趙艷艷
摘要:結(jié)合體育新聞事件和體育活動(dòng),介紹體育中的化學(xué)知識(shí),不但可以提高學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)和體育運(yùn)動(dòng)的興趣,增長(zhǎng)科學(xué)知識(shí),還可以增加他們對(duì)科學(xué)過(guò)程和方法的了解,體會(huì)科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)和個(gè)人所產(chǎn)生的影響,從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),同時(shí)也提高化學(xué)教學(xué)效果。文章介紹了體育中的一些化學(xué)教學(xué)素材,以及把這些素材融入教學(xué)的效果調(diào)查、體會(huì)和建議。
關(guān)鍵詞:體育;化學(xué)素材;科學(xué)素養(yǎng);化學(xué)教學(xué)資源
文章編號(hào):1005–6629(2016)11–0029–06 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
1 引言
體育運(yùn)動(dòng)為化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用提供了一個(gè)舞臺(tái),化學(xué)也為體育運(yùn)動(dòng)的發(fā)展進(jìn)步做出了積極貢獻(xiàn)。將化學(xué)元素融入到體育領(lǐng)域里,有助于體育健兒創(chuàng)造佳績(jī),使體育運(yùn)動(dòng)變得更有魅力。為此,我們可以引導(dǎo)學(xué)生從奧運(yùn)的角度認(rèn)識(shí)化學(xué),了解體育中蘊(yùn)含的豐富的化學(xué)知識(shí),提升科學(xué)素養(yǎng)。2016年里約奧運(yùn)會(huì)引發(fā)了一輪關(guān)注體育運(yùn)動(dòng)的熱潮。針對(duì)學(xué)生對(duì)體育中豐富的化學(xué)知識(shí)不太了解這一情況,筆者在里約奧運(yùn)會(huì)舉辦前后,注意開(kāi)發(fā)適合學(xué)生實(shí)際的體育中的化學(xué)素材,向?qū)W生介紹跟體育運(yùn)動(dòng)和賽事有關(guān)的化學(xué)知識(shí),使之融入化學(xué)教學(xué),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,受到學(xué)生的歡迎。現(xiàn)將有關(guān)內(nèi)容和體會(huì)、建議簡(jiǎn)介如下。
2 可供選用的一些教學(xué)素材
2.1 體育場(chǎng)所建設(shè)中的化學(xué)
北京奧運(yùn)會(huì)主場(chǎng)國(guó)家體育場(chǎng)鳥(niǎo)巢外形的鋼架采用的是一種型號(hào)為Q460的特殊鋼材。它是一種低合金高強(qiáng)度鋼,強(qiáng)度是普通鋼材的兩倍,在受力強(qiáng)度達(dá)到460兆帕?xí)r才會(huì)發(fā)生塑性變形,生產(chǎn)難度很大;體育場(chǎng)屋頂鋼結(jié)構(gòu)上覆蓋雙層膜結(jié)構(gòu),上層為耐腐蝕性、保溫性能好,自潔能力較強(qiáng)且透明的ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)膜,下層為半透明的PTFE(以玻璃纖維織物為基材涂覆聚四氟乙烯樹(shù)脂,不易老化,在雨水中具有自潔性能)吸聲膜材料,可保證鳥(niǎo)巢內(nèi)語(yǔ)音的清晰度?!八⒎健庇纱蟠笮⌒〖s3000個(gè)用ETFE膜材料制作的透明泡狀薄膜覆蓋,外部光線透過(guò)這些薄膜照射到室內(nèi),能節(jié)省30%的電力,是當(dāng)時(shí)國(guó)際上建筑面積最大、功能要求最復(fù)雜的膜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。許多體育館使用的茶色玻璃是一種有機(jī)玻璃,主要成分是聚甲基丙烯酸甲酯,含有微量的鐵、鈷、硒等氧化物,它透過(guò)的紅外線只有普通玻璃的四分之一。具有光線柔和、防眩、隔熱的效果。
