开展“化学伴我成长”活动的创新实践与反思

时间:2022-08-11 03:06:55

开展“化学伴我成长”活动的创新实践与反思

摘要:“化学伴我成长”活动是以生为本、为学生搭建的一个化学课外综合研究活动的平台,让学生体验化学与人类生存、生活与发展的紧密关系,激发学生参加化学科技活动的热情,培养学生学习化学的兴趣,增强学生关心化学学科发展的意识。它的价值就在于学生在生活中体验“化学为大众”的情感、认识化学的影响、在探究中热爱化学,不断地形成良好的行为意识、情感、态度和价值观,使化学真正成为提高中学生自身素质的学科。

关键词:化学伴我成长;组织模式;选题

文章编号:1008-0546(2013)06-0020-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B

广东省“化学伴我成长”活动的宗旨是从化学学科的特点出发,体现学生的主动性、实践性和创造性,培养学生的创新思维和能力,在学生活动中具体体现新课程的理念。目前这一活动在继续深入进行中,为一线化学教师在自己的教学中充分体现新课程理念提供了新的实践平台。在活动中我们依据建构主义思想和最近发展区理论提出了活动“必须与当前教学结合”原则,并取得了很好的实践效果。在做的过程中使学生得到了科学探究的训练和过程体验,初步学会了一些科学研究方法,锻炼了动手的实际操作能力。在过去的几年中,我校在 “化学伴我成长”活动的选题内容、组织方式上坚持创新。因为只有创新,才是这项活动稳定、持久,深入可持续发展下去的根本保障。

一 、 “化学伴我成长”活动的组织模式

体现以“我”(学生)为主体是“化学伴我成长”活动组织方式的基础。现用以下流程图来表示我校“化学伴我成长”活动(以下有时简称为“活动”)的组织方式:

二、 教师的引发

按照以上所述的活动指导原则,我们按年级划分活动小组,分级组织,由该级的化学教师负责组织。首先是动员、发动学生。每年从9月开始,我们就组织高一年级“化学伴我成长”活动的动员大会,每班选派10名学生(共20个班),参加学校举行的有针对性的辅导讲座。主要内容为:“化学伴我成长”的活动目的、发现并提出课题的方法、活动进行的方式、科学研究的方法(如怎样确定问题的变量)、怎样总结活动经验和成果等。还向学生代表展示了部分以前的化学科技活动作品。讲座后教师先提出几个小课题,给学生做个示范。最好是结合学生本学期学习的内容,使活动更容易顺利展开。通过这样的动员和引导,激励学生积极参与到活动中来。

三、成立活动小组,科学提炼新课题

鼓励学生自发成立活动小组,每个小组根据不同情况由2~5人组成,并提出各自的活动课题。选题原则为:

1. 题目小巧,力求明确具体,难易适当,有解决的可能

例如,有个小组的同学介绍自己的选题时这样说:焰色反应为我们展示出金属富有色彩的一面,然而在实验中,有些金属元素的焰色并不易观察。那次老师为我们演示钾元素的焰色反应时,由于受酒精灯黄色火焰的干扰,不易观察,使很多同学不能饱眼福。即使实验时,围着一圈又一圈,我们都很艰难才看到它的庐山真面目。想到有许多跟我们相同遭遇的同学,我们怀着对化学的热情,下定决心解决众多人遇到的难题。于是,对钾元素的焰色反应的研究就拉开了序幕……

2. 内容源于教材,对化学学习及沟通各学科联系有促进,基本可用所学知识解决

另一个小组在介绍他们的选题时说:在学习了铝的化学性质后,我们在书上见到这么一句话“铝制品不能长期存放酸性或碱性的食品。”翻阅资料我们得知,铝对人体的脑、心、肝、肾的功能和免疫功能都有损害。使用铝制品的炊具、餐具,使铝溶入食物中而被人体摄入。因此世界卫生组织于1989年正式将铝确定为食品污染物而加以控制,提出成年人每天允许铝摄入量为60mg。在我们日常生活中,我们随处可见废弃的易拉罐和易拉罐饮品。据资料表明,易拉罐的主要成分是铝、镁、锰、铁等。这些易拉罐饮品应该怎样保存才不容易变质?当我们喝下这些长期存放的饮料对我们身体有没有危害?为了解决我们心中的疑问,在老师的帮助下我们四个人组成了小组开始了探究实验。

3. 选题力求创新

如:学生在学习不同催化剂对化学反应速率的影响的时候(化学2 第二章第三节《化学反应的速率和限度》),就分别进行了以下实验:MnO2 与FeCl3对过氧化氢的催化作用。在做实验时,实验员预先用纸把MnO2粉末包成一小包,然后再分发给同学们来用。在做实验过程中,有些同学不小心,把MnO2粉末撒落在桌面上,弄得到处黑乎乎的,甚至粘到衣服上,难以洗掉。实验完后,也难以回收,一般直接就把二氧化锰倒掉,同时,试管也难以清洗;看着随着水流流走的MnO2粉末,学生突然觉得既浪费又严重污染了环境。其实MnO2作为催化剂,并没有参与反应啊?就这样白白倒掉了,实在是太可惜了。那么有没有什么方法来改变这个状况呢?能否找到一种合适的载体,让MnO2等粉末状或液态催化剂既能够充分地与过氧化氢接触,发挥其催化作用,而又能反复使用呢?于是在老师的指导下,学生以《催化实验中各种载体的妙用》为题,从课本知识出发,利用所学知识进行创新,从以塑料、蜡烛、水泥作为载体展开了讨论与实验,得出了一定的结论。

