課外化學小課題實驗研究活動的實施策略

陳潔

[摘? ?要]通過對中學生課外開展化學小課題實驗研究活動的三個活動層次進行分析，提出在活動前期開展以啟發思維為目標的“干教學”的設想，并針對相應的具體問題深入闡述開展化學小課題實驗研究活動的指導策略。

[關鍵詞]小課題;實驗研究;課外活動;實施策略

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）17-0076-02

青少年時期是個人思維發展很重要的階段，提高青少年的科學素養是當今中學教學不可推卸的重要責任。長期以來的應試教育嚴重妨礙了學生創新精神及獨立思考能力的培養。開展課外化學小課題實驗研究活動能給學生開啟一扇自由的窗，釋放他們的創新精神，讓他們切身體會到創新帶來的樂趣，促進個性化發展，提高科學創新素質。通過指導學生開展課外化學小課題實驗研究活動，使其從中積累更多的科技探究經驗，可為學生的發展帶來更多的機遇。

一﹑三個層次

指導學生進行課外化學小課題實驗研究活動的主要目的在于培養學生的獨立思考能力和創新思維能力，同時鍛煉學生獲取專業知識的能力。課外化學小課題實驗研究活動大致可以分為以下三個層次。

低級：匆忙應付式。臨時接到任務后，短時間內組織學生開展課外綜合實踐活動，活動方案往往由搜索百度而得。學生與教師一起趕任務，結果學生只學會了粗制濫造、急功近利，甚至弄虛作假。

中級：教師主導式。活動方案由教師提前制訂，學生按活動方案依葫蘆畫瓢，機械地完成活動任務，很少動腦思考。這樣的活動中，學生大多只學到了一些表面的學科知識，學科素養得不到很好的發展。

高級：學生主導式。從科研選題、方案制訂、步驟設計、結果分析、歸納總結、論文撰寫等都由學生獨立完成，教師僅參與其中進行討論或引導。活動過程中，教師注意啟發、引導學生思維，幫助學生成長。

可見，只有學生主導式課外化學小課題實驗研究活動才符合“提升學生化學學科核心素養”這一課程改革要求，它是化學教學所追求的高效活動模式。

二、一個設想

由于開展課外化學小課題實驗研究活動的重點在于培養學生的創新思維能力，因此可以在活動前期先嘗試開展以啟發思維為目標的“干教學”，即僅由學生和教師一起口頭討論，不進行具體的實驗。比如教師引導、啟發學生對網絡上流傳的一些知識進行質疑，進而引導學生提出驗證質疑的實驗方案，并對具體的實驗方案進行改進和優化。這樣不用經過具體的實驗，也能在一定程度上開拓學生的思維 ，培養學生獨立思考的能力。如針對平時大家都認為吃菠菜能補鐵這一說法，讓學生設計小課題《菠菜能否補鐵？——菠菜中鐵元素的檢驗研究》的實驗探究方案。課題難點在于將生活問題變為化學問題，比如菠菜中含有草酸亞鐵，如何驗證菠菜中草酸亞鐵的存在？含量多少？等等。學生必須先查閱文獻資料，正確應用氧化還原反應原理，掌握亞鐵鹽和鐵鹽的性質解決這一系列的問題，才能完善實驗方案。口頭討論的目的是讓學生領悟課題研究實驗方案不是想當然就可行的，必須科學嚴謹、邏輯縝密，從而提升學生的思維能力，同時讓學生掌握對比實驗等科學實驗方法，培養學生的科技創新的素養。

三、選題指導

首先，中學生目前所掌握的知識比較有限，實驗室也沒有良好的硬件條件;其次，中學生做化學小課題實驗的主要目的不是為了做出什么重大發明，有什么重大發現，而是為了培養對科學研究的興趣，啟發創新求真的思維。因此，選題時，一方面不宜涉及超過學生知識范圍或是目前的硬件設施無法予以實現的“高精尖”領域，而應該選擇貼近高中課程的實驗活動，所用知識為學生目前所掌握的。另一方面，課題還應盡量貼近學生生活，以充分激發學生的興趣。最好不要選擇那種已經有明確結論或有現成成熟的方法，只要參照方法操作一遍的課題。