田徑場(chǎng)的跑道、室內(nèi)外網(wǎng)球場(chǎng)、羽毛球場(chǎng)、屋頂運(yùn)動(dòng)場(chǎng)等經(jīng)常采用聚氨酯橡膠等材料。跳遠(yuǎn)場(chǎng)上,一些沙池里填充的并非天然沙子,而是細(xì)顆粒的橡膠泥粒,疏松柔軟,可保障運(yùn)動(dòng)員肌膚不受損傷。
沒(méi)有天然草坪,是開(kāi)展校園足球運(yùn)動(dòng)的障礙之一。如今,以PE(聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PA(尼龍)、聚酯纖維制作的人造足球草坪代替天然草坪,具有彈性好、耐磨抗蝕、安全、經(jīng)濟(jì)、美觀等優(yōu)點(diǎn)。
2.2 體育設(shè)施和器材中的化學(xué)
1972年的慕尼黑大賽上,美國(guó)選手推出了“秘密武器”——一種用滌綸加聚酯制成的新型弓弦。1985年,又一種新的弓弦——高分子聚乙烯弦問(wèn)世,射箭的命中率又有了進(jìn)一步的提高。
撐竿跳高運(yùn)動(dòng)的撐竿最早使用木桿,最高成績(jī)?yōu)?.30米;1905年開(kāi)始使用竹竿,最高成績(jī)達(dá)到4.77米;1930年出現(xiàn)金屬竿,最好成績(jī)達(dá)到4.80米;1948年開(kāi)始使用玻璃纖維竿?,F(xiàn)在的撐桿普遍采用玻璃纖維和合成樹(shù)脂制成的玻璃鋼撐桿。這種撐桿質(zhì)量輕,彈性好,強(qiáng)度大,使最高成績(jī)已突破6米高度。
標(biāo)槍桿的材料最初采用木材,后來(lái)又制成竹桿標(biāo)槍。1952年起,逐漸改用鋁桿標(biāo)槍。1984年洛杉磯奧運(yùn)會(huì)上,前民主德國(guó)選手烏貝霍思使用鋁桿標(biāo)槍,投出105米世界最高紀(jì)錄。
沖浪運(yùn)動(dòng)用的帆板大多是泡沫塑料制成,也有用木材、碳纖維和其他材料制成的。
保齡球中心以軟木塞和合成強(qiáng)化橡膠混合組成,外層用硬質(zhì)橡膠、塑膠或玻璃纖維包圍壓制而成。各種顏色的飛碟盤(pán)則是用塑料制作的。
2.3 運(yùn)動(dòng)(員)裝備中的化學(xué)
運(yùn)動(dòng)員的服裝、訓(xùn)練裝備一般是由各種材質(zhì)的化學(xué)合成材料制成的,隨著化學(xué)材料的更新?lián)Q代,運(yùn)動(dòng)員的服裝和訓(xùn)練裝備的材料也一直在改進(jìn),極大地促進(jìn)了運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高。運(yùn)動(dòng)員的服裝多采用輕便、耐磨、透氣性好、防水防熱的有機(jī)合成纖維,如滌綸、耐綸、晴綸、氨綸等制成。
跳水、游泳運(yùn)動(dòng)員穿的泳衣經(jīng)歷了絲綢泳衣、尼龍泳衣、含有超細(xì)尼龍纖維和聚氨酯纖維的“大力士”泳衣等演化過(guò)程。第四代“鯊魚(yú)皮”泳衣在泳衣的臀部、胸部和大腿位置加入了光滑的聚亞胺酯板材,比“尼龍彈力比基尼泳衣”減少了5%的阻力,利于運(yùn)動(dòng)員提高速度。據(jù)報(bào)道,在水立方參加游泳比賽的運(yùn)動(dòng)員,90%都穿“鯊魚(yú)皮”泳衣。還有報(bào)道說(shuō),是“鯊魚(yú)皮”泳衣成就了美國(guó)游泳名將菲爾普斯8金的夢(mèng)想[1]。
不同項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練鞋用不同材料制作。如:籃球、排球運(yùn)動(dòng)員采用彈性十分好的順丁橡膠做鞋底,順丁橡膠(BR)全名為:順式-1,4-聚丁二烯橡膠,簡(jiǎn)稱BR,分子式為- [CH2-CH=CH-CH2] -n,是由丁二烯聚合制得的結(jié)構(gòu)規(guī)整的合成橡膠。與天然橡膠和丁苯橡膠相比,硫化后的順丁橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性特別優(yōu)異,運(yùn)動(dòng)負(fù)荷下發(fā)熱少,耐老化性較好,易與天然橡膠、氯丁橡膠或丁腈橡膠并用。足球運(yùn)動(dòng)員使用強(qiáng)度十分高的聚氨酯橡膠作底材,并安裝上聚氨酯防滑釘。田徑運(yùn)動(dòng)員要求鞋柔軟而富有彈性,一般選擇高彈性的異戊橡膠鞋底。