4. 来自身边的实际,有实用价值

我校学生活动选题评价、筛选注重科学性和实践意义,有积极的社会意义,如:当你在享受完一碟美味的豆腐,然后喝上一碗热腾腾的菠菜汤时,你是否想到这一行为为你日后患上结石病添砖加瓦了?为什么会这样呢? 很多人都知道菠菜有很高的营养价值,在炎炎的夏天,一道凉气的菠菜汤就成了不少人的消暑佳肴。但是,通过查阅资料,我们知道,草酸钙在结石成分中占有相当大的比重,而草酸钙往往就是我们从食物中摄取的草酸和钙离子发生反应得到的。菠菜是草酸含量较高的蔬菜,而制豆腐的过程中又要用到石膏(硫酸钙),如果菠菜与豆腐同吃,是否会产生沉淀呢?产生的快吗?量多不多?如何避免对我们的身体的影响?带着这些疑问我们进行了对菠菜与豆腐同吃的探究实验。

5. 学生感到有兴趣,有利于发挥特长,有利于学生自身发展

有一个小组在介绍他们的选题时说:我们四个特别喜欢吃泡菜,尤其是过年或平时吃腻了,吃一些酸性食品,这样可以使胃口大开。但老师在上课时,与我们提到:泡菜中含有亚硝酸盐,当人体摄入的亚硝酸盐总量达到0.3g~0.5g时,会引起中毒;当摄入总量达到3g时,会引起死亡。我国卫生标准规定,亚硝酸盐的残留量在酱菜中不得超过20mg/kg。我们都看过各种关于亚硝酸盐中毒的新闻,其中有一篇新闻就是广汉市新丰镇灵泉村3组发生一起食物中亚硝酸盐中毒事件,参加生日晚宴的食客中有15人中毒,其中一名3岁幼童经抢救无效死亡。可能是人们对生活中的化学知识认识不够,即使中毒后也不知道,所以才会频频发生这类型的事件。因此我们想有没有方法使我们吃的放心、吃的健康呢?我们既然不能控制自己不吃泡菜,那就得寻找控制泡菜中产生亚硝酸盐的方法或最佳食用泡菜的时间。所以我们想在老师的指导下,通过从盐溶液的浓度、盐的选择和配料三个方面进行实验探讨,寻找最佳食用时间。

6. 注重“化学伴我成长”活动的科学组织方法

动员学生在生活环境中、学习中发现课题,并尊重学生提出活动课题的优先权。教师负责收集学生提出的各种活动的设想,任何“出乎意料”和认为“不合逻辑”的想法都不要放弃。在近几年中,我校学生“化学伴我成长”活动从以下几方面选题,体现了不同活动类型的科学方法:

(1)探索性实验:如《探究酸菜腌制过程中亚硝酸盐含量的变化》、《钠与硫酸铜溶液反应的实验探究》、《苹果变色——探究防止或减缓苹果变色的方法》、《不同处理条件下蔬菜中亚硝酸盐含量的探究》、《大理石与稀硫酸能否反应的实验探究》、《常见洗衣粉去污能力的调查探究》、《金属活动性顺序表的实验研究》、《关于酸奶制作的探究实验》、《胶体制备的最佳条件探究》、《钾焰色反应的最佳实验条件探究》等。

(2)社会调查报告:如《口香糖的调查研究》、《水果蔬菜中维生素C含量的测定》、《超市中绿色食品的调查》、《关于酸雨的调查报告》、《增城河水污染调查报告》、《广州地区瓶装液化气价格暴涨的研究报告》、《吸烟的危害》等。

(3)科技小制作:《制作三色火炬》等。

这些都是学生从学习和生活中选题,由学生自主选题,运用学科知识,用实验来说明一个化学原理;用社会调查报告的形式来解释生活中、学习中的一种化学现象。

从我校的经验来看,学生提出一个问题并不难,而且往往“问题”还很多,但关键是不知道什么样的问题有价值,什么样的问题适合做研究课题,什么样的问题的研究最有利于自己的学习和发展。那么,同学们在选题中易出现哪些问题呢?归纳起来,主要有以下五类问题:一是范围太大,无从下手;二是主攻目标不十分清楚;三是问题太小,范围太窄,意义不大;四是在现有的条件下课题太难,资料缺乏;五是经验感想之谈,称不上科研课题。教师指导初中学生选题应注意以下几点:(1)课题不要太大;(2)课题不要过难;(3)课题要容易操作;(4)课题研究需要的周期不宜过长;(5)能体现化学学科的特点;(6)不盲目照搬别人做过的课题。

