化學活動小課題 素養(yǎng)影響大乾坤

吳慶生

摘要：針對學生開展化學小課題研究活動基本環(huán)節(jié)中的關鍵性問題，結(jié)合具體案例，闡述了課題的選擇思路與原則、課題的培訓內(nèi)容、怎樣推進研究進程以及如何撰寫論文與進行答辯等。最后，總結(jié)開展化學課外研究活動對學生問題意識、實驗意識和實驗能力的增強、化學思維嚴密性的提升以及化學間接經(jīng)驗的建構(gòu)等方面的影響。

關鍵詞：課外活動；課題研究；綜合素養(yǎng)

文章編號：1005–6629（2014）7–0026–04 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

2012年年初，筆者指導高一年級12位學生，以“油”為主題開展了“地溝油的制取與檢測”等三個化學小課題研究活動，后來又指導這些學生參與“硫酸銅大晶體的制作”活動。筆者通過歷時兩年的觀察、比較與分析，發(fā)現(xiàn)無論是在化學新授課教學還是在高三復習中，參加過課題研究的學生的問題意識、實驗能力、思維的嚴密性以及處理問題的能力等方面都要優(yōu)于其他學生?？梢姡_展化學小課題研究活動，對于學生化學綜合素養(yǎng)的提升有著積極的影響。

1 課題選擇

考慮到學生的知識能力、實驗條件與活動時間等方面的限制，課題的針對性與適宜性則成了課題選擇的首要因素。在選擇課題時，指導教師對課題研究的方向、方法與成果等要進行預測和評估，以提高課題研究的可行性，也便于指導學生開展活動。

1.1 選題要貼近生活

化學課題研究要引導學生從生活走進化學，并應用化學知識去解決生活中的化學問題。宜選擇學生身邊的小問題作為研究對象，讓學生感受到生活處處皆化學，并用化學視角來審視身邊的世界。

化學課題也要突出化學學科特點，既可以是物質(zhì)的制取，如“利用煙油制取家用洗滌膏”；也可以是物質(zhì)性質(zhì)的探究或物質(zhì)檢測，如“純堿清洗廚房煙油的最佳條件”；還可以是有關STS問題，如“環(huán)保袋真的環(huán)保嗎”。當然，將上述選題思路綜合起來，也可以作為課題的選項。

1.2 課題要緊扣學生的知識結(jié)構(gòu)與能力水平

化學課題要緊扣學生已有的知識結(jié)構(gòu)，讓學生有興趣、有能力進行探究，但又要能在教師的指導下，借助于新知識、新方法，“跳一跳摘到桃子”。如果課題的內(nèi)容和研究手段都脫離了學生的實際，學生就會覺得困難重重，其探究的積極性和課題研究價值就會受到影響。

1.3 課題要與研究條件相匹配

課題實驗中用到的實驗裝置和基本操作都是中學常用的，并盡可能在實驗室里完成，以增加實驗探究的可操作性。例如，將混合油水經(jīng)過“用紗布過濾→分液→漂白去色→用餐巾紙過濾”制取地溝油，實驗過程中用到加熱、過濾、分液、吸附漂白等都是中學階段常用的實驗基本操作，在實驗室里能夠順利完成。

囿于學校的實驗條件和實驗資源所限，有時需要借助于其他學?；蛘呤巧鐣系馁Y源。為確保研究活動的順利推進，要為課題小組提供必要的書籍資料和上網(wǎng)便利，并開放實驗室。

1.4 研究活動要突出綜合性

當然，選擇課題除注重實用性之外，還要注重研究活動的綜合性。課題的綜合性有助于學生綜合能力的培養(yǎng)，可以實現(xiàn)研究活動教育影響的最大化。

2 課題培訓

課題選定之后，指導教師要對開展課題的研究模式、方法手段以及研究過程中涉及到的新知識進行必要的培訓輔導，以便為課題研究的順利展開做好鋪墊。

2.1 研究模式與實驗原則

首先向?qū)W生介紹開展課題研究的一般思路和研究方法，讓學生知道研究什么和怎樣研究。在化學課題研究過程中要用事實、數(shù)據(jù)去說明，通過定量實驗得出的結(jié)論才會嚴謹、邏輯。比如，控制變量法是開展課題研究活動中常用的一種實驗方法，即將影響實驗結(jié)果的諸多條件中的一個條件作為可變，其他條件保持不變，以此來探尋此條件的變化對實驗結(jié)果的影響[1]。