拳擊、散打、擊劍等運(yùn)動(dòng)的護(hù)具,武術(shù)運(yùn)動(dòng)中的刀、槍、鞭等,摔跤、柔道等運(yùn)動(dòng)的墊子都采用了化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)不同的材料。
2.4 體育賽事活動(dòng)中的化學(xué)
奧林匹克憲章規(guī)定,由五個(gè)相套的、顏色不同的圓環(huán)作為奧林匹克標(biāo)志,象征五大洲的團(tuán)結(jié)以及全世界的運(yùn)動(dòng)員以公正、坦率的比賽和友好的精神在奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)上相見(jiàn)?;瘜W(xué)家利用碳原子及氫原子合成了分子結(jié)構(gòu)類似奧林匹克標(biāo)志的奧林匹克烯(Olympicene,C19H12),并在2009年利用掃描式隧道顯微鏡拍攝圖像(見(jiàn)圖1左圖)。這是一個(gè)由五個(gè)苯環(huán)融合組成的多環(huán)芳烴,屬于苯并芘類化合物(見(jiàn)圖1右圖)。其結(jié)構(gòu)十分微小,寬度只有約1.2納米,相當(dāng)于人類頭發(fā)絲的約10萬(wàn)分之一。
“奧林匹克烯”不只是向奧運(yùn)致意,還有實(shí)際的科學(xué)價(jià)值:它的結(jié)構(gòu)與石墨烯類似,在電學(xué)和光學(xué)等方面都有獨(dú)特之處,將來(lái)或可應(yīng)用于研發(fā)下一代太陽(yáng)能電池或發(fā)光二極管等。“奧林匹克鎖烴”(Olympiadane)的分子中有五個(gè)套在一起的圈,而不是并環(huán),其平面(圖2a)和立體(圖2b)的兩種結(jié)構(gòu)示意圖如下。
歷屆奧運(yùn)會(huì)開(kāi)幕式都要舉行隆重的“火炬接力”。以前火炬使用的燃料大多是液化天然氣,主要成分是甲烷及其他烷烴,燃燒后排放物為二氧化碳和水。丁烷氣和煤油是常用的火炬燃料,液態(tài)丁烷的火焰風(fēng)吹不滅,雨淋不熄。2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)的火炬燃料是一種由丙烷和丁烷混合而成的燃料,該燃料產(chǎn)生的火焰不僅不怕風(fēng)吹雨打,而且可以在水下傳遞,不會(huì)污染水體。2008年北京奧運(yùn)會(huì)火炬內(nèi)燃料是99%以上純度的丙烷,火苗高達(dá)一米,即使在200米以外,仍然清晰可見(jiàn)[2]?;鹁孢€采用高品質(zhì)鋁合金和中空塑料設(shè)計(jì),十分輕盈。下半部噴高觸感塑膠漆,手感舒適不易滑落。
里約當(dāng)?shù)貢r(shí)間2016年8月10日,當(dāng)陳若琳和劉蕙瑕參加女子雙人十米跳水決賽時(shí),賽場(chǎng)泳池的水竟然變成了碧綠色。據(jù)外媒14日?qǐng)?bào)道,巴西工作人員表示,在清洗水池時(shí)用了過(guò)氧化氫(即雙氧水),錯(cuò)誤地與氯混合使用,在泳池中發(fā)生了次氯酸與過(guò)氧化氫的反應(yīng),生成鹽酸、氧氣和水,使次氯酸漂白作用消失,導(dǎo)致水池不再具有殺菌作用,浮藻得以滋生,令池水變綠,里約奧運(yùn)跳水池變綠多日的謎底終于解開(kāi)。生活中多數(shù)泳池的水呈碧藍(lán)色,是因?yàn)榧尤肓肆蛩徙~的緣故,硫酸銅具有防治綠藻的作用。
里約奧運(yùn)會(huì)的200余萬(wàn)套生物塑料餐具來(lái)自武漢一家高科技公司,是利用秸稈、竹粉、植物淀粉等可再生原料制造出的可降解生物塑料制品。里約奧運(yùn)會(huì)的獎(jiǎng)牌為歷屆奧運(yùn)會(huì)中最為環(huán)保的獎(jiǎng)牌:金牌不含損害生態(tài)的水銀,獎(jiǎng)牌所使用的銀從回收的舊鏡面及廢棄X光片中提取而來(lái),銀牌和銅牌均使用30%的可循環(huán)材料。獎(jiǎng)牌綬帶由回收的塑料瓶制成。
奧運(yùn)會(huì)上五彩繽紛的焰火、發(fā)令槍產(chǎn)生的白色煙霧的成分等,都與化學(xué)知識(shí)息息相關(guān)。此外,除了鼓勵(lì)觀眾和游客使用公共交工具通前往賽場(chǎng)觀賽,奧組委還規(guī)定場(chǎng)內(nèi)只能銷售使用可循環(huán)利用材料包裝制成的食品,用生物柴油為發(fā)電機(jī)提供動(dòng)能,改進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)以減少空調(diào)使用率,降低碳排放量。這些都可與化學(xué)教學(xué)中的環(huán)保話題結(jié)合起來(lái)。
