李淑一
(增城市新塘中學廣東增城511340)
開展“化學伴我成長”活動的創新實踐與反思
李淑一
(增城市新塘中學廣東增城511340)
“化學伴我成長”活動是以生為本、為學生搭建的一個化學課外綜合研究活動的平臺,讓學生體驗化學與人類生存、生活與發展的緊密關系,激發學生參加化學科技活動的熱情,培養學生學習化學的興趣,增強學生關心化學學科發展的意識。它的價值就在于學生在生活中體驗“化學為大眾”的情感、認識化學的影響、在探究中熱愛化學,不斷地形成良好的行為意識、情感、態度和價值觀,使化學真正成為提高中學生自身素質的學科。
化學伴我成長;組織模式;選題
廣東省“化學伴我成長”活動的宗旨是從化學學科的特點出發,體現學生的主動性、實踐性和創造性,培養學生的創新思維和能力,在學生活動中具體體現新課程的理念。目前這一活動在繼續深入進行中,為一線化學教師在自己的教學中充分體現新課程理念提供了新的實踐平臺。在活動中我們依據建構主義思想和最近發展區理論提出了活動“必須與當前教學結合”原則,并取得了很好的實踐效果。在做的過程中使學生得到了科學探究的訓練和過程體驗,初步學會了一些科學研究方法,鍛煉了動手的實際操作能力。在過去的幾年中,我校在“化學伴我成長”活動的選題內容、組織方式上堅持創新。因為只有創新,才是這項活動穩定、持久,深入可持續發展下去的根本保障。
體現以“我”(學生)為主體是“化學伴我成長”活動組織方式的基礎。現用以下流程圖來表示我校“化學伴我成長”活動(以下有時簡稱為“活動”)的組織方式:

按照以上所述的活動指導原則,我們按年級劃分活動小組,分級組織,由該級的化學教師負責組織。首先是動員、發動學生。每年從9月開始,我們就組織高一年級“化學伴我成長”活動的動員大會,每班選派10名學生(共20個班),參加學校舉行的有針對性的輔導講座。主要內容為:“化學伴我成長”的活動目的、發現并提出課題的方法、活動進行的方式、科學研究的方法(如怎樣確定問題的變量)、怎樣總結活動經驗和成果等。還向學生代表展示了部分以前的化學科技活動作品。講座后教師先提出幾個小課題,給學生做個示范。最好是結合學生本學期學習的內容,使活動更容易順利展開。通過這樣的動員和引導,激勵學生積極參與到活動中來。
鼓勵學生自發成立活動小組,每個小組根據不同情況由2~5人組成,并提出各自的活動課題。選題原則為:
1.題目小巧,力求明確具體,難易適當,有解決的可能
例如,有個小組的同學介紹自己的選題時這樣說:焰色反應為我們展示出金屬富有色彩的一面,然而在實驗中,有些金屬元素的焰色并不易觀察。那次老師為我們演示鉀元素的焰色反應時,由于受酒精燈黃色火焰的干擾,不易觀察,使很多同學不能飽眼福。即使實驗時,圍著一圈又一圈,我們都很艱難才看到它的廬山真面目。想到有許多跟我們相同遭遇的同學,我們懷著對化學的熱情,下定決心解決眾多人遇到的難題。于是,對鉀元素的焰色反應的研究就拉開了序幕……
2.內容源于教材,對化學學習及溝通各學科聯系有促進,基本可用所學知識解決