2.2 新的知識內(nèi)容

在探究化學問題時，經(jīng)常會涉及到一些學生尚未學習的知識內(nèi)容，因此，有必要對學生進行提前輔導。比如，高一學生在還沒有學習選修5《有機化學基礎》的情況下，學生開展“地溝油的制取與檢測”課題研究，就要首先指導學生自學相關內(nèi)容，然后講解油脂（酯類）的水溶性、密度與熔點等。

2.3 新的技術(shù)方法

在探究活動中會用到一些中學階段尚未接觸到的技術(shù)和方法，因此，有必要結(jié)合原理進行講解。同時，也可以利用學生開展課題研究的機會，向?qū)W生拓展一些前沿的化學探究技術(shù)，如手持技術(shù)等。

3 課題研究

為提高課題研究的效率，要對小組成員進行分工，具體落實小組成員的職責，并由一位組長負責召集協(xié)調(diào)。

3.1 理論研究先行

化學課題研究，采取的是一種開放式的研究方式。小組成員在已有化學知識的基礎上，以解決具體問題為中心，利用書籍和網(wǎng)絡資源，對研究對象進行檢索、篩選、分類、鑒別和處理，并設計出研究方案和實驗步驟。對于資料中有爭議、有出入的內(nèi)容，則要用實驗進行驗證，以確定最佳方案。課題研究方案經(jīng)過小組討論后交由指導教師審核。只有在理論上可行的方案，在實踐中才有可能成功。

案例1 地溝油的檢測方法

學生通過資料查閱，了解到地溝油與食用油的組成性質(zhì)差異，并設計出三種對比檢測方法：

（1）食物經(jīng)高溫熬煮后，部分有機物分解成可電離物質(zhì)；同時，食物在烹調(diào)過程中添加了食鹽等調(diào)味劑，在水相中具有良好的溶解性和導電性。因此，可以用檢測水相電導率的方法鑒別地溝油與食用油；

（2）食用油在烹調(diào)之后，再與水、金屬、微生物等作用，酸敗程度高，導致地溝油的pH較低。因此，可以用檢測水相pH的方法鑒別地溝油與食用油；

（3）由于地溝油是動物油和植物油的混合物，其中動物油含量高，相比植物油，其黏度和凝固點都較高。因此，可以用凝固法鑒別地溝油與食用油。

3.2 對問題給予方向性指導

對于在研究過程中出現(xiàn)的問題，指導教師雖然知道改進措施，但也不宜直接告知。而應當只是提出改進的方向，讓學生自己動手進行嘗試，讓學生體驗到實驗探究的艱辛和樂趣。否則，只是簡單“照方抓藥”式的操作，其探究價值得不到體現(xiàn)，其課題研究意義也大打折扣。

案例2 制冷劑的選擇

用化學方法讓地溝油降溫凝固，學生首先想到要選擇溶解時吸熱的物質(zhì)作為制冷劑，經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)實驗室里只有KNO3和NH4Cl兩種能降溫的物質(zhì)。這兩種物質(zhì)中哪種物質(zhì)的降溫效果更強一些？如何設計實驗進行探究呢？

此時指導老師進行引導：當比較兩種物質(zhì)性質(zhì)上的差異時，只能采用控制變量法進行對照實驗，首先要分析影響這兩種物質(zhì)降溫效果的因素有哪些，然后加以控制。這樣得出的結(jié)論才會嚴謹。

于是，學生在教師的指導下做了KNO3和NH4Cl降溫效果的對比實驗：用2支試管各取10 mL水（16.3℃），分別加入1.0 g KNO3和1.0 g NH4Cl，然后迅速振蕩使KNO3和NH4Cl全部溶解，用溫度傳感器測量溶液的溫度變化：