2.5 體育生理保健與安全防護(hù)中的化學(xué)
運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)和比賽中,體內(nèi)的血液、肌肉等成分和身體機(jī)能會(huì)發(fā)生一系列變化,運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的內(nèi)環(huán)境也在時(shí)刻變化著,其中涉及到一些化學(xué)知識(shí)。教師可結(jié)合運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過(guò)程中體內(nèi)發(fā)生的生物化學(xué)變化、運(yùn)動(dòng)員科學(xué)飲食、反興奮劑等內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)。
2.5.1 體育生理保健中的化學(xué)
在進(jìn)行上海九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)第五章“酸”的知識(shí)的教學(xué)時(shí),可結(jié)合運(yùn)動(dòng)員乳酸堆積進(jìn)行教學(xué)。乳酸是人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中體內(nèi)葡萄糖代謝的中間產(chǎn)物。由于運(yùn)動(dòng)相對(duì)過(guò)度,氧氣供應(yīng)不足形成無(wú)氧代謝,機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生的乳酸不能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)一步分解為水和二氧化碳,從而導(dǎo)致大量乳酸在體內(nèi)堆積,引起局部肌肉的酸痛。介紹了乳酸產(chǎn)生機(jī)理,教師還可向?qū)W生介紹消除乳酸的方法。
在體育競(jìng)賽中常常有一些運(yùn)動(dòng)員盲目使用違禁藥物提高比賽成績(jī),這種行為違反體育道德和體育法規(guī)。目前常見(jiàn)的比賽違禁藥物有合成類固醇、麻醉劑、興奮劑、β阻斷劑和利尿劑。服用類固醇能增長(zhǎng)肌肉、增強(qiáng)耐力,適應(yīng)大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練和加速訓(xùn)練后的恢復(fù),在比賽中取得較好成績(jī)。但此類藥物對(duì)身體的危害性很大,不但損傷肝臟,還是肝癌的誘因,而且可以使泌尿系統(tǒng)發(fā)生癌變,給心臟、血管帶來(lái)危害。為維護(hù)奧林匹克原則、維護(hù)運(yùn)動(dòng)員的身體健康,1968年,奧委會(huì)公布并完全禁止運(yùn)動(dòng)員服用違禁藥物[3]。奧運(yùn)會(huì)也規(guī)定了一些允許使用的藥物和營(yíng)養(yǎng)劑。如:維生素C、維生素B12、復(fù)合維生素、磷酸肌酸、氨基酸混合物、葡萄糖、果糖、抗凝劑、鎂、鐵、葉酸等,教師可介紹它們的化學(xué)成分以及在體育運(yùn)動(dòng)中的功效。
運(yùn)動(dòng)員外傷治療使用的紅藥水、碘酒、生理鹽水、雙氧水、酒精等都與化學(xué)有關(guān),教師可結(jié)合授課內(nèi)容介紹這些物質(zhì)所含化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途等。
2.5.2 體育安全防護(hù)中的化學(xué)
舉重、體操等運(yùn)動(dòng)員在比賽前一般都要用一種“白粉”擦手,這種白粉是碳酸鎂粉,具有良好的吸濕性,可以增大手與器械間的摩擦系數(shù)。保障運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)手不打滑并起保護(hù)作用。