好的課題應該是前人沒有系統研究過的，但又不是太復雜、難度不是很大、生活中常見的“小課題”。這樣的課題，既能夠啟發學生思維，又是學生在能力范圍內能夠完成的。通過研究活動，學生不僅能學以致用，更能感受到化學學科的魅力，體會化學與生活的緊密聯系，從而增加化學學習興趣，同時培養科技創新能力，可謂收獲良多。部分課題研究可參考廣州市《“我與化學”活動選編》系列叢書。縱觀歷屆廣州市“我與化學”活動獲獎的論文，大部分內容豐富，形式多樣，涌現出許多優秀的研究成果。有關注校園生活的校園用水﹑校園飲食活動主題;有聚焦社區生活方面的農村水環境﹑環境質量﹑污水處理及關注社會進步方面的食品與健康、食品添加劑﹑能源﹑環境安全等，充分展現“化學對我的影響”“我心目中的化學”等活動主題。以下案例為筆者指導過的課外化學小課題實驗研究活動及取得的成果。案例1《保健食品中酚酞的快速篩查方法研究》（六中杯“我與化學”活動一等獎，第29屆廣州市青少年科技創新大賽二等獎，論文收錄在2013年3月接力出版社出版的《“我與化學”活動論文選編（四）》一書;案例2? 《葡萄酒中人工色素的快速篩查方法研究》（第13屆廣州市“我與化學”活動二等獎，第30屆廣州市青少年科技創新大賽二等獎）;案例3《不同牛黃真偽質量鑒別方法研究》（廣州市第13屆“我與化學”活動二等獎，第30屆廣州市青少年科技創新大賽一等獎）。

四、過程實施

1.召集學生

由教師召集任教班級的學生開展活動，如果不是自己任教的班級可以請班主任推薦人選。另外，教師還可通過校本選修課或者指導學生研究性學習，接觸更多的學生，吸引學生加入小課題實驗研究活動中來。活動中，學生的積極性普遍很高，一般均能很快選取自己感興趣的課題。但學生的學科基礎往往參差不齊，需要教師多加指導。

2.實施過程注意事項

每個課題小組最好不超過4人，2至3人最佳。開題第一天應選好小組組長，并留下有效的聯系方式（手機號碼、郵箱、QQ號碼等）。指導教師和每組小組長直接溝通即可，具體事宜由組長自行安排。確定課題時，每組可以準備多個備選課題，學生一定要先查閱資料，完成一份實驗方案和預期成果，并向指導教師評估方案的可行性。實驗過程中，學生應及時做好實驗記錄，拍照，錄視頻，并及時保存好這些影像資料。條件允許的話，盡量采用專業攝像機進行拍攝。這些影像資料日后可以作為參賽或教學的素材。

教師要指導學生定期做總結，并且固定時間通過QQ等渠道多和學生溝通，一起討論實驗中發現的問題，及時給予建議和精神鼓勵，幫助學生順利解決難題。

五、經費支持

教師可通過申報校本課題﹑研究性學習課題等得到學校經費的支持，或者參加省市青少年科技創新項目申報資助活動，還有一些社會團體主辦的比賽活動，如“殼牌美境行動方案”征集活動等，也可獲得一定的經費支持。充足的活動經費，有利于更好地開展課外化學小課題實驗研究活動。

[? 參? ?考? ?文? ?獻? ]

[1]? 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2]? 廣州市教育局教研室化學科.“我與化學”活動論文選編（四）[M].南寧：接力出版社，2003.

[3]? 湯小梅.高中科技創新與研究性學習教程[M].杭州：浙江大學出版社，2007.

（責任編輯 羅? ?艷）