可以發(fā)現(xiàn)，同質(zhì)量的NH4Cl比KNO3的制冷效果更好些，于是最終選擇了NH4Cl作為制冷劑。

3.3 鼓勵學生創(chuàng)新實驗

由于中學生的化學知識有限，而要解決具體的化學問題，只能靠方法的創(chuàng)新去彌補知識的不足，這在客觀上為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了土壤。

案例3 自制熱過濾裝置

學生在模擬制取地溝油的過濾環(huán)節(jié)遇到了問題，常常只過濾了一小部分油就已經(jīng)凝固了（室溫16.3℃），此時，學生在教師的鼓勵下嘗試改進過濾裝置。學生在網(wǎng)絡上搜索到如圖2裝置，但考慮到實驗室沒有此裝置，因此課題小組就對該裝置進行改進，設計出如圖3裝置，利用生石灰與水反應放熱，可在一定時間內(nèi)使過濾順利完成[2]。

4 課題報告

將實驗過程和研究結(jié)論以論文的形式呈現(xiàn)出來，通過論文答辯進一步發(fā)現(xiàn)課題研究中存在的問題，以提升課題研究的嚴謹性和論文書寫的規(guī)范性。記錄研究過程的所想、所感與所悟，加強自我反思改進，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)闹螌W作風。

4.1 依照格式撰寫論文

撰寫課題研究論文，既是梳理研究活動的過程，更是科研思維的邏輯化、條理化和科學化過程。通過撰寫論文，讓學生初步掌握論文的寫作模式，對學生以后從事課題研究起到了規(guī)范化作用。

案例4 論文的書寫格式

“地溝油的制取與檢測”的論文書寫格式：

一、課題的研究意義。主要說明為什么會選擇這個課題，這個課題要研究什么，研究這個課題有什么現(xiàn)實意義。

二、實驗過程。包括地溝油的制取與地溝油的檢測。需要說明在哪里取餐飲廢油水（制取地溝油的原料）更有代表性，模擬制取地溝油有哪些操作步驟，在實驗過程中遇到了什么問題以及怎樣解決問題，制取的地溝油與食用油在外觀上有何差異；地溝油與食用油的組成性質(zhì)有何差異，如何利用性質(zhì)差異進行檢測，實驗結(jié)果如何。

三、實驗結(jié)論。分析實驗事實與實驗數(shù)據(jù)，提煉得出實驗結(jié)論。

四、建議與體會。根據(jù)“實驗結(jié)論”指導人們?nèi)绾问褂煤喴追椒▍^(qū)分地溝油，怎樣回收餐飲廢油水，如何加以利用。

匯集整理小組成員在開展課題研究活動中的感想、感悟與收獲。

指導學生按照論文的書寫格式將實驗研究過程進行梳理、完善。論文經(jīng)課題小組討論修改后再交由指導老師審閱。

學生的研究論文不僅要強調(diào)研究的過程、結(jié)論和活動收獲，對實驗過程中出現(xiàn)的一些異常現(xiàn)象和數(shù)據(jù)也要進行分析與討論。

4.2 模擬答辯

課題小組就研究成果進行論文答辯，一方面，保障了學生參與課題研究的真實性，同時，也訓練了學生的理論水平和語言組織能力。

為了讓學生能夠勝任答辯，可召集課題組成員和班級其他學生進行模擬答辯。首先由課題組中心發(fā)言人闡述課題的概況，然后其他學生進行提問，該課題組成員集體進行釋疑。這樣通過一問一答，課題組成員對課題的原理、過程和結(jié)論有了系統(tǒng)、深入的掌握。在答辯過程中出現(xiàn)的疑惑，課題小組再進行理論修補和實驗完善，這樣課題的研究不再是想當然，而是有理有據(jù)，并且更加全面、邏輯與嚴密，小組成員的思辨能力也得到了極大地訓練與提升。