一些運(yùn)動(dòng)員在比賽場(chǎng)上受傷,隊(duì)醫(yī)會(huì)迅速向前往運(yùn)動(dòng)員身上噴一些液體,片刻后運(yùn)動(dòng)員往往又能繼續(xù)參加比賽。這種液體叫氯乙烷,它極易揮發(fā),同時(shí)吸收大量熱量,使受傷部位溫度瞬間降低,避免和減輕淤血腫脹現(xiàn)象,使運(yùn)動(dòng)員痛覺(jué)減退,起到鎮(zhèn)痛和局部麻醉的作用。
3 將體育中化學(xué)素材融入教學(xué)的途徑
3.1 創(chuàng)設(shè)有利于化學(xué)知識(shí)教學(xué)的體育情境
情境教學(xué)法是指在教學(xué)過(guò)程中,教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情感色彩的、以形象為主體的生動(dòng)具體的場(chǎng)景,以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗(yàn),從而幫助學(xué)生理解教材,并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法。情境教學(xué)法的核心在于激發(fā)學(xué)生的情感和動(dòng)機(jī),以此推動(dòng)學(xué)生認(rèn)知活動(dòng)的進(jìn)行[4]。
情境教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)一般在導(dǎo)入新課時(shí)進(jìn)行,這是學(xué)習(xí)新課的重要一步。如:一些項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員要參加高原集訓(xùn),一些學(xué)生也有在旅行中經(jīng)歷高原缺氧的經(jīng)歷,他們對(duì)高原缺氧原理可能并不知曉。教師在進(jìn)行上海教育出版社初中九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)“2.2神奇的氧氣”教學(xué)時(shí),可播放一段“上海女孩穿越青藏線,肺水腫發(fā)作命喪高原”視頻創(chuàng)設(shè)情境,引起學(xué)生對(duì)高原缺氧現(xiàn)象的好奇心,進(jìn)而產(chǎn)生學(xué)習(xí)氧氣性質(zhì)的動(dòng)力。依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,當(dāng)學(xué)生接收的知識(shí)與自身原有認(rèn)知或日常生活中積累的經(jīng)驗(yàn)有一定相似之處時(shí),掌握新知識(shí)就越容易。在教學(xué)過(guò)程中,教師根據(jù)學(xué)生感興趣的體育知識(shí)設(shè)置有趣的教學(xué)情境,便可以最大程度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使之積極參與課堂教學(xué)活動(dòng),主動(dòng)掌握新知識(shí),并增強(qiáng)運(yùn)用已有知識(shí)去解決生活和訓(xùn)練中問(wèn)題的能力。有利于學(xué)生在上課時(shí)帶著積極的情緒,主動(dòng)地投入到教學(xué)活動(dòng)中來(lái)。
在進(jìn)行氧氣性質(zhì)的教學(xué)時(shí),教師可順便介紹田徑比賽中裁判員常用的發(fā)令槍的原理。發(fā)令槍中所用的“火藥紙彈”含有氯酸鉀和紅磷,扣動(dòng)扳機(jī)時(shí),二者反應(yīng)發(fā)出巨響和閃光,同時(shí)生成五氧化二磷的白色固體微粒,在空氣中形成白煙。
3.2 開(kāi)發(fā)體育中的化學(xué)知識(shí)的趣味實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程和方法
在進(jìn)行上海九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第3章“走進(jìn)溶液世界”、上海高中一年級(jí)第二學(xué)期“探究電解質(zhì)溶液的性質(zhì)”內(nèi)容的教學(xué)時(shí),教師可讓學(xué)生帶不同種類的運(yùn)動(dòng)飲料、電解質(zhì)飲料到學(xué)校。如:寶礦力水特電解質(zhì)補(bǔ)充飲料、佳得樂(lè)運(yùn)動(dòng)飲料、脈動(dòng)維生素飲料、維體運(yùn)動(dòng)飲料、怡冠運(yùn)動(dòng)飲料等,一起探究不同飲料中所含有的化學(xué)成分,測(cè)定不同飲料的pH、導(dǎo)電性等,讓學(xué)生學(xué)以致用,對(duì)電解質(zhì)飲料進(jìn)行深層次的了解。教師還可準(zhǔn)備食用檸檬酸、小蘇打、食鹽、糖等,和學(xué)生一起制作運(yùn)動(dòng)飲料。
