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中学化学课外科学探究活动实践

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摘要:在中学阶段如何培养学生的科技创新能力及科学素养是个重要研究课题。结合具体案例,探讨化学课外科学探究活动在培养学生科技创新能力和科学素养方面的重要作用,同时对当前中学课外科学探究活动中存在的问题进行分析并提出自己的看法。

关键词:中学化学;课外科学探究活动;科技创新能力;科学素养;素质教育

1中学开展课外科学探究活动的目的和意义

青少年时期是一个人的创造性思维和创造力发展的重要阶段。目前,在中学开展课外科学探究活动是培养青少年的科学素养,提高他们的科技创新能力,培养他们成为国家创新后备人才较好的途径之一。科学探究是学生积极主动地获取知识,认识和解决问题的重要实践活动,是一种重要的学习方式。科学探究由多种不同活动方式的一系列活动所构成,包括提出问题、查阅资料、分析判断、实验探究。课外科学探究活动符合新课程的理念,是全面落实素质教育的需要。中学化学新课程理念之一,就是从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发,帮助学生认识化学与人类生活的密切关系,关注人类面临的与化学相关的社会问题,培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力。要实现这个目标,仅靠课堂教学是不够的,还必须通过课外科学探究实践活动等方式。

2中学化学课外科学探究活动的实践探索

就中学化学而言,笔者认为让学生开展课外科学探究活动,不在于让学生接触很前沿的化学仪器,了解前沿的化学科研成果,更重要的是让学生通过参与他们感兴趣的科学探究活动,在加深对化学科学本质的认识,巩固中学化学新课程基础知识的同时,开拓他们的思维,培养科学探究的学习方法,提高科学素养。如“鲜果中维生素C的还原性检验及含量测定研究”课题,既让学生学习到更多维生素C的知识,加深对还原性等概念的理解,还能让学生熟练掌握中和滴定等基本操作,激励他们用学到的知识去分析生活的问题,理论联系实际,学会学以致用。为此,广州市铁一中学为学生开设的课外科学探究活动主题大多是与社会生活实际联系很密切的问题,有环境质量监测、污水处理及食品与健康、食品添加剂、环境安全等。通过参加探究活动,学生不仅能学以致用,更加感受到化学学科魅力,体会化学与生活的紧密联系,从而不断增强学习化学的兴趣;更重要的是培养了学生的科技创新能力,可谓收获良多。提高了对化学的兴趣,提高了对学习的兴趣笔者从2010年开始,坚持指导学生开展化学课外科学探究活动。多年来经常遇到类似情况,不少参加化学课外科学探究活动的高一学生在高一上学期化学成绩平平,通过参加活动,对学习化学的兴趣大增,增强了学习能力,不仅化学成绩提高,也促进各学科的成绩突飞猛进。有的学生在同年的市级化学竞赛中居然拿到一等奖;有的学生在高二时因成绩优异,从普通班被选入创新实验班。这些学生在受访时都提到:自从参加化学课外科学探究活动,除了积极学习化学知识,平时自己对学习时间更是抓紧,注意方式方法,学习效率更高,促进学习成绩的总体提高。提高了提出问题、分析问题和解决问题的能力在课外科学探究活动过程中,指导教师充分调动学生的主观能动性,只在必要的时候才进行引导,从科研选题到实验方案设计、遇到问题时的分析与决策等,都先让学生自己思考。只有适度地指导和帮助,才更能充分发挥学生自身的主观能动性,使他们能独立思考、大胆探索,积极提出自己的新思路。在指导学生过程中,经常能发现学生有很多意想不到的问题,会提出许多精彩的建议。如“保健食品中酚酞的快速筛查方法研究”课题活动中要选择一种碱性试剂来检测保健食品中非法添加的酚酞,教师以为学生会选中学化学中最常用的氢氧化钠时,学生却推荐了纯碱,因为苏打粉普通家庭都有,有利于在家中独自开展保健食品中非法添加酚酞的快速筛查。随着活动探究的进行,学生根据自己生活中的经验,认为某些减肥食品本身含有红色素的物质,会导致假阳性结果,提出如何排除样本色素干扰这样一个实践中得来的问题。他们通过很多方法尝试解决这个问题,比如自行设计用活性炭处理滤液的方案,甚至借鉴生物课叶绿素提取的纸层析方法设计纸层析方案,最终获得成功。这个过程也就是激活学生已有的知识储备,学习和运用科学研究方法,发现和解决问题的过程。通过活动,学生不仅创新意识得到培养,而且学会如何收集、加工和处理信息,培养了独立思考、勇于创新的可贵精神。该活动成果获得“六中杯”广州市中学生“我与化学”活动一等奖,第29届广州市青少年科技创新大赛青少年创新项目成果二等奖。提高了文献情报的收集、阅读、分析判断能力对文献情报的收集、阅读、分析判断是每个科技创新人才必备的能力之一。每个科学探究活动同样需要文献情报资料,学生要顺利开展科学探究活动,必然要学会文献情报收集与分析,学会去其糟粕,取其精华,为我所用。经过具体的科学探究活动,他们不断得到历练,这方面能力必然得到提升。如某年指导高一年级开展的活动课题“快速检验红葡萄酒添加人工合成色素的方法研究”,就是由多种不同活动方式的一系列活动所构成的科学探究活动,包括资料搜集(文献研究)和调查研究﹑实验探究等。研究小组通过查阅相关书籍、食品科技网等资料,了解红葡萄酒的种类、生产过程、主要成分等,把有用的资料汇总成表;然后全体成员共同探讨,制订实施方案。在活动中,学生亲身经历了文献情报收集与分析、实验方案的设计与实施、遇到问题时独立思考并努力尝试解决问题,以及最后的科研论文写作等整个科学探究的全过程,很好地提高了综合素质。该活动成果获得第30届广州市青少年科技创新大赛青少年创新项目成果二等奖。培养了实事求是、严谨认真的科学作风学生在亲自参与研究探索的过程中,潜移默化地形成认真求是、不怕困难、积极探索的科学精神。如某年高二学生组成的几个研究小组开展化学课外科学探究活动,分别选定“茶多酚的提取工艺及其性质研究”“牛黄真伪质量的鉴别方法研究”“杨箕涌水质检测研究”“污渍去无踪,衣服更干净——清洁衣服上各种污渍的方法探究”等课题。他们独立设计实验方案,刚开始时不太注重实验细节,没有严格按照一定的程序和方案进行,实验记录也记录得很零乱。开展了几次活动下来没什么收获,分析失败原因也是一头雾水。作为指导教师,笔者适时鼓励学生克服困难,并引导他们注意观察,叮嘱他们要注重实验细节,一定要做好实验记录,勤于思考。他们重新查阅资料,对实验进行合理分析,通过自己不断尝试,改进实验方法,调整试剂用量和实验步骤;当出现与方案预想不一致时,认真分析原因,及时发现问题所在。虽然困难重重,他们仍坚持下来,耗时许久,终于取得一定成果。其中“牛黄真伪质量的鉴别方法研究”课题成果获第30届广州市青少年科技创新大赛青少年创新项目成果一等奖。