案例5 為什么選擇沸石漂白地溝油

在回答其他學生提出的“為什么選擇沸石漂白地溝油”時，課題組成員講述了實驗的探索過程：課題小組首先考慮到選擇SO2、氯水和活性炭進行漂白，但SO2的漂白性是暫時性的；氯水具有強氧化性，會氧化地溝油，并會對后續(xù)地溝油的檢測產(chǎn)生干擾；而用活性炭進行實驗后，發(fā)現(xiàn)活性炭的細顆粒殘留物導致地溝油的顏色更深，無法起到漂白作用。后經(jīng)過查閱資料并進行實驗，最終選擇了沸石。

4.3 評價反思

無論是研究日記、活動感悟，還是答辯時評委老師與其他學校學生的提問，以及研究成果的獲獎等，這些以促使學生反思改進為手段、以促進學生發(fā)展為目的的評價方式，實現(xiàn)了學生個體成長發(fā)展的最大化。

在研究活動和成果展示中，小組成員之間進行了充分的交流與討論，通過“頭腦風暴”，學生分析問題和解決問題更有了深度和廣度。小組成員在研究過程中結(jié)成的互助關系與友誼，在后續(xù)的學習與生活中仍然延續(xù)著。

案例6 活動感想

有一位學生在答辯時感嘆說：這種比賽不僅需要參賽者具有一定的知識儲備，還要求參賽者具有縝密的思維和準確的口頭表達。每當我們表達得不夠嚴謹，或者表達得不夠準確時，別的同學就會揪住這一點，不斷地向我們提問。而且，一旦我們的回答不夠完整或詳細，又會引起別的同學的提問。

還有一位學生在活動總結(jié)時說：我愛化學，我愛實驗，我愛答辯。如果以后還有這樣的比賽，我還要參加，并會全力以赴，做到最好。

5 課題影響

參加課題研究活動學生的問題意識、實驗意識和實驗能力明顯增強，這種影響在后續(xù)的化學學習過程中表露無疑。這些學生在以后課堂上的提問更多了，問題也更有了深度。在這些“領頭羊”的帶領下，班級的學生不再“乖乖”地去聽了，而是會提出自己的看法與思考，會帶著質(zhì)疑的眼光去思考問題。當他們遇到疑惑時，首先想到是設計實驗來解決，而不是簡單地從理論上進行邏輯推導，這種依據(jù)實驗的思維方式是學生化學素養(yǎng)提升的明顯標志。

無論是實驗條件的設定，還是數(shù)據(jù)的處理與分析，都要從“量”的角度進行思考與分析。從定性到定量，學生的思維方式有了質(zhì)的跨越，學生體會到定量研究的必要性，其嚴謹、規(guī)范的思維能力得到了提升。

參與課題實驗研究的學生，其相對豐富的直接經(jīng)驗對于化學間接知識的建構(gòu)，也明顯優(yōu)于其他學生。學生在課題實驗過程中產(chǎn)生的問題，他們會在后續(xù)的化學學習中特別留意和關注，這也是引領他們探索化學知識的引擎。

參考文獻：

[1]劉知新.化學教學論[M].北京：高等教育出版社，2004：161～163.

[2]廣州市教育局教研室化學科廣州市市化學化工學會中教專業(yè)委員會.廣州市中學生“我與化學”活動論文選編[M].南寧：接力出版社，2013：306～315.

3.2 對問題給予方向性指導

對于在研究過程中出現(xiàn)的問題，指導教師雖然知道改進措施，但也不宜直接告知。而應當只是提出改進的方向，讓學生自己動手進行嘗試，讓學生體驗到實驗探究的艱辛和樂趣。否則，只是簡單“照方抓藥”式的操作，其探究價值得不到體現(xiàn)，其課題研究意義也大打折扣。

案例2 制冷劑的選擇

用化學方法讓地溝油降溫凝固，學生首先想到要選擇溶解時吸熱的物質(zhì)作為制冷劑，經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)實驗室里只有KNO3和NH4Cl兩種能降溫的物質(zhì)。這兩種物質(zhì)中哪種物質(zhì)的降溫效果更強一些？如何設計實驗進行探究呢？

