“我與化學”活動的實施策略

尤枝亮

摘 要：“我與化學”活動是以生為本、為學生搭建的一個化學研究性學習的平臺，符合廣東省廣州市學生實際的化學學科綜合實踐活動。作者結合多年廣東省廣州市培正中學開展“我與化學”活動的實踐，總結開展該活動的實施策略。

一、“我與化學”活動的性質和基本流程

“我與化學”作為一項綜合實踐活動，不同于傳統課外活動和學科競賽，它與研究性學習類似，需要在教師的指導下，學生經過分組討論確定研究課題，然后通過各種方法去開展研究，并能夠在研究的過程中獲取新的知識、解決實際問題。

近年來，廣州市“我與化學”的活動主題為“化學對我的影響、我心目中的化學”，體現以學生為主體是“我與化學”活動組織方式的基礎，它具有學科性、研究性、綜合性和廣泛性等特點。

（1）學科性是指活動的內容以中學階段所學化學知識為基礎，在課堂知識的基礎上適當進行拓展。

（2）研究性是指活動的主要形式是學生在教師的指導下開展課題研究，從生活中或學習中的問題開始，進行問題的分析、方案的解決、數據的處理，最后獲得結論。

（3）綜合性主要包含學科的綜合性，除化學外，可能還包括數學、物理、生物、地理、政治、歷史、信息技術等學科知識；此外，還包含研究方法的綜合性，例如常見的研究方法有實驗探究法、社會調查法、問卷調查法、文獻法等。

（4）廣泛性是指不同層次的學校或學生都可參加。

經過十幾年的不斷摸索和實踐，得出“我與化學”活動的基本流程：準備工作—選題指導—實驗過程中的指導—論文形成過程的指導—論文答辯的指導。

二、“我與化學”活動的實施方案

（1）準備工作。為了讓更多的學生參與到“我與化學”活動中來，我們充分利用教學樓和化學實驗室的宣傳欄以及科組的公眾號，對活動進行宣傳，建立“我與化學”學生微信群，讓參加活動的學生直接加入群組。實施活動時，教師可通過學生作品展示，以及往屆參與活動的學生最后的高考成績數據等方式，爭取到家長的支持和參與，積極尋找和開發對開展活動有意義的校外教育資源，為學生開展活動提供良好的條件。對參加活動的學生，我們統一利用學校研究性學習的時間，集中安排學習《廣州市中學生“我與化學”活動論文選編》。

以2018年廣州市“我與化學”活動的初步計劃為例，1月15日—1月19日：組建小組，初步確定研究的方向，教師提出初步意見。1月20日—2月25日：利用寒假期間，小組通過網絡、書籍等搜集資料，確定研究的課題并在微信群提交初步的實驗計劃。2月26日—3月9日：在教師指導下開展實驗活動，并做好原始記錄，拍攝照片或視頻。3月10日—3月18日：整理資料，撰寫研究報告或小論文。3月19日—3月25日：修改完善研究報告或小論文。3月26日—3月30日：完成校內答辯。

針對廣東省廣州市培正中學學生的實際情況，以上計劃比較適合高一學生，對于高二理科班的學生，以上各步驟可以提前到高二第一學期9—12月份進行。

（2）選題指導。萬事開頭難，保證 “我與化學”活動順利開展的關鍵之一是正確的選題。而選題往往讓學生感覺很困難，因此課題的選擇是教師指導的點。要讓學生懂得課題的研究內容應該具體，研究范圍不宜過大，突出化學主題、可操作性、安全性、對社會不造成負面影響等基本原則。教師可以把往屆學生曾經選過的課題供學生參考，并在這個基礎上，積極思考自己在過去的高中化學的學習中有沒有遇到困惑的化學問題、生活中有沒有遇到什么化學問題、當今社會生活中有什么熱點是與化學問題有關等等。教師可利用微信群在課外對學生課題的選擇展開線上討論交流，初步確定課題的方向和目標，及時對各個小組的選題進行分析并提出建議。例如一等獎作品《汽車尾氣的危害》的選題就是在社會普遍關注空氣質量的背景下，學生利用家里的私家車排放的尾氣進行的研究。

例一：可供學生參考的具有學校特色的校本化研究課題。

①利用手持技術測定反應熱、中和熱；②利用手持技術研究濃度、溫度、壓強、催化劑等對化學反應速率的影響；③手持技術在酸堿中和滴定中的應用；④化學平衡的改進與創新實驗；⑤創新原電池、電解池設計與改進；⑥能量轉換與儲存材料的研究；⑦霧霾形成機制與健康風險；⑧燃料電池、二次電池和超級電容器等電化學能量儲存與轉化系統；⑨催化劑工程的研究與應用；⑩復雜體系化工基礎數據的測量與建模。

例二：往屆學生的部分研究課題。

①學生食用方便面現狀的調查和思考；②汽車尾氣的危害；③家用簡易濾水裝置的試驗和探究；④食用油反復煎炸后變質情況初探；⑤常見食物中維生素C含量的比較測量；⑥亞硝酸鈉的防腐作用與危害；⑦假鹽的危害及檢驗；⑧吊白塊的危害；⑨關于“綠色公交”——LPG公交的探究報告；⑩通風環境下衣服中甲醛含量的變化。

研究的課題確立以后，要成立課題小組（2～5人為宜），確定課題小組長，再設計研究的方案。課題小組長要充分調動組員的積極性，負責在整個活動過程中的組織協調工作，經常與指導老師保持聯系，做好課題活動記錄。