3开展中学化学课外科学探究活动的问题与思考

通过这几年中学课外科学探究活动的实践探索,取得不少成绩,积累了一些成功的经验,也发现了一些问题,值得反思与探讨。观念陈旧,勇气不足在当前的教育评价体系下,地方教育领导、学校以及教师绝对首要的追求目标依然是升学率,教师只有抓学科成绩才能应付学校的压力,满足学生的需求。因此,开展课外科学探究等活动应从转变领导、师生观念开始,树立课外科学探究活动能对常规教学有正面作用的观念,并从学校层面出发,号召师生积极参加,大家勇于尝试。支持不够,人力、财力缺乏中学化学实验室条件有限,仅能满足常规的中学化学实验教学需要,仪器设备的匮乏客观上阻碍了中学化学课外科学探究活动的开展。人力上,一般学校几乎没有专职科技辅导员,导致辅导水平参差不齐。目前承担辅导任务的要么是学科教师,要么是实验教师,参与科技教育研究及活动培训的机会极少。机制上,缺乏青少年科技创新教育活动的评价和奖励机制,影响了科技辅导教师的积极性。学校应对活动给予一定经费支持,添置相应仪器设备,给教师提供更多科技教育培训机会,完善奖励机制。急功近利,适得其反不少学校为满足目前素质教育需要,也开展了一些课外科学探究活动,但学校和学生对此类活动的态度并不端正,多是应付各类比赛。很多学校只注重比赛结果,忽视学生的探索过程,随着比赛结束,活动也结束,没有坚持长久、深入地开展一项活动。这种急功近利的行为不仅培养不了学生的创新能力,反而会让学生产生不劳而获、弄虚作假、急功近利的思想。困难重重,任重道远创新能力的整体提高远非一日之功。素质教育虽实行多年,但从每年新入学的学生在对待课外科学探究活动的态度、参与的热情、提出问题的能力、主动探究的精神等方面,就可以看出来旧习惯和旧观念根深蒂固,素质教育存在缺位。所以,培养学生的创新能力非常紧迫,中学科技教育工作者依然任重道远。

参考文献

[1]蒋燕.谈谈从高中学生的成长规律看创新人才的培养[J].中国科技教育,2010(10):124-126.

[2]时延军.用新课标理念培养学生的科学素养[J].新课程研究,2008(11):147-148.

[3]广州市教育局教研室化学科.“我与化学”活动论文选编(三)[M].北京:接力出版社,2010.

[4]汤小梅.高中科技创新与研究性学习教程[M].杭州:浙江大学出版社,2007.

[5]李检保.新课标下高中化学实验教学探讨[J].中国教育技术装备,2012(5):118-119.

作者:陈洁 单位:广州市铁一中学

中学化学课外科学探究活动实践责任编辑:张雨    阅读:人次