另一個小組在介紹他們的選題時說:在學習了鋁的化學性質后,我們在書上見到這么一句話“鋁制品不能長期存放酸性或堿性的食品。”翻閱資料我們得知,鋁對人體的腦、心、肝、腎的功能和免疫功能都有損害。使用鋁制品的炊具、餐具,使鋁溶入食物中而被人體攝入。因此世界衛生組織于1989年正式將鋁確定為食品污染物而加以控制,提出成年人每天允許鋁攝入量為60mg。在我們日常生活中,我們隨處可見廢棄的易拉罐和易拉罐飲品。據資料表明,易拉罐的主要成分是鋁、鎂、錳、鐵等。這些易拉罐飲品應該怎樣保存才不容易變質?當我們喝下這些長期存放的飲料對我們身體有沒有危害?為了解決我們心中的疑問,在老師的幫助下我們四個人組成了小組開始了探究實驗。
3.選題力求創新
如:學生在學習不同催化劑對化學反應速率的影響的時候(化學2第二章第三節《化學反應的速率和限度》),就分別進行了以下實驗:MnO2與FeCl3對過氧化氫的催化作用。在做實驗時,實驗員預先用紙把MnO2粉末包成一小包,然后再分發給同學們來用。在做實驗過程中,有些同學不小心,把MnO2粉末撒落在桌面上,弄得到處黑乎乎的,甚至粘到衣服上,難以洗掉。實驗完后,也難以回收,一般直接就把二氧化錳倒掉,同時,試管也難以清洗;看著隨著水流流走的MnO2粉末,學生突然覺得既浪費又嚴重污染了環境。其實MnO2作為催化劑,并沒有參與反應啊?就這樣白白倒掉了,實在是太可惜了。那么有沒有什么方法來改變這個狀況呢?能否找到一種合適的載體,讓MnO2等粉末狀或液態催化劑既能夠充分地與過氧化氫接觸,發揮其催化作用,而又能反復使用呢?于是在老師的指導下,學生以《催化實驗中各種載體的妙用》為題,從課本知識出發,利用所學知識進行創新,從以塑料、蠟燭、水泥作為載體展開了討論與實驗,得出了一定的結論。
4.來自身邊的實際,有實用價值
我校學生活動選題評價、篩選注重科學性和實踐意義,有積極的社會意義,如:當你在享受完一碟美味的豆腐,然后喝上一碗熱騰騰的菠菜湯時,你是否想到這一行為為你日后患上結石病添磚加瓦了?為什么會這樣呢?很多人都知道菠菜有很高的營養價值,在炎炎的夏天,一道涼氣的菠菜湯就成了不少人的消暑佳肴。但是,通過查閱資料,我們知道,草酸鈣在結石成分中占有相當大的比重,而草酸鈣往往就是我們從食物中攝取的草酸和鈣離子發生反應得到的。菠菜是草酸含量較高的蔬菜,而制豆腐的過程中又要用到石膏(硫酸鈣),如果菠菜與豆腐同吃,是否會產生沉淀呢?產生的快嗎?量多不多?如何避免對我們的身體的影響?帶著這些疑問我們進行了對菠菜與豆腐同吃的探究實驗。
5.學生感到有興趣,有利于發揮特長,有利于學生自身發展
有一個小組在介紹他們的選題時說:我們四個特別喜歡吃泡菜,尤其是過年或平時吃膩了,吃一些酸性食品,這樣可以使胃口大開。但老師在上課時,與我們提到:泡菜中含有亞硝酸鹽,當人體攝入的亞硝酸鹽總量達到0.3g~0. 5g時,會引起中毒;當攝入總量達到3g時,會引起死亡。我國衛生標準規定,亞硝酸鹽的殘留量在醬菜中不得超過20mg/kg。我們都看過各種關于亞硝酸鹽中毒的新聞,其中有一篇新聞就是廣漢市新豐鎮靈泉村3組發生一起食物中亞硝酸鹽中毒事件,參加生日晚宴的食客中有15人中毒,其中一名3歲幼童經搶救無效死亡。可能是人們對生活中的化學知識認識不夠,即使中毒后也不知道,所以才會頻頻發生這類型的事件。因此我們想有沒有方法使我們吃的放心、吃的健康呢?我們既然不能控制自己不吃泡菜,那就得尋找控制泡菜中產生亞硝酸鹽的方法或最佳食用泡菜的時間。所以我們想在老師的指導下,通過從鹽溶液的濃度、鹽的選擇和配料三個方面進行實驗探討,尋找最佳食用時間。