此時指導老師進行引導：當比較兩種物質(zhì)性質(zhì)上的差異時，只能采用控制變量法進行對照實驗，首先要分析影響這兩種物質(zhì)降溫效果的因素有哪些，然后加以控制。這樣得出的結(jié)論才會嚴謹。

于是，學生在教師的指導下做了KNO3和NH4Cl降溫效果的對比實驗：用2支試管各取10 mL水（16.3℃），分別加入1.0 g KNO3和1.0 g NH4Cl，然后迅速振蕩使KNO3和NH4Cl全部溶解，用溫度傳感器測量溶液的溫度變化：

可以發(fā)現(xiàn)，同質(zhì)量的NH4Cl比KNO3的制冷效果更好些，于是最終選擇了NH4Cl作為制冷劑。

3.3 鼓勵學生創(chuàng)新實驗

由于中學生的化學知識有限，而要解決具體的化學問題，只能靠方法的創(chuàng)新去彌補知識的不足，這在客觀上為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了土壤。

案例3 自制熱過濾裝置

學生在模擬制取地溝油的過濾環(huán)節(jié)遇到了問題，常常只過濾了一小部分油就已經(jīng)凝固了（室溫16.3℃），此時，學生在教師的鼓勵下嘗試改進過濾裝置。學生在網(wǎng)絡上搜索到如圖2裝置，但考慮到實驗室沒有此裝置，因此課題小組就對該裝置進行改進，設計出如圖3裝置，利用生石灰與水反應放熱，可在一定時間內(nèi)使過濾順利完成[2]。

4 課題報告

將實驗過程和研究結(jié)論以論文的形式呈現(xiàn)出來，通過論文答辯進一步發(fā)現(xiàn)課題研究中存在的問題，以提升課題研究的嚴謹性和論文書寫的規(guī)范性。記錄研究過程的所想、所感與所悟，加強自我反思改進，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)闹螌W作風。

4.1 依照格式撰寫論文

撰寫課題研究論文，既是梳理研究活動的過程，更是科研思維的邏輯化、條理化和科學化過程。通過撰寫論文，讓學生初步掌握論文的寫作模式，對學生以后從事課題研究起到了規(guī)范化作用。

案例4 論文的書寫格式

“地溝油的制取與檢測”的論文書寫格式：

一、課題的研究意義。主要說明為什么會選擇這個課題，這個課題要研究什么，研究這個課題有什么現(xiàn)實意義。

二、實驗過程。包括地溝油的制取與地溝油的檢測。需要說明在哪里取餐飲廢油水（制取地溝油的原料）更有代表性，模擬制取地溝油有哪些操作步驟，在實驗過程中遇到了什么問題以及怎樣解決問題，制取的地溝油與食用油在外觀上有何差異；地溝油與食用油的組成性質(zhì)有何差異，如何利用性質(zhì)差異進行檢測，實驗結(jié)果如何。

三、實驗結(jié)論。分析實驗事實與實驗數(shù)據(jù)，提煉得出實驗結(jié)論。

四、建議與體會。根據(jù)“實驗結(jié)論”指導人們?nèi)绾问褂煤喴追椒▍^(qū)分地溝油，怎樣回收餐飲廢油水，如何加以利用。

匯集整理小組成員在開展課題研究活動中的感想、感悟與收獲。

指導學生按照論文的書寫格式將實驗研究過程進行梳理、完善。論文經(jīng)課題小組討論修改后再交由指導老師審閱。

學生的研究論文不僅要強調(diào)研究的過程、結(jié)論和活動收獲，對實驗過程中出現(xiàn)的一些異?，F(xiàn)象和數(shù)據(jù)也要進行分析與討論。

4.2 模擬答辯

課題小組就研究成果進行論文答辯，一方面，保障了學生參與課題研究的真實性，同時，也訓練了學生的理論水平和語言組織能力。

為了讓學生能夠勝任答辯，可召集課題組成員和班級其他學生進行模擬答辯。首先由課題組中心發(fā)言人闡述課題的概況，然后其他學生進行提問，該課題組成員集體進行釋疑。這樣通過一問一答，課題組成員對課題的原理、過程和結(jié)論有了系統(tǒng)、深入的掌握。在答辯過程中出現(xiàn)的疑惑，課題小組再進行理論修補和實驗完善，這樣課題的研究不再是想當然，而是有理有據(jù)，并且更加全面、邏輯與嚴密，小組成員的思辨能力也得到了極大地訓練與提升。

