1、广州市中学生“我与化学”活动设计与实施,广州市教育研究院（原广州市教研室）化学科广州市化学化工学会中教专业委员会广州市中学化学教学研究会 2014年10月,广州市中学生“我与化学”活动,活动的性质,广州地方性化学学科综合实践活动 具有学科性、研究性、综合性 突出学科特点：以化学知识为基础，从化学的视角观察自然、社会和自我，体现化学的学科价值。带着问题学习：以问题为起点，在问题的分析、解决过程中感受化学的魅力。活动内容 和研究方法具有综合性,活动的目标,活动的理念 ：感受化学对“我”的影响，展示“我”心目中的化学化学课程的学习必然对“我”（学生）的知识结构、思维方式、价值观念等产生影响，这些影响
2、有些是可测的，有些却只能是默会的。在具体的、开放的活动中全面展示这种影响，让“我”从化学的视角来看待周围的物质世界和社会生活；同时通过“我”的观察、调查、实验等综合性研究活动，展示 “我”心目中的化学，体现“我”对化学这门自然科学的理解和把握，增强“我”对化学的热爱之情，提高“我”的科学素养。,活动的目标,情感态度价值观 形成关注社会进步的责任感和使命感。 发展学习化学的兴趣。 形成严谨、求实的科学态度和科学服务社会、服务大众的科学道德观。 过程与方法 在真实情境中运用化学知识和方法解决问题。 形成良好的问题意识。 学会相互分享与合作。 知识与技能,化学学科性：关于地沟油的研究,地沟油的制取与
3、检测1.获得地沟油油样品2.通过查找资料确定检测指标为水相电导率和pH，油相凝固点3.动手实验测量，并解释数据,地沟油的调查与研究1.调查了解居民对地沟油的认识。2.获得地沟油样品3.对地沟油进行实验探究：看颜色、闻气味、尝味道、观察在0时的凝固情况,问题性：关于食醋中酸度的测定,常见食醋中醋酸含量的测定1、测定对象：醋精、糯米甜醋、家酿醋2、样品处理：脱色3、测定：按教材方法操作。4、数据处理：解释异常情况,食醋总酸量的测定1、测定对象：海天白米醋。2、测定：按教材方法操作。3、数据处理：按公式计算,活动的真实性：家庭探究实验日记,选编（二）我的探究实验报告家庭小实验探究,研究方法的科学性：
4、碳酸饮料对人体骨骼的影响,研究对象1：鸡蛋壳+碳酸饮料研究对象2：猪骨、鸡骨+碳酸饮料研究对象3：牙齿+碳酸饮料研究对象4：像牙齿一样的小石头+碳酸饮料,活动内容设计,日常生活中遇到的与化学有关的问题 月饼吸氧剂的探究 生活中食用盐种类的调查及“真盐”与“假盐”的辨别方法研究 保健食品中酚酞的快速筛查方法研究对豆浆“假沸”现象的探究衣服中甲醛含量的测定新车驾驶室中甲醛浓度的测定涂改液的研究,案例1：对豆浆“假沸”现象的探究（华附新世界学校）,问题来源：在常去吃早餐的快食店喝过豆浆后出现恶心、呕吐现象。查阅资料：煮豆浆的过程中，会出现“假沸”现象，此时豆浆中的有害物质皂素并未完全破坏，如果食用，
5、会引起食物中毒。但是现有资料资料中没有关于豆浆“假沸”影响因素的论述。探究问题：豆浆浓度对“假沸”时间的影响探究过程：制备浓度的豆浆、确定“假沸”现象的测量起点、测量不同浓度豆浆假沸的温度和持续时间、绘制表格分析数据、得出结论,2014年基础教育国家级教学成果,案例2：用植物消除室内甲醛和苯等有机物污染的探究报告（10中）,问题的来源：发现化学药品室的气味难闻，探究污染的主要来源是甲醛和苯。探究问题：如何减少这些污染？探究过程：活性炭吸附？效果不明显。购买甲醛除污剂？实验室长期存放甲醛，不现实。,查阅资料：吊兰、芦荟、富贵竹等植物能够吸收甲醛和苯等挥发性有机物。确定探究问题：探究以植物消除化学