6.注重“化學伴我成長”活動的科學組織方法
動員學生在生活環境中、學習中發現課題,并尊重學生提出活動課題的優先權。教師負責收集學生提出的各種活動的設想,任何“出乎意料”和認為“不合邏輯”的想法都不要放棄。在近幾年中,我校學生“化學伴我成長”活動從以下幾方面選題,體現了不同活動類型的科學方法:
(1)探索性實驗:如《探究酸菜腌制過程中亞硝酸鹽含量的變化》、《鈉與硫酸銅溶液反應的實驗探究》、《蘋果變色——探究防止或減緩蘋果變色的方法》、《不同處理條件下蔬菜中亞硝酸鹽含量的探究》、《大理石與稀硫酸能否反應的實驗探究》、《常見洗衣粉去污能力的調查探究》、《金屬活動性順序表的實驗研究》、《關于酸奶制作的探究實驗》、《膠體制備的最佳條件探究》、《鉀焰色反應的最佳實驗條件探究》等。
(2)社會調查報告:如《口香糖的調查研究》、《水果蔬菜中維生素C含量的測定》、《超市中綠色食品的調查》、《關于酸雨的調查報告》、《增城河水污染調查報告》、《廣州地區瓶裝液化氣價格暴漲的研究報告》、《吸煙的危害》等。
(3)科技小制作:《制作三色火炬》等。
這些都是學生從學習和生活中選題,由學生自主選題,運用學科知識,用實驗來說明一個化學原理;用社會調查報告的形式來解釋生活中、學習中的一種化學現象。
從我校的經驗來看,學生提出一個問題并不難,而且往往“問題”還很多,但關鍵是不知道什么樣的問題有價值,什么樣的問題適合做研究課題,什么樣的問題的研究最有利于自己的學習和發展。那么,同學們在選題中易出現哪些問題呢?歸納起來,主要有以下五類問題:一是范圍太大,無從下手;二是主攻目標不十分清楚;三是問題太小,范圍太窄,意義不大;四是在現有的條件下課題太難,資料缺乏;五是經驗感想之談,稱不上科研課題。教師指導初中學生選題應注意以下幾點:(1)課題不要太大;(2)課題不要過難;(3)課題要容易操作;(4)課題研究需要的周期不宜過長;(5)能體現化學學科的特點;(6)不盲目照搬別人做過的課題。
古人說:“凡事預則立,不預則廢。”好的方案往往是成功的一半。在我校進行“化學伴我成長”活動的研究方法有以下幾類:1.實驗探究。必須制訂實驗方案,從原理、藥品、儀器(裝置圖)、注意事項等方面考慮,方案要教師批準同意后才能實施。實驗中要十分注意安全。2.調查訪問。同樣也需制訂方案,從目的、地點、對象、內容、調查方式等方面考慮,如果有幾位同學參加要明確分工。記錄方式可采用聽、記、拍照、錄音、錄象等。要多問多思,盡可能詳盡、仔細、全面。調查時要尊重人,要遵守公德和單位規章制度。3.文獻研究等。
在“化學伴我成長”研究性學習活動過程中,學生覺得最難的往往是怎樣寫出自己的勞動成果。雖然每個課題都親身體驗,同學們都覺得有話可說,有話要說,但卻不知從何說起,不知說什么好。因此,教師要加強指導。研究結果的表達必須堅持實事求是的原則。同時教師又要引導學生學會整理資料。加工處理信息,學會用恰當的方式表達研究結果。化學研究性學習的成果可以是小論文、調查報告、專題報告、制作作品、實驗報告等。學生經過探究后,在老師的指導下撰寫成小論文,組內交流討論,這種在交流的民主空氣中既體驗到思考探索的心路歷程,又獲得了獵取真知的心智鍛煉,體驗到一種從未有過的探究樂趣和成功的喜悅,同時也體悟到了探究的收獲和成就感。所以學生撰寫小論文的過程也是培養和提高他們創新的過程。