案例5 為什么選擇沸石漂白地溝油

在回答其他學生提出的“為什么選擇沸石漂白地溝油”時，課題組成員講述了實驗的探索過程：課題小組首先考慮到選擇SO2、氯水和活性炭進行漂白，但SO2的漂白性是暫時性的；氯水具有強氧化性，會氧化地溝油，并會對后續(xù)地溝油的檢測產(chǎn)生干擾；而用活性炭進行實驗后，發(fā)現(xiàn)活性炭的細顆粒殘留物導致地溝油的顏色更深，無法起到漂白作用。后經(jīng)過查閱資料并進行實驗，最終選擇了沸石。

4.3 評價反思

無論是研究日記、活動感悟，還是答辯時評委老師與其他學校學生的提問，以及研究成果的獲獎等，這些以促使學生反思改進為手段、以促進學生發(fā)展為目的的評價方式，實現(xiàn)了學生個體成長發(fā)展的最大化。

在研究活動和成果展示中，小組成員之間進行了充分的交流與討論，通過“頭腦風暴”，學生分析問題和解決問題更有了深度和廣度。小組成員在研究過程中結(jié)成的互助關系與友誼，在后續(xù)的學習與生活中仍然延續(xù)著。

案例6 活動感想

有一位學生在答辯時感嘆說：這種比賽不僅需要參賽者具有一定的知識儲備，還要求參賽者具有縝密的思維和準確的口頭表達。每當我們表達得不夠嚴謹，或者表達得不夠準確時，別的同學就會揪住這一點，不斷地向我們提問。而且，一旦我們的回答不夠完整或詳細，又會引起別的同學的提問。

還有一位學生在活動總結(jié)時說：我愛化學，我愛實驗，我愛答辯。如果以后還有這樣的比賽，我還要參加，并會全力以赴，做到最好。

5 課題影響

參加課題研究活動學生的問題意識、實驗意識和實驗能力明顯增強，這種影響在后續(xù)的化學學習過程中表露無疑。這些學生在以后課堂上的提問更多了，問題也更有了深度。在這些“領頭羊”的帶領下，班級的學生不再“乖乖”地去聽了，而是會提出自己的看法與思考，會帶著質(zhì)疑的眼光去思考問題。當他們遇到疑惑時，首先想到是設計實驗來解決，而不是簡單地從理論上進行邏輯推導，這種依據(jù)實驗的思維方式是學生化學素養(yǎng)提升的明顯標志。

無論是實驗條件的設定，還是數(shù)據(jù)的處理與分析，都要從“量”的角度進行思考與分析。從定性到定量，學生的思維方式有了質(zhì)的跨越，學生體會到定量研究的必要性，其嚴謹、規(guī)范的思維能力得到了提升。

參與課題實驗研究的學生，其相對豐富的直接經(jīng)驗對于化學間接知識的建構(gòu)，也明顯優(yōu)于其他學生。學生在課題實驗過程中產(chǎn)生的問題，他們會在后續(xù)的化學學習中特別留意和關注，這也是引領他們探索化學知識的引擎。

參考文獻：

[1]劉知新.化學教學論[M].北京：高等教育出版社，2004：161～163.

[2]廣州市教育局教研室化學科廣州市市化學化工學會中教專業(yè)委員會.廣州市中學生“我與化學”活動論文選編[M].南寧：接力出版社，2013：306～315.