在進(jìn)行高二有機(jī)化學(xué)內(nèi)容進(jìn)行時(shí),教師可讓喜愛(ài)不同運(yùn)動(dòng)的學(xué)生帶自己的訓(xùn)練鞋到教室,如籃球鞋、足球鞋、跑步鞋、乒乓球訓(xùn)練鞋、羽毛球訓(xùn)練鞋等,教師提前搜集資料,準(zhǔn)備PPT,向?qū)W生介紹不同運(yùn)動(dòng)鞋的化學(xué)成分,尤其是鞋底成分,讓學(xué)生明白不同鞋底含有的材料的差異。
教師還可指導(dǎo)學(xué)生用漂白粉、硫酸銅等化學(xué)物質(zhì)模擬游泳池的消毒原理,制作一杯類似消毒過(guò)的游泳池中的液體;利用生物血液樣本試測(cè)血液的pH、血乳酸等生理指標(biāo)變化并進(jìn)行探究,了解學(xué)生機(jī)體的疲勞程度,為今后科學(xué)鍛煉提供有益的指導(dǎo)。
3.3 加強(qiáng)觀念滲透,促進(jìn)學(xué)生在潛移默化中積淀科學(xué)素養(yǎng)
觀念是人對(duì)于事物或者事物某些方面(問(wèn)題)的概括性的、總結(jié)性的、綜合性的認(rèn)識(shí)(見(jiàn)解、看法)。這里說(shuō)的觀念,既包括化學(xué)學(xué)科觀念、科學(xué)觀念,也包括思想道德和其他方面的觀念??茖W(xué)觀念可以提供了解和學(xué)習(xí)科學(xué)的基本框架,有利于知識(shí)的掌握;促進(jìn)科學(xué)理論形成、發(fā)展,提升人的思維品質(zhì);引領(lǐng)、調(diào)控科學(xué)活動(dòng),導(dǎo)致規(guī)則、方法形成;全面養(yǎng)育科學(xué)素質(zhì),提升科學(xué)教育水平。正確的觀念有助于提升人的思維品質(zhì),有助于形成正確的世界觀和價(jià)值觀,提升人的思想境界,提高人的認(rèn)識(shí)水平,是立德樹(shù)人的重要內(nèi)容和前提性基礎(chǔ)[5]。體育中的化學(xué)教學(xué)應(yīng)該重視科學(xué)觀念和其他正確觀念的滲透。
觀念比較抽象,需要教師在教學(xué)中結(jié)合體育中的化學(xué)知識(shí)的教學(xué),適時(shí)進(jìn)行滲透。例如,讓學(xué)生意識(shí)到運(yùn)動(dòng)員的吃、穿、住、用、行都可以和化學(xué)結(jié)合起來(lái),逐步形成化學(xué)價(jià)值觀、綠色化學(xué)觀和必須正確運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的科學(xué)倫理道德觀等,促使學(xué)生在反復(fù)強(qiáng)化學(xué)習(xí)中積淀科學(xué)素養(yǎng)。再如:在進(jìn)行上海九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)“7.2食品中的營(yíng)養(yǎng)素”一節(jié)教學(xué)時(shí),可對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行拓展、提升,結(jié)合運(yùn)動(dòng)員科學(xué)飲食、運(yùn)動(dòng)員控體重等實(shí)踐進(jìn)行教學(xué),將知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合起來(lái)。學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)需要教師長(zhǎng)期的努力,將培養(yǎng)素養(yǎng)的教學(xué)常態(tài)化、長(zhǎng)期化,持之以恒,一定會(huì)有所成效[6]。
3.4 舉辦體育中的化學(xué)知識(shí)競(jìng)賽,讓學(xué)生在主動(dòng)參與中提升科學(xué)素養(yǎng)