通過交流研討分享成果,進行思維碰撞,使認識和情感得到提升,這是整個活動的必要組成部分。這個階段是活動的主體獲得重要體驗的形成性過程部分。我們在學生選題時就開始對每個課題進行評價、篩選,組織提出課題的學生負責自己活動的方案和研究。探究方案確定后,采取各種靈活的方式展開活動,時間和空間不限。這個過程是整個活動的重心,教師要給予學生必要的、適當的意見和幫助。
以下是我校學生進行反思與回顧的例子。“經過這次的調查和實踐,我們受益匪淺。在知識上,我們了解到許多有關口香糖的知識,之前我們只知道口香糖可以清新口氣,但從來也沒想過它的弊端,不會注意是否空腹嚼口香糖,經常嚼很久等等,以致在不知不覺中傷害著自己的身體,經過實踐不會再犯這樣的錯誤。同時,這讓我們認識到,世界上每樣事物都有它存在的價值與原因,同時也存在著弊端,觀察事物、認識事物,要從多方面去看,關鍵是要看你能否利用它們,做到取其利避其弊。在方法上,我們知道了要完成一項工作,可以從多個渠道獲得信息,思維要發散開來。另外在做實驗過程要用到很多的科學方法,如在使用pH計測量之前,要對pH計進行校正,盡量消除內在的誤差;在測唾液和煮沸溶液的pH之前要先測定原唾液和清水的pH值,進行空白實驗的對照。才能讓實驗更準確,數據更有說服力。經過這次實踐中,我們更深切地體會到化學于生活是息息相關的,它可以讓我們驗證很多的事實,同時也讓我們的世界更豐富多彩,并且還可以讓我們知道如何才能更健康地生活。”
在“化學伴我成長”活動中真正體現了“我”在這個活動中的中心位置,學生才是“化學伴我成長”活動的主體,活動中自始至終都由學生自己來主動參與,活動內容主要由學生自己來選擇,充分體現了學生的個性和主體性。在選題、實驗方案的確定等過程中,由學生自己來完成,充分發揮了學生的主觀能動性,讓“化學伴我成長”活動真正體現了學生的主體作用。“化學伴我成長”活動本身就是一種科學實踐活動,在“化學伴我成長”活動中讓學生養成積極思維和注意動手進行實踐的習慣,動手動腦、手腦結合,利用已有的初中、高中學習和閱讀中得到的化學及相關學科的知識,根據自己所選擇的內容,在“化學伴我成長”活動的實踐中適當擴大學生的知識面,掌握科學探究的技能和科學方法,在實踐中發展能力,提高科學素質,培養科學精神。“化學伴我成長”活動本身也是一種科學創造活動,因而體現了學生運用科學方法去提出新的問題,運用已有的化學和相關學科知識和經驗解決新的問題,充分培養了學生的創造能力。讓學生大膽質疑,積極創新,使學生在“化學伴我成長”活動的親身實踐和探索過程中學會科學思維方法,形成一定的創造性能力。今后我們學校將繼續參加“化學伴我成長”活動并充分利用校本資源,與研究性學習相結合,這樣既增強了選題的目標性,減少了選題的盲目性,又促進了教學質量的提高,培養了學生的科學思維方法。讓我們全體師生都在“化學伴我成長”活動中成長!
[1]譚小華,常蕓,等.開展“我與化學”活動,促進新課程實施——廣州市中學生“我與化學”活動促進新課程實施的課題研究報告[A].中國化學會第二十五屆學術年會論文摘要集(下冊)[C],2006
1008-0546(2013)06-0020-03
G632.41
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.008