3.2 對問題給予方向性指導

對于在研究過程中出現(xiàn)的問題，指導教師雖然知道改進措施，但也不宜直接告知。而應當只是提出改進的方向，讓學生自己動手進行嘗試，讓學生體驗到實驗探究的艱辛和樂趣。否則，只是簡單“照方抓藥”式的操作，其探究價值得不到體現(xiàn)，其課題研究意義也大打折扣。

案例2 制冷劑的選擇

用化學方法讓地溝油降溫凝固，學生首先想到要選擇溶解時吸熱的物質(zhì)作為制冷劑，經(jīng)查找發(fā)現(xiàn)實驗室里只有KNO3和NH4Cl兩種能降溫的物質(zhì)。這兩種物質(zhì)中哪種物質(zhì)的降溫效果更強一些？如何設計實驗進行探究呢？

此時指導老師進行引導：當比較兩種物質(zhì)性質(zhì)上的差異時，只能采用控制變量法進行對照實驗，首先要分析影響這兩種物質(zhì)降溫效果的因素有哪些，然后加以控制。這樣得出的結(jié)論才會嚴謹。

于是，學生在教師的指導下做了KNO3和NH4Cl降溫效果的對比實驗：用2支試管各取10 mL水（16.3℃），分別加入1.0 g KNO3和1.0 g NH4Cl，然后迅速振蕩使KNO3和NH4Cl全部溶解，用溫度傳感器測量溶液的溫度變化：

可以發(fā)現(xiàn)，同質(zhì)量的NH4Cl比KNO3的制冷效果更好些，于是最終選擇了NH4Cl作為制冷劑。

3.3 鼓勵學生創(chuàng)新實驗

由于中學生的化學知識有限，而要解決具體的化學問題，只能靠方法的創(chuàng)新去彌補知識的不足，這在客觀上為學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供了土壤。

案例3 自制熱過濾裝置

學生在模擬制取地溝油的過濾環(huán)節(jié)遇到了問題，常常只過濾了一小部分油就已經(jīng)凝固了（室溫16.3℃），此時，學生在教師的鼓勵下嘗試改進過濾裝置。學生在網(wǎng)絡上搜索到如圖2裝置，但考慮到實驗室沒有此裝置，因此課題小組就對該裝置進行改進，設計出如圖3裝置，利用生石灰與水反應放熱，可在一定時間內(nèi)使過濾順利完成[2]。

4 課題報告

將實驗過程和研究結(jié)論以論文的形式呈現(xiàn)出來，通過論文答辯進一步發(fā)現(xiàn)課題研究中存在的問題，以提升課題研究的嚴謹性和論文書寫的規(guī)范性。記錄研究過程的所想、所感與所悟，加強自我反思改進，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)闹螌W作風。

4.1 依照格式撰寫論文

撰寫課題研究論文，既是梳理研究活動的過程，更是科研思維的邏輯化、條理化和科學化過程。通過撰寫論文，讓學生初步掌握論文的寫作模式，對學生以后從事課題研究起到了規(guī)范化作用。

案例4 論文的書寫格式

“地溝油的制取與檢測”的論文書寫格式：

一、課題的研究意義。主要說明為什么會選擇這個課題，這個課題要研究什么，研究這個課題有什么現(xiàn)實意義。

二、實驗過程。包括地溝油的制取與地溝油的檢測。需要說明在哪里取餐飲廢油水（制取地溝油的原料）更有代表性，模擬制取地溝油有哪些操作步驟，在實驗過程中遇到了什么問題以及怎樣解決問題，制取的地溝油與食用油在外觀上有何差異；地溝油與食用油的組成性質(zhì)有何差異，如何利用性質(zhì)差異進行檢測，實驗結(jié)果如何。

三、實驗結(jié)論。分析實驗事實與實驗數(shù)據(jù)，提煉得出實驗結(jié)論。

四、建議與體會。根據(jù)“實驗結(jié)論”指導人們?nèi)绾问褂煤喴追椒▍^(qū)分地溝油，怎樣回收餐飲廢油水，如何加以利用。

匯集整理小組成員在開展課題研究活動中的感想、感悟與收獲。

指導學生按照論文的書寫格式將實驗研究過程進行梳理、完善。論文經(jīng)課題小組討論修改后再交由指導老師審閱。

學生的研究論文不僅要強調(diào)研究的過程、結(jié)論和活動收獲，對實驗過程中出現(xiàn)的一些異?，F(xiàn)象和數(shù)據(jù)也要進行分析與討論。