6、药品室内甲醛和苯等有机物污染设计方案：寻求专业团体帮助，用进口甲醛分析仪测量对比研究不同种类植物的吸收作用实施测量，得到定量数据，分析数据，得出结论，提出建议。,2014年基础教育国家级教学成果,案例3生活中食用盐种类的调查及“真盐”“假盐”的辨别方法研究（86中）,问题来源：媒体报道“广东2千万人吃私假盐”，真盐假盐有什么不同？普通人如何识别？实地调查：在寒冷的雨天（6-7），连续7天，走访了盐业公司、超市、社区居民、同学、医生等，了解市民对盐的认识及真盐假盐的不同，发现了包装袋上的说明有科学性错误。实验探究：食盐中碘的存在形式及检测。向盐业公司提出修改建议。2006年3月参加市级答辩时，发
7、现包装袋上的科学性错误已经修正。,活动内容设计,与工农业生产、经济发展密切相关的问题 可口可乐的生产流程及污水处理的调查报告广州市某锻造厂的污染危害及迁厂选址调查报告农药，对你爱恨不容易花东镇农民使用农药的调查食品的酶促褐变与荔枝保鲜（初步成果） 农村生活污水处理现状的调查和对策研究,2014年基础教育国家级教学成果,案例4：珠江水和自来水（海珠区）中亚硝酸盐含量的现状与思考（6中）,课题完成于2003年，省高考理科状元的研究。问题来源：对自家用水的担忧探究过程：借助中山大学资源，利用分光光度计采用重氮偶氮法测定水中的亚硝酸盐含；用表格记录和曲线分析有关数据；查找资料了解国内外水质标准中对亚硝
8、酸盐的要求。结论：珠江水与自来水中亚硝酸盐含量高。提出建议：（1）减少农用化肥的流失；（2）改进自来水厂的水处理工艺；（3）立法限制水中亚硝酸盐含量（国外有规定，我国没有）。,案例5 ：北兴镇工业废水污染的情况调查及治理建议（北兴中学）,课题完成于2003年底，农村初三年级12名学生的研究，持续近2个月。问题来源：观察到北兴镇一家化工厂将恶臭的蓝绿色污水排放到流溪河。探究过程：调查访问、实地考察、查阅文献、设计实验检测污水中离子与工业废水成分。将调查所得形成文字，向当地镇政府提出治理污水建议，被采纳。强烈的忧患意识，热爱家乡的情感，令人感动。教师带领学生持续7年研究，形成校本课程。,活动内容设
9、计,社会热点问题 环境问题：关于白云山水质情况及取水对市民生活影响的调查报告、水浮莲对水中Cu2+的吸收研究、有关一次性可降解餐具使用状况的调查报告能源问题：关于液体燃料(乙醇和汽油)的研究、广州市某居民生活小区能源使用情况调查食品安全问题：合成色素与人体健康、含铝食品包装材料的使用现状调查新材料的开发和利用。如化学发热材料的奇妙应用,案例6:垃圾分类回收在广州的调查报告及分解有机垃圾的实验报告（广雅中学）,研究完成于2002年。2002年，广雅中学6名同学向2000多人发放了广州市垃圾分类情况调查表，得到了来自9个区的学生和市民的调查数据。 2013年，广州市政府开始投入较多的资金与人力物力
10、，开展“垃圾分类回收”的宣传工作， “垃圾分类回收”效果比以往有所好转，但是仍需期待。,广州市城区每个家庭平均日常垃圾1kg左右，有机垃圾占极大比例，可回收垃圾的也占了较大比例，但是实施垃圾回收的小区只占极少数（例如海珠区5.36%）；对“垃圾回收分类”，广州市30-40岁的人多数认为多余，60-70岁的人只有不到5%知道此概念。广州市民对垃圾焚烧、填埋处理所持态度：认为合理的均不到40%，原因是垃圾均没有经过细致分类，耗能或耗地。结论：与发达国家相比，广州市在垃圾处理方面存在着巨大不足。,2014年基础教育国家级教学成果,广雅中学:垃圾分类回收在广州的调查报告及分解有机垃圾的实验报告（续）,