（3）實驗過程中的指導。實驗過程中的指導主要包括策略和方法指導、安全指導。在活動實施過程中，教師要采取有效手段及時監控學生的研究活動，了解學生研究活動的情況，對遇到困難的小組進行個別指導。定期組織各個小組間的階段性成果交流，促進小組間的學習進步，進一步提高他們的研究積極性。實驗過程中教師指導的重點是什么？我們主要是啟發學生研究的思路，根據學生的基礎，可針對性地在原有的知識基礎上補充新的知識和各種研究方法；而不是直接將答案告訴學生。同時，要指導學生做好原始記錄，真實記錄個人體驗，為以后書寫研究報告或小論文提供素材，同時，要指導學生開展資料收集、整理、提煉工作。

有計劃地向學生開放實驗室，時刻關注學生實驗過程中的安全。在實驗室中，學生懷著濃厚的興趣，進行藥品、儀器的準備、選擇、制作和安裝，他們往往只會關注觀察實驗現象，而忽略記錄實驗現象和數據。進行實驗的過程中，教師引導學生按照實驗方案，理解實驗中的操作與問題假設之間的關系，而不是照方抓藥。影響化學實驗過程的原因往往比較復雜，因此會出現意想不到的現象甚至實驗失敗，教師應及時地引導、點撥，使學生針對問題尋找失敗的原因，使學生體驗科研過程的艱辛、享受成就的喜悅。例如高一的研究小組在課堂上親眼目睹了氫氧化亞鐵在空氣中氧化而變色的實驗現象，于是在課外他們想通過自己的努力，探究如何制備純凈的氫氧化亞鐵沉淀。從探究的過程中，小組的成員們在課本實驗的基礎上進行多達二十多次的實驗改裝，實驗過程歷經多次失敗，最后成功得到五種可行的方法，并且通過視頻的方式把整個實驗過程記錄下來。在這種長時間的研究過程中，學生得到的不僅僅是一個結論，更多的是鍛煉了克服困難的意志，培養了持之以恒的精神，重視探究過程。

（4）論文形成過程的指導。當各個小組按原計劃完成實驗后，教師可要求學生開始整理照片和資料，著手撰寫研究報告或小論文。當學生提交了第一稿的研究報告后，我就發現一些普遍存在的問題，比如部分小組實驗目標、實驗結論不清晰或根本沒體現，實驗過程的圖文排版較亂，實驗時間沒有標注，搜索的資料沒有標明出處。于是，我對每篇研究報告都進行了相關批注，并上傳了往年的優秀作品供學生參考，同時也點名表揚了部分論文框架搭建得比較好的小組，并要求各個小組根據老師的修改批注進一步修改，并上傳第二稿。學生的研究報告總共經歷了三稿或者更多，最后才形成正式稿。在修改研究報告的過程中，學生逐漸構建起“實驗目的—實驗過程—實驗結論”的研究報告核心框架。“我與化學”活動更強調學生在活動過程中的收獲，不回避在實驗過程中出現的一些異常的實驗現象和數據，在論文中會對這些現象和數據做出分析和討論。最后，小組每位成員還要在研究報告的最后附上一篇心得體會，這更體現了“我與化學”活動的主題。

（5）論文答辯的指導。在活動最后進行現場答辯，其目的是為師生搭建一個互相交流的平臺；引導學生從活動的全過程進行反思；再現學生在問題研究過程中表現出的思維閃光點、解決問題的策略和方法。現場答辯的基本流程（如下表所示）：成果介紹（6～8min）、提問答問（5～8min）、評委點評（1～2min）。我們要讓學生明確老師主要會從哪幾個方面進行提問，例如研究課題怎樣產生的？為什么要這樣設計？怎樣想到這樣設計？研究中遇到過什么困難？如何克服了困難？鼓勵學生講出其感受最深刻的研究細節、故事等。在參加答辯前，我們對學生進行了初步培訓，主要指導兩個方面：

一是如何在簡短的幾分鐘時間內把課題小組所做的實驗內容完整表達出來。答辯過程緊扣線索：“實驗目標—實驗過程—實驗結論”。

二是如何把研究亮點體現在PPT中。在進行全區答辯前，我們先讓參加答辯的小組進行一次校內的模擬答辯，并全程拍攝視頻。參加完校內答辯后，我們把拍攝的現場視頻播給他們看，讓他們根據老師的建議對論文、PPT、表達方式等作出相應的修改，同時也把現場其他同學的提問記錄下來認真研究如何更好地應答。現場答辯基本流程及評價標準如下表所示。

三、“我與化學”活動的思考

在“我與化學”活動中真正體現了“我”在這個活動中的中心位置，學生才是活動的主體。感受化學對“我”的影響，展示“我”心目中的化學。在具體的、開放的活動中全面展示這種影響，讓“我”從化學的視角來看待周圍的物質世界和社會生活；同時通過“我”的觀察、調查、實驗等綜合性研究活動，展示 “我”心目中的化學，體現“我”對化學這門自然科學的理解和把握，增強“我”對化學的熱愛之情，提高“我”的科學素養。學生的這種“做科學”的實踐使他們獲得了對化學的理解和熱愛，不管他們將來是否從事與化學相關的工作，通過活動培養起來的科學素養都將會使他們終身受益！

參考文獻：

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