4.2 模擬答辯

課題小組就研究成果進行論文答辯，一方面，保障了學生參與課題研究的真實性，同時，也訓練了學生的理論水平和語言組織能力。

為了讓學生能夠勝任答辯，可召集課題組成員和班級其他學生進行模擬答辯。首先由課題組中心發(fā)言人闡述課題的概況，然后其他學生進行提問，該課題組成員集體進行釋疑。這樣通過一問一答，課題組成員對課題的原理、過程和結(jié)論有了系統(tǒng)、深入的掌握。在答辯過程中出現(xiàn)的疑惑，課題小組再進行理論修補和實驗完善，這樣課題的研究不再是想當然，而是有理有據(jù)，并且更加全面、邏輯與嚴密，小組成員的思辨能力也得到了極大地訓練與提升。

案例5 為什么選擇沸石漂白地溝油

在回答其他學生提出的“為什么選擇沸石漂白地溝油”時，課題組成員講述了實驗的探索過程：課題小組首先考慮到選擇SO2、氯水和活性炭進行漂白，但SO2的漂白性是暫時性的；氯水具有強氧化性，會氧化地溝油，并會對后續(xù)地溝油的檢測產(chǎn)生干擾；而用活性炭進行實驗后，發(fā)現(xiàn)活性炭的細顆粒殘留物導致地溝油的顏色更深，無法起到漂白作用。后經(jīng)過查閱資料并進行實驗，最終選擇了沸石。

4.3 評價反思

無論是研究日記、活動感悟，還是答辯時評委老師與其他學校學生的提問，以及研究成果的獲獎等，這些以促使學生反思改進為手段、以促進學生發(fā)展為目的的評價方式，實現(xiàn)了學生個體成長發(fā)展的最大化。

在研究活動和成果展示中，小組成員之間進行了充分的交流與討論，通過“頭腦風暴”，學生分析問題和解決問題更有了深度和廣度。小組成員在研究過程中結(jié)成的互助關系與友誼，在后續(xù)的學習與生活中仍然延續(xù)著。

案例6 活動感想

有一位學生在答辯時感嘆說：這種比賽不僅需要參賽者具有一定的知識儲備，還要求參賽者具有縝密的思維和準確的口頭表達。每當我們表達得不夠嚴謹，或者表達得不夠準確時，別的同學就會揪住這一點，不斷地向我們提問。而且，一旦我們的回答不夠完整或詳細，又會引起別的同學的提問。

還有一位學生在活動總結(jié)時說：我愛化學，我愛實驗，我愛答辯。如果以后還有這樣的比賽，我還要參加，并會全力以赴，做到最好。

5 課題影響

參加課題研究活動學生的問題意識、實驗意識和實驗能力明顯增強，這種影響在后續(xù)的化學學習過程中表露無疑。這些學生在以后課堂上的提問更多了，問題也更有了深度。在這些“領頭羊”的帶領下，班級的學生不再“乖乖”地去聽了，而是會提出自己的看法與思考，會帶著質(zhì)疑的眼光去思考問題。當他們遇到疑惑時，首先想到是設計實驗來解決，而不是簡單地從理論上進行邏輯推導，這種依據(jù)實驗的思維方式是學生化學素養(yǎng)提升的明顯標志。

無論是實驗條件的設定，還是數(shù)據(jù)的處理與分析，都要從“量”的角度進行思考與分析。從定性到定量，學生的思維方式有了質(zhì)的跨越，學生體會到定量研究的必要性，其嚴謹、規(guī)范的思維能力得到了提升。

參與課題實驗研究的學生，其相對豐富的直接經(jīng)驗對于化學間接知識的建構(gòu)，也明顯優(yōu)于其他學生。學生在課題實驗過程中產(chǎn)生的問題，他們會在后續(xù)的化學學習中特別留意和關注，這也是引領他們探索化學知識的引擎。

參考文獻：

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[2]廣州市教育局教研室化學科廣州市市化學化工學會中教專業(yè)委員會.廣州市中學生“我與化學”活動論文選編[M].南寧：接力出版社，2013：306～315.