11、广州市民对“垃圾分类回收”认识不足的原因： 政府对其持有较为保守的态度，未能投入大量的资金与人力物力开展此项工作。例如：各小区的宣传力度不够，各小区各街道的宣传栏有80%未提过“垃圾分类回收”；搞有机垃圾处理的企业在广州屈指可数。,2014年基础教育国家级教学成果,广雅中学:垃圾分类回收在广州的调查报告及分解有机垃圾的实验报告（续）,用发酵法分解有机垃圾的实验失败，进行原因分析，得出结论：有效分解有机垃圾、实现资源再次回收利用，这是一个复杂的研究项目，技术含量高，需要大量资金支持。提出建议： （1）分解有机垃圾是一个很有前途的研究项目，有很大的研究空间，应抓紧研究，造福人类。 （2）政府应该重
12、视“垃圾分类回收”并舍得投入。,案例7：从酸雨的监测看广州市的“创模”（7中）,问题来源：广州创建环境保护模范城市，1998年提出“一年一小变，三年一中变，到2010年一大变”，实施效果如何？探究问题：从广州市东山区雨水pH情况看全市空气质量,探究过程：2003年3月起，连续两年监测校园雨水pH统计数据：广州市春、冬季酸雨污染较轻、而夏季酸雨污染严重，与北方城市相反。原因分析：广州市夏天酷热，用电量远大于冬天，广州市主要靠燃煤燃油进行火力发电。北方城市冬天寒冷，导致煤等燃料大量消耗。三大因素（城市交通、人口增长、工业发展）影响广州市空气质量状况。,提出建议（2005年）（1）推广城市轨道交通（
13、地铁），减少使用私家车（限牌）。（2）推广电动自行车、LPG绿色公交。（3）实现城市交通的可持续发展。（4）大力建设蓝天、青山、绿地工程。,目前情况（2014年）（1）广州市已有8条地铁线，私家车限牌。（2）公共自行车、LPG绿色公交遍布市内。（3）公共绿道随处可见，空气质量有所好转。,案例8:地沟油的制取和检测（玉岩中学）,课题完成于2012年底，高中生的研究。问题来源：社会热点探究问题：正常食用油和地沟油有什么不同？如何鉴别？,探究过程：在学校和酒楼收集剩余饭菜，在实验室制取了地沟油。查阅资料，了解地沟油的组成及特性采用电导率传感器，分别测定蒸馏水、食用油水相和所制地沟油水相的电导率，发现
14、高于。采用Pastport pH传感器，分别测定蒸馏水、食用油水相和所制地沟油水相的pH，发现显酸性，接近中性。用氯化铵和水自制简易装置对比测量食用油与地沟油的凝固点，发现后者凝固点高（8 ），前者低（5 ）。,利用生石灰和水，自制能加热的过滤装置。提出建议。,活动内容设计,课堂教学的拓展与延伸 教材实验改进教材知识点的深度探究,2014年基础教育国家级教学成果,案例4影响铜与稀硝酸反应速率因素的研究（6 中）,课题的来源：期中考试中的一道实验题 探究问题：铜与稀硝酸反应，为什么速率增大？提出假设：放热反应，温度升高？实验探究：测量反应过程中温度的变化，否定假说。再次提出假说：在反应过程中产生
15、了催化剂，Cu2+是催化剂？再次实验探究：对比实验，证明Cu2+不能改变反应速率,查找资料：查大学教材，硝酸的氧化性与光化分解产生的NO2的催化作用有关，NO2起传递电子的作用。NO2+e- = NO2- NO2- +H+=HNO2HNO2+ HNO3=H2O+2NO2再次实验探究：对比实验，向反应体系通入NO2 对比实验，向反应体系加入NaNO2得出结论：铜与稀硝酸反应，速率增大的原因是反应过程中产生了NO2,案例5探究碳酸钠与硝酸银反应产生黄褐色沉淀的原因（广雅中学）,课题来源：高一化学实验现象与课本标示的白色不同。提出假设：碳酸钠水解导致碳酸钠与硝酸银反应产生黄褐色沉淀。,实验探究：碳酸