四、根据课题学生制定研究方案,进行实验探究与调查

古人说:“凡事预则立,不预则废。”好的方案往往是成功的一半。在我校进行“化学伴我成长”活动的研究方法有以下几类:1. 实验探究。必须制订实验方案,从原理、药品、仪器(装置图)、注意事项等方面考虑,方案要教师批准同意后才能实施。实验中要十分注意安全。2. 调查访问。同样也需制订方案,从目的、地点、对象、内容、调查方式等方面考虑,如果有几位同学参加要明确分工。记录方式可采用听、记、拍照、录音、录象等。要多问多思,尽可能详尽、仔细、全面。调查时要尊重人,要遵守公德和单位规章制度。3. 文献研究等。

五、归纳整理,并对数据进行处理,撰写报告

在“化学伴我成长”研究性学习活动过程中,学生觉得最难的往往是怎样写出自己的劳动成果。虽然每个课题都亲身体验,同学们都觉得有话可说,有话要说,但却不知从何说起,不知说什么好。因此,教师要加强指导。研究结果的表达必须坚持实事求是的原则。同时教师又要引导学生学会整理资料。加工处理信息,学会用恰当的方式表达研究结果。化学研究性学习的成果可以是小论文、调查报告、专题报告、制作作品、实验报告等。学生经过探究后,在老师的指导下撰写成小论文,组内交流讨论,这种在交流的民主空气中既体验到思考探索的心路历程,又获得了猎取真知的心智锻炼,体验到一种从未有过的探究乐趣和成功的喜悦,同时也体悟到了探究的收获和成就感。所以学生撰写小论文的过程也是培养和提高他们创新的过程。

六、组织研究成果的交流、反思、回顾及展示、评价

通过交流研讨分享成果,进行思维碰撞,使认识和情感得到提升,这是整个活动的必要组成部分。这个阶段是活动的主体获得重要体验的形成性过程部分。我们在学生选题时就开始对每个课题进行评价、筛选,组织提出课题的学生负责自己活动的方案和研究。探究方案确定后,采取各种灵活的方式展开活动,时间和空间不限。这个过程是整个活动的重心,教师要给予学生必要的、适当的意见和帮助。

以下是我校学生进行反思与回顾的例子。“经过这次的调查和实践,我们受益匪浅。在知识上,我们了解到许多有关口香糖的知识,之前我们只知道口香糖可以清新口气,但从来也没想过它的弊端,不会注意是否空腹嚼口香糖,经常嚼很久等等,以致在不知不觉中伤害着自己的身体,经过实践不会再犯这样的错误。同时,这让我们认识到,世界上每样事物都有它存在的价值与原因,同时也存在着弊端,观察事物、认识事物,要从多方面去看,关键是要看你能否利用它们,做到取其利避其弊。在方法上,我们知道了要完成一项工作,可以从多个渠道获得信息,思维要发散开来。另外在做实验过程要用到很多的科学方法,如在使用pH计测量之前,要对pH计进行校正,尽量消除内在的误差;在测唾液和煮沸溶液的pH之前要先测定原唾液和清水的pH值,进行空白实验的对照。才能让实验更准确,数据更有说服力。经过这次实践中,我们更深切地体会到化学于生活是息息相关的,它可以让我们验证很多的事实,同时也让我们的世界更丰富多彩,并且还可以让我们知道如何才能更健康地生活。”

在“化学伴我成长”活动中真正体现了“我”在这个活动中的中心位置,学生才是“化学伴我成长”活动的主体,活动中自始至终都由学生自己来主动参与,活动内容主要由学生自己来选择,充分体现了学生的个性和主体性。在选题、实验方案的确定等过程中,由学生自己来完成,充分发挥了学生的主观能动性,让“化学伴我成长”活动真正体现了学生的主体作用。“化学伴我成长”活动本身就是一种科学实践活动,在“化学伴我成长”活动中让学生养成积极思维和注意动手进行实践的习惯,动手动脑、手脑结合,利用已有的初中、高中学习和阅读中得到的化学及相关学科的知识,根据自己所选择的内容,在“化学伴我成长”活动的实践中适当扩大学生的知识面,掌握科学探究的技能和科学方法,在实践中发展能力,提高科学素质,培养科学精神。“化学伴我成长”活动本身也是一种科学创造活动,因而体现了学生运用科学方法去提出新的问题,运用已有的化学和相关学科知识和经验解决新的问题,充分培养了学生的创造能力。让学生大胆质疑,积极创新,使学生在“化学伴我成长”活动的亲身实践和探索过程中学会科学思维方法,形成一定的创造性能力。今后我们学校将继续参加“化学伴我成长”活动并充分利用校本资源,与研究性学习相结合,这样既增强了选题的目标性,减少了选题的盲目性,又促进了教学质量的提高,培养了学生的科学思维方法。让我们全体师生都在“化学伴我成长”活动中成长!

参考文献

[1] 谭小华,常芸,等. 开展“我与化学”活动,促进新课程实施──广州市中学生“我与化学”活动促进新课程实施的课题研究报告[A]. 中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(下册)[C],2006

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