王澍
摘 要:文章較詳細地呈現了高中化學研究性學習的實施環節,包括課題的確立、方案的設計、方案的實施、成果展示與收獲等環節。
關鍵詞:高中化學;研究性學習;教學實施
一、課題的確立
水是生命之源,初、高中化學教學都有涉及。學生在學了教材內容后,會提出很多問題,如:市場上各種不同種類、各種品牌的飲用水究竟有哪些特點?長期飲用純凈水對身體健康有什么影響?為什么水在通常條件下就已經是液體,而硫化氫等相對分子質量大于水的物質為氣體?基于學生的興趣,我們確定了“關注我們身邊的水”這一課題。
二、研究方案的設計
確定課題后,制訂研究方案。教師指導學生提出要研究的問題,然后將問題轉換為課題,再進行分類、修改、取舍,明確研究目的,界定研究內容,分析研究條件,進行合理分工,確立研究方法與步驟,確定預期的成果及呈現形式。
1.研究目的
了解水的物理和化學特性,認識水作為自然資源的寶貴性,了解自來水的來源及其處理過程,了解水污染的成因、危害性及其防治,能夠提出生活中節水措施若干。
2.研究內容
水的物理和化學特性,科學飲水的方法,水的凈化、純化、軟化過程,水污染的形成因素、危害性和防治、治理方法等。
3.研究方法
文獻法、調查法、實驗法等
4.研究過程
(1)確定子課題;(2)分子課題開展實踐活動;(3)集中交流與討論;(4)修正完善;(5)總結研究成果。
5.預期成果
研究報告、市場調研表、實驗報告等。
三、研究方案的實施
1.實踐體驗
學生分子課題落實任務,根據小組成員特長、興趣進行共同分工,開展行動。充分利用學校的圖書和網絡資源查閱、下載了大量有關水的資料。查閱大量課題相關資料后,學生喜出望外,卻不知該如何處理大量信息。教師此時給予指導,引導學生分析處理信息、把握重點、突出主題、合理取舍、提煉課題有用資料。
2.表達交流
在子課題取得初步成果后,教師組織各小組進行交流,使學生學會表達、展示自己的研究成果。各小組進行精心準備,利用多種手段、設施、材料,匯報、展示、提問、交流課題成果。針對實施過程需較長時間的課題,允許學生延遲完善實驗報告,形成研究報告。
3.成果的評價
學生發表自己的見解和體會,自由發言。師生共同制定評價標準:“課題理論新穎,研究目標明確,原理分析透徹,資料詳實真確,成員分工合理,大家積極參與”。師生共同對每個課題的整體情況進行評價。
四、成果展示與收獲
1.課題③研究情況簡介
課題:自來水的處理過程研究
研究范圍:天然水、飲用水的成分
研究方法:文獻法、訪談法、調查法等
成果主要內容:天然水中的化學成分很復雜,要視取水樣的地點和時間而定。我們于2013年11月17日下午3時,在我市云龍湖、故黃河分別取水樣。實驗分析:a.肉眼分析,云龍湖水樣中懸浮物較少,藻類、泥沙等不溶物較少,故黃河水樣有輕微異味,云龍湖水樣中溶有較多氣體(靜置3日后觀察)。b.硝酸酸化硝酸銀分析,云龍湖水樣中形成的白色不溶物較多,推測可能是氯離子較多。c.用肥皂水分析,兩水樣總硬度相近。d.酸度計測定pH,云龍水樣3日后pH為6.45,故黃河水樣3日后pH為5.74。e.試圖對溶解性有機物進行檢驗,達到預期目的。結合我們查閱的資料,天然水中的雜質可分為懸浮物質、溶解的氣體、溶解的鹽類、溶解的有機物等。
2.課題⑥研究情況介紹
課題:節約用水的方法研究
研究范圍:收集、嘗試、創新生活、生產中節水的好方法
研究方法:文獻法、訪談法、調查法等
說明:小組6人進行一定數量的訪談調查之后,準備完成調查報告,列出多種節水的方法。當小組成員小佟經過一樓時,空調機的冷凝水滴到她身上,氣憤之余,她敏銳地想到:空調機的冷凝水是純水嗎?如果是的話,那實驗室的蒸餾水就解決了。
成果主要內容:(重點介紹小佟同學的發現)
小佟同學:開啟空調機幾分鐘后會有冷凝水從排水管滴答滴答往外流。測得1臺功率為1500瓦的格力空調24小時可以排放40~45千克水。這種水還沒有人發現它的用途,四處流淌,影響環境衛生。空調水是一種怎樣的水?我做了以下實驗:a.用pH試紙測得空調水的pH約為6,比蒸餾水要低,和雨水相近,可能是空氣中的酸性氣體(如二氧化硫)所致;b.將分別裝有空調水和自來水的兩支試管里都加入等量的肥皂水,同時用力振蕩,靜置觀察,裝空調水的試管中生成的泡沫比裝自來水的試管中的泡沫少得多,說明空調水的硬度比自來水小;c.3支試管分別取3毫升空調水,依次加入少量氫氧化鈉、硝酸銀和氯化鋇溶液,均無白色渾濁現象,說明空調水和普通蒸餾水相似,無鎂離子、氯離子和硫酸根離子。所以,普通化學實驗用空調水來代替蒸餾水使用應當是沒有問題的。我建議:生活洗滌時應當把家喻戶曉的空調水充分利用起來。另外,我還想對我校每年冬季采暖時排放的暖氣水做進一步的研究,由于時間關系,我還沒有找到答案,可我會繼續去做。如果暖氣水像空調水一樣,又能為實驗室節省一筆開支。
五、教后記
新課程觀認為,教師應該將學生視為具體的、活生生的、有豐富個性的、不斷發展的個體和群體;教師應該給每一個學生提供思考、創造、表現及成功的機會。學生在從事研究性學習活動的過程中,應始終處于不斷探索的情境中,主動思考、認真操作、積極思維,充分發揮潛能,培養創新精神,發展創新能力。在整個過程中,教師“導其所思,引其所做,揚其所長,促其所成”。