,这限制了学生参与研学旅行的热情。同时,研学旅行的组织和协调工作繁杂,如学生安全管理和交通安排等,给学校和教师带来了额外的压力。其次,部分学生适应性不强。尽管大多数学生对研学旅行持积极态度,但仍有少数学生在实践操作中表现出适应能力较弱的问题。例如,面对复杂的实验操作时,一些学生表现出畏难情绪;在团队合作中,有些学生难以融入集体,影响了学习效果。最后,评价机制有待完善。目前,南宁一中研学旅行评价主要侧重于知识掌握和实验操作,对学生在研学旅行中的综合表现,如团队合作和创新思维等维度的评价尚未完善。许多学生在实践中的综合技能未能得到充分的反馈和评估,导致评价结果难以全面反映学生的实际能力。未来,随着研学旅行活动的持续改进和优化,高中化学学科教学将变得更加生动具体。所以,普通高中在进行化学学科研学旅行活动评价时,应结合学科特点和研学旅行活动实际,从知识学习、能力提升、素养发展、创新能力等维度,对研学旅行的效果进行更为全面、客观、科学的评价。
研学旅行作为一种新型的教育方式,成功地将理论知识与实际操作相结合,让学生能在真实环境中运用所学知识,增强他们的实验技能、数据分析能力和创新思维。本文深入探讨了利用广西本土资源开展高中化学学科研学旅行的有效策略,提出了项目式、主题式及学科“1+N”式等多种研学旅行模式。这些模式不仅凸显了化学知识在生活实际中的应用,而且通过跨学科合作的方式提升了学生的综合素养。未来,高中学校可以进一步探讨如何将现代科技(如虚拟实验、智能设备等)融入研学旅行,以丰富学生的实践体验。此外,高中学校还应开发更多适应不同学科和地域特色的研学旅行模式,以推动其在更广阔的教育领域中的应用,实现其更全面的教育价值。
参考文献
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[3]李凤堂,李岑虎.研学旅行课程实施的策略研究[J].天津教育,2018(11):42-43.
注:本文系广西教育科学“十四五”规划2022年度研学实践教育与劳动教育专项重点课题“基于广西本土资源的高品质研学旅行课程建设与实践研究”(2022ZJY1661)的研究成果。
(责编 蒙秀溪)
作者简介:苏衍志,1980年生,桂林灵川人,本科,高级教师,主要研究方向为高中化学教学、教学方法改革。