16、铵与硝酸银反应产生白色沉淀，碳酸银是白色的。氢氧化钠与硝酸银反应产生黄褐色沉淀，该沉淀为氧化银。用不同浓度氢氧化钠与硝酸银反应，观察沉淀颜色。用不同浓度碳酸钠与硝酸银反应，观察沉淀颜色。只要碳酸钠浓度足够低，与硝酸银反应的颜色接近白色。将5%浓度稀释10倍。,案例6铝与氢氧化钠溶液的反应中氧化剂的探究（培正中学）,课题来源：教材“铝与氢氧化钠溶液反应”实验提出课题:由铁与水蒸气反应，推测铝能与水反应。实验发现常温下铝与水不反应。实验探究：将铝与熔融的氢氧化钠混合，发现不反应。将经氢氧化钠溶液浸泡的铝片用水清洗后，迅速放入蒸馏水（滴有2滴酚酞试剂）中，加热，用排水法收集气体，点燃气体，产生尖锐的
17、爆鸣声。,再次收集气体，点燃，气体安静地燃烧证明为氢气。水也变成红色，证明铝与水确实发生反应，氧化剂为水。,2014年基础教育国家级教学成果,生活中常见物质还原氧化铜的实验探究（华师附中）屡战屡败 屡败屡战面粉爆炸实验给我的启示（富丽中学）亚硝酸钠对人的危害及亚硝酸钠及实验的鉴别（97中学）有关镁与硫酸铜溶液反应的实验探究（仲元中学）探究硝酸与铜反应的产物及其影响因素（1中）化学表演与研究性学习整合的研究体会（5中） ,由教材实验引发的活动案例,活动内容设计,构建具有学校特色的校本化研究课题 水及水环境“校园用水” “我们周围的水环境”“水的净化” 化学电源 原理探究 应用 研究废旧电池处理
18、室内空气质量研究,构建具有学校特色的校本化研究课题 地区化肥农药使用现状调查与研究大晶体制作硫酸铜晶体的制作硫酸亚铁铵晶体的制备及检验家庭用燃料的调查与比较植物精油提取研究不同海产品中碘含量的测定教材知识点深度探究系列,“我与化学”活动实施的基本流程,教师对活动的指导,选题指导发现问题。食醋中总酸度的测定环保袋真的环保吗？（华南师大附中）提炼问题。牛奶食用期限真相大揭密（广州市第五中学）农村蔬菜农药残留原因的调查和对策分析（南沙横沥中学）,牛奶食用期限真相大揭密（广州市第五中学）,学生感悟：我们首先是确定了要做牛奶方面的实验，然后寻找其中最值得研究的问题。我们一开始提出的是要测量比较牛奶中的营
19、养成分，但在涉及实验的过程中，却发现了其中的研究价值不高，于是在再次的深入研究中，终于选择了探究牛奶变质条件这个课题。,策略和方法指导 研究方法指导保健食品中酚酞的快速筛查方法研究（铁一中学）对米粉制品中添加物硼砂的研究模拟水环境中细菌生长过程，探究不同类消毒剂的杀菌能力（广大附中） 文献研究指导文献的收集与分析（通过分析发现问题、形成自己的观点）调查与访谈方法指导掀开塑料制品的外衣（增城高级中学）安全指导,保健食品中酚酞的快速筛查方法研究（铁一中学）,学生感悟：开始时，只是单纯的想用些简单的方法找出减肥茶中的酚酞，但当我们发现减肥茶经过过滤再添加碱溶液颜色变深且无法确定是否由于酚酞时，我们不
20、知如何去排除干扰而停滞不前。我们尝试用活性炭来除去色素，后来发现这个办法不可行的借鉴生物课上学过的纸层析方法来研究，最终取得了成功。我开始感觉到做一件事情，也许开始还没有找到一种完整的方案和计划，但是不要因此而什么都不去做，有时在做的过程中自然会涌现新的想法，并且在你真正去做和去实践的过程中，你才能不断地发现问题和尝试想办法去解决问题。,对米粉制品中添加物硼砂的研究（广州市白云区竹料第一中学、竹料第二中学 ）,教师点评：在这个研究中，他们经历了很多的困难，比如在购买姜黄试纸这个事情上，跑了一个又一个地方都买不到，他们都想放弃了，后来在老师的指导下通过自己动手制作来解决了，并取得了成功，,模拟水
21、环境中细菌生长过程，探究不同类消毒剂的杀菌能力（广大附中）,教师点评：刚刚学完消毒剂漂白液和漂白粉的漂白原理，再联想到生活中琳琅满目的消毒剂，自然想到如何来用化学方法来探究它们消毒能力的强弱。但是，刚开始很多方法尝试都不行，如用氧化性强弱的比较，因最终无法确定细菌是否杀死。在课题快走不下去的时候，一个同学突然说可以用酵母菌试试。学生马上查资料，发现酵母菌可以吸收葡萄糖释放CO2气体，且可以用气压计来检测CO2气体，从而达到监测酵母菌的存活情况。课题马上豁然开朗。,掀开塑料制品的外衣（增城高级中学）,学生感悟：我们遇到的第一个拦路虎便是编制问卷和进行问卷调查。在此之前，我们从未进行过这样的实践，