開(kāi)展有關(guān)體育中的化學(xué)知識(shí)的知識(shí)競(jìng)賽并適當(dāng)設(shè)置一些獎(jiǎng)品或激勵(lì)措施,有利于促進(jìn)學(xué)生的參與熱情,并在以后的學(xué)習(xí)、生活中主動(dòng)關(guān)注和積累與體育有關(guān)的化學(xué)知識(shí),甚至主動(dòng)關(guān)注生活中與化學(xué)有關(guān)的各種現(xiàn)象,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升,提高學(xué)生的生活質(zhì)量,改變學(xué)生的價(jià)值觀和對(duì)一些問(wèn)題的模糊看法。
4 將體育中的化學(xué)素材融入教學(xué)的效果反饋
筆者任教于上海體育學(xué)院附屬競(jìng)技體育學(xué)校,該校學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)積極性普遍不高,但大多對(duì)體育興趣濃厚。筆者在里約奧運(yùn)會(huì)舉辦前后的幾個(gè)月里,有意識(shí)地將有關(guān)體育中的化學(xué)素材融入教學(xué)。為獲得學(xué)生對(duì)這種做法的反饋,筆者設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷對(duì)初三、高一、高二3個(gè)年級(jí)的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查,了解學(xué)生對(duì)于教師結(jié)合體育知識(shí)進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的喜好程度、學(xué)生對(duì)體育中的化學(xué)知識(shí)的興趣、學(xué)生關(guān)注體育中的化學(xué)知識(shí)的差異性等,共發(fā)放問(wèn)卷128份,回收有效問(wèn)卷116份。除此之外,筆者還設(shè)計(jì)了訪談提綱,選取學(xué)習(xí)基礎(chǔ)優(yōu)、中、落后三類學(xué)生各6名進(jìn)行訪談,以進(jìn)一步了解學(xué)生對(duì)教師今后進(jìn)行化學(xué)教學(xué)的建議等,也為今后的研究提供參考。問(wèn)卷調(diào)查和訪談結(jié)果顯示:
(1)絕大部分學(xué)生喜歡教師將體育融入化學(xué)進(jìn)行教學(xué)。
調(diào)查結(jié)果顯示,47%的學(xué)生認(rèn)為這種嘗試非常好,可以讓他們了解體育場(chǎng)館、運(yùn)動(dòng)員服裝等的材料,了解興奮劑知識(shí)等;34%的學(xué)生認(rèn)為這種嘗試挺好,可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣;兩者比例合計(jì)達(dá)到81%。
課堂上,教師結(jié)合體育知識(shí)進(jìn)行化學(xué)教學(xué),學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的變化情況為:70%的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有一些提升,15.6%的學(xué)生上課表現(xiàn)更積極,6%的學(xué)生增強(qiáng)了學(xué)習(xí)化學(xué)的信心,只有1%的學(xué)生學(xué)習(xí)興趣沒(méi)什么變化。
(2)大部分學(xué)生認(rèn)為了解體育中的化學(xué)知識(shí)比較有用。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),9%的學(xué)生認(rèn)為了解體育中的化學(xué)知識(shí)很有用,50%的學(xué)生認(rèn)為比較有用,40%的學(xué)生認(rèn)為有用,只有1%的學(xué)生覺(jué)得沒(méi)什么用;53%的學(xué)生在日常生活中對(duì)體育中的化學(xué)知識(shí)比較感興趣,41%的學(xué)生在日常生活中對(duì)體育中的化學(xué)知識(shí)興趣一般。
此外,76%的學(xué)生想知道奧運(yùn)會(huì)等體育賽事中的化學(xué)知識(shí),只有3%的學(xué)生不想知道。說(shuō)明對(duì)體育中化學(xué)知識(shí)感興趣的學(xué)生還是占較大比例。
(3)學(xué)生對(duì)體育中化學(xué)知識(shí)的關(guān)注點(diǎn)呈現(xiàn)差異性。