22、心里没有底，也没有一点头绪。于是，我们首先从网上下载了一些别人做的问卷，学习他们编制问卷的方法、格式。有了一定的基础后，我们几个组员围绕课题提出了自己心中想问的问题。大家你一句我一句，一下子弄了三十来个问题。当我们兴匆匆且有点沾沾自喜地拿给老师看时，老师看得头都大了。在老师的引导下，我们才发现我们提出的问题十分的散乱，没有核心。再者，问题太多，不仅被问者不愿意做，而且自己在统计的时候难度也十分的大。在老师的引导下，我们围绕研究的主题，首先确定了研究的二大核心，再围绕这两个核心把我们想研究的内容变成简单明了的问题，问卷就这样几经周折出炉了,掀开塑料制品的外衣（增城高级中学）,学生感悟：当我们拿着
23、编制好的问卷去进行调查时，我们又发现那些看似简单的调查，实际并非想象的那么简单。其调查的难处,也是我们不曾想过也更不曾遇到过的。当我们一次次递出我们的问卷，一次次遭遇打击的尴尬后，我们都有点泄气了。后来，我们集体总结了失败的原因，终于找到了克服困难的方法一个微笑、一句问候、一份真诚去打动他们。当我们分头面带微笑耐心地对路人说出“您好,我们是中学的学生,我们正在做研究性学习的课题调查,希望能得到您的帮助。”这番话时,我们不断地得了支持的回报，这让我们增强了不少自信。,掀开塑料制品的外衣（增城高级中学）,学生感悟：不会用关键词搜索自己想要的资料、面对大量的资料却不会分类整理、回收调查问卷后不会统计
24、数据、面对课题提不出想要动手做的实验、完成研究后不知如何撰写研究等等，如果不去尝试,我们是不会知道失掉老师这根“拐棍”,原来我们是那样的弱小。 教师点评：他们查阅文献收集信息、整理信息形成塑料的各种表格，用具有一定可信度的数据最后形成他们的书面研究报告。,安全是组织学生开展“我与化学”活动的生命朱少祥,在初中化学教学中要尽早强化安全教育 要让学生对危险化学品心怀敬畏 基本操作的教学要突出安全中心 安全核心知识要适当地超前教育 要预设好“安全红线”禁止擅自购买和使用危险化学药品 禁止擅自开展涉爆、涉毒和涉电的实验 要保证活动环境无安全隐患 要妥善处理好剩余药品和实验残余物 不能独自开展活动，外出
25、活动时要有成人陪同,在活动的论证与设计阶段要合理规避安全风险 活动目标要避免片面地追求轰动效应 活动方向要控制在安全许可的范围内 活动形式要最大限度地降低安全风险 在活动的实施过程中要做好充分的安全保障 做好必要的安全防范工作 加强活动过程的安全预防 对学生有条件地开放实验室,活动的评价,评价的原则：以促进发展为目的，以质性评价为主 评价的材料：重视原始评价资料的积累 评价的方式：多主体、多层次、多形式 自我评价 ：书写活动日记 、活动感悟教师评价 ：点评活动日记，书写活动点评，捕捉学生在活动中的闪光点 学校评价：成果展示区、市级评比及答辩：搭建交流与展示的平台,2014年基础教育国家级教学成
26、果,广州市中学生“我与化学”活动市级答辩（2013年4月）,个人学校区市“四级五维”发展性评价体系,个人反思、学校展示以鼓励为主的质性评价学生撰写研究日记，反思自己的思维过程和活动表现，欣赏小组同伴的优秀表现。指导教师充分利用这些资料进行多种方式的质性评价。如不定期批阅小组记录和活动日记，对学生的创造性表示赞赏、对克服困难的努力表示支持、对暂时的挫折表示鼓励；或者以沙龙的形式组织学生谈谈活动中的酸甜苦辣。教师要善于捕捉学生在活动中的闪光点，及时地给予表扬和鼓励。在整个活动过程中，学生和教师个人的评价是学生克服困难的动力之一。,学校评价以展示为主，可举办主题墙报展示各小组精彩的记录和日记，或组织
27、答辩展示研究过程和成果。学校及教师评价无须分等级，所有作品都可以参加区级成果评审。,广州市中学生“我与化学”活动评价方式及评价标准,区级评审从五个维度评审论文及活动感悟 文字资料评审基本流程及评价标准 文字资料评审的任务有两个，一是剔除不能获奖的作品，二是在能获奖的作品中综合各方面考虑确定参加现场答辩的作品。,“方向性”的核心是体现“化学对社会发展的促进作用”。不能把注意力集中在化学的负面作用，例如某小组研究“如何用化学药品制取假鸡蛋”，最后的研究结果是成功地制得了一个假鸡蛋，那就一票否决，不能获奖。相反，如果针对社会上出现假鸡蛋传闻，开展某一区域范围内的调查，确认传闻的真实性，如果真的得到了
28、假鸡蛋，开展相关研究，了解其成分、提出辨识方法，那就体现了“我与化学”活动的方向性。,“探究性”的核心是“基于对某一问题的探究”， 而不是单纯地做了一个实验或调查。例如同样是“测定醋酸的酸度”，某小组测定的是实验室配制的醋酸的酸度，那就是缺乏“探究性”， 一票否决，不能获奖。而另一研究小组做的是“红醋、白醋、米醋的酸度一样吗？”，选取市场上几个常见品牌的各种醋进行测定，由于受产品颜色的干扰，必须对样品进行相应的处理，这就具有探究性了。,“科学性”的核心是“以学生现有知识基础通过逻辑推理可以做出合理解释的”，例如中学生认为“向珠江水中滴加Na2SO4溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，沉淀不溶解，
29、说明珠江水中含有Ba2+”。,“创造性”的核心是“创造性地解决活动过程中遇到的各种问题”，而不是研究项目本身是否有创新性。例如某校学生研究“水浮莲对Cu2+和Ba2+的吸收”， 他们自己配置了一定浓度的含有Cu2+和Ba2+的溶液，并放入水浮莲，计划定期测定水中Cu2+和Ba2+的浓度。在研究的过程中，发现Cu2+和Ba2+的浓度不但没有下降，反而上升，为什么？通过仔细观察，发现水缸壁上的水渍痕迹显示溶液体积减小了，这时大家才恍然大悟，由于植物的吸收和水的蒸发，水的体积在变小，那么如何不让水蒸发呢？同学们用一个木板盖住水缸，几天后发现水浮莲死了，原来是没有阳光的原因，后来同学们用一块玻璃盖住水
30、缸，发现可以继续实验了。上述发现问题、解决问题的过程就体现了“我与化学”活动所倡导的“创造性”。,“我与化学”现场答辩基本流程及评价标准,市级答辩再现思维闪光点，分享经验与教训 答辩的目的是为师生搭建一个互相交流的平台，引导学生从活动的全过程进行反思，再现学生在问题研究过程中表现出的思维闪光点、解决问题的策略和方法。,现场答辩基本流程现场答辩评价标准,“参与度”是要了解学生是否真正亲自参与了课题研究，参与的程度如何。 尤其是一些涉及高科技的研究项目，要真正体现学生的贡献。通过提出“太有意思了，你是怎么想到要做这个项目？”、“你真厉害，怎么想到要这样设计？”、“从哪里买的材料？”等问题，了解学生真正参与研究的程度。,“创造性”是要发现学生的闪光点，如在研究方案设计中科学地运用化学学科思想和学科方法。通过提出“为什么要这样设计？”、“真不容易，你们一定碰到了很多困难，给我们说说你们是如何解决这些困难的？”等问题，着重引导学生从活动的全过程进行反思，质性评价自己的进步尤其是情感态度价值观的发展轨迹。,“我与化学”活动过程中教师的研究,学生思维过程的变化活动过程的指导活动管理,谢谢聆听,