關(guān)注體育生理保健知識(shí)的學(xué)生比例最高,占53%,其次是關(guān)注體育設(shè)施和器材中的化學(xué)的學(xué)生,關(guān)注運(yùn)動(dòng)(員)裝備中的化學(xué)知識(shí)的學(xué)生,占比均為16%,其余15%為關(guān)注運(yùn)動(dòng)安全防護(hù)、興奮劑等方面的學(xué)生。學(xué)生關(guān)注點(diǎn)不同,也給教師教學(xué)帶來(lái)啟發(fā):應(yīng)盡量結(jié)合學(xué)生興趣比例較高的內(nèi)容進(jìn)行授課。
在對(duì)學(xué)生訪談,了解學(xué)生對(duì)教師今后在化學(xué)教學(xué)上應(yīng)該多關(guān)注與體育哪些方面結(jié)合的內(nèi)容時(shí),學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)也呈現(xiàn)差異性。主要包括:運(yùn)動(dòng)裝備和器材的化學(xué)材料,如拳擊、散打等運(yùn)動(dòng)的護(hù)頭、護(hù)齒、護(hù)襠、護(hù)腿、護(hù)肩、拳套、繃帶等的材料;跆拳道的道服、護(hù)頭、護(hù)具、腳靶的材料;武術(shù)運(yùn)動(dòng)中劍、刀、棍、槍、鞭、三節(jié)棍等的材料;柔道、摔跤墊子的成分;控體重服的成分;乒乓球球拍表面的膠皮、粘膠皮使用的膠水的化學(xué)成分;運(yùn)動(dòng)員如何科學(xué)飲食、控制體重、選擇合適的營(yíng)養(yǎng)品;興奮劑的化學(xué)成分以及哪些食物中可能含有興奮劑;不同體育項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)鞋的材料;運(yùn)動(dòng)員受傷后使用哪些化學(xué)物質(zhì)處理。可見(jiàn),競(jìng)技體校學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)大多都與自身專業(yè)訓(xùn)練相關(guān)。
對(duì)于普通中學(xué)學(xué)生而言,關(guān)注點(diǎn)可能不大涉及體育專業(yè)知識(shí),所以教師應(yīng)在平時(shí)有意識(shí)地積累體育以及其他領(lǐng)域中有關(guān)化學(xué)知識(shí)的素材,才能在教學(xué)過(guò)程中游刃有余。還可通過(guò)改進(jìn)教學(xué)評(píng)價(jià)環(huán)節(jié),對(duì)學(xué)生積極提問(wèn)、回答問(wèn)題的行為,可實(shí)施給予表?yè)P(yáng)、加平時(shí)分等激勵(lì)機(jī)制,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
開(kāi)發(fā)體育中的化學(xué)素材,培養(yǎng)和提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的核心是讓學(xué)生以體育中化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)為切入點(diǎn),促使學(xué)生在已有的化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)之上,積極主動(dòng)攝取更多的化學(xué)知識(shí),提升自身化學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng),逐步掌握化學(xué)學(xué)習(xí)方法,學(xué)會(huì)全面、辯證地看待化學(xué)學(xué)科,在未來(lái)面對(duì)可能出現(xiàn)的實(shí)際問(wèn)題時(shí),能利用化學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法解決、思考生活中的實(shí)際問(wèn)題,成為一個(gè)全面發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的人。
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