学生微课题研究实践案例探索 论文

学生微课题研究实践案例摘要：新课程改革以来，在课堂教学中开展实验探究活动可谓轰轰烈烈，其中不乏精品，但也暴露出一些问题。其中，学生微课题——《能否用排水法收集二氧化碳》是一次有益的尝试。在问题针对问题，查阅资料、任务驱动，合作探究、反思不足，实验创新及研究的意义五个方面论述了学生微课题研究的重要性。指导学生从速率、浓度两个角度开展实验探究、分析比较，得出了肯定的结论。关键词：学生微课题研究，实验探究，排水法收集二氧化碳一、发现问题，提出教育部审定人教版《九年级化学》上册教材（2012版）中二氧化碳气体是用向上排空气法收集的，没有提到排水法收集，在一些教学练习中也碳是可溶于水的，不宜用排水法收集。《二氧化碳的制取与性质》是新课标着重要求认识的一种身边的化学物质，有关它的性质及制备是初中化学的核心知识与技能，课标要求学生掌的发生、收集、性质的检验等操作技能。在用向上排空气法收集二氧化碳时，经常出现验满二氧化碳时火柴难以熄灭的现象，有学生提出了疑问：是空气法收集到的二氧化碳纯度不高呢？我及时引导学生质疑：二氧化碳只能用向上排空气法收集吗？能否用排水法收集呢？化学兴趣小组决定对此微课题进行研究。二、针对问题，查阅同学们首先查阅了相关资料，得到如下信息：①20℃时，一个标准大气压下，1体积水中溶解1体积的二氧化碳。②《实验教学》杂志中毛明老师曾经发表过一篇文章，论述了二氧化碳的排水集气法收集的可行性。一些中考题目中也显示，当充满二氧化碳的集气瓶倒扣在水中，现象是：液面略有上升。③同学们据此提出，二氧化碳在水中的溶解能力并不大，可以考虑用排水法收集。三、任务驱动，合作在设计实验方案之前，我指导学生讨论，明确了要从速度和浓度两个指标，验证排水法收集二氧化碳是否可行？针对速度的快慢，同学们提出——收集等量的二氧化碳（对通常比较收集相同的体积），比较反应所需所收集的气体的量来比较反应速度的快与慢。而对于二氧化碳这种无体，为了增强实验的可见度，同学们选择了前一种方式。有学生很快设计了实验装置：同学们眼前一亮，但动手实验后，却发现了弊端：排水法经讨论后认为，锥形瓶内气压与外界气压一致，因此无气泡冒出。初次实验尝试失败了。我及时鼓励大家不要灰心，要发挥团体的力量，决定将同学们分六组进行对比实验（所用稀盐酸由浓盐1：6稀释而成），（实验数据见表1）：显然用排水法、排气法收集二氧化碳，速率差别不大，但比较发现排水法甚至还略快。而对于浓度也即纯度问题，学生先是设计了澄清石灰水检验法，向两种方法收集到的等试管的气体中，加入等量的、等浓度的澄清石灰水。通过现，在用排水法收集所得二氧化碳中澄清石灰水显得更浑浊一些，但是差别不大。考虑到若二氧化碳过量，浑浊的石灰水有再次澄清的可能。我又鼓励学生继续寻找更好的方法，学生又很快联想到了氢氧化钠溶液吸收法，并用集一试管二氧化碳气体，同时将它们倒置于浓氢氧化钠溶液中（为了增强实验的可见度，我将氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞排水法收集的二氧化碳的试管中液面上升更高！这里用转换法体现二氧化碳被吸收量的多少，进而可得两种方法所收集二氧化碳的纯度的确是有差别的。为培养学生的动手操作能力，也使实验显，我鼓励学生继续寻找更加直观的定量方法，有学生想到了注射器。用注射器抽取等体积的两种方法收集的气体，同时将注射器置于足量的浓氢氧化钠溶液中，进行充分反应。不难发现，改为注射器作为反应容器，它可以简便、定量的转化、比较二氧化碳的被吸收量。实验成功了！同学们得出结论：可以用排水法收集二氧化碳，并且相较于排空气法收集，排水法收集二氧化碳又快又纯！四、反思不足，实验创新在实验结束后，我又组织学生进行反思。若用排水法收集二氧化碳，稀盐酸的最佳浓度是多少？气体的收集率（即收集到的气体量占产生气体的比）是否比排空气法低？能否不用转换法，直接比较排水法与排空气法收集到的气体浓度呢？同学们深感科学研究无穷尽，投身化学微课题研究大有可为兴趣更加浓厚、对科学的热爱更加执着！在传统实验方法之后，我们又用现代手持技术定量测出两种方式收集二氧化碳后所得气体的浓度(见图5。由于二氧化碳传感器量程限制，测出氧气的含量，换算可得二氧化让学生了解了先进的数字化实验给教学带来的方便。为减少二氧化碳溶解于水的损失，思考、讨论，收获了二氧化碳更佳的收集方法，如排饱和液法和真空收集法。通过实验探究，分析比较，由排气法到排水法再到排饱和碳酸氢钠溶液乃至真空收集法，同学们明白了，没有最好，只有更可以用排水法收集二氧化碳，并且收集的二氧化碳比排空气法收集的更纯些。五、学生微课题研究上面我们谈及的能否用排水法收集二氧化碳的实践案例是新课程改革以来，学生微课题研究在化学课堂中的一个具体实践案例，它的意义不仅关且关系到教师教育教学的方方面面。具体指的是如何做到教师有效教、学生有效学上。学生微课题研究是对课堂教学的补充，对提高学生实验探究与创新意识、发展化学学科核心素养等十分有益。第一，学生微型课题研究，是学生和教师为解决学生自身的学习困惑或具体问题而进行的一种微观的应用研究。其研究内容本身就是教育教学实真问题、小问题，它的特点是研究的周期性短，见效比较快。所以，这样的研究对于学生无疑能改变其被动学习的状态，使学习变成学生主动获取知程；对于教师可通过指导学生微课题研究改进自己的教学实践，促进自己的专业发展。第二，学生微课题研究可以是教师基于指导学生的个人的微课题研究。教师可从自身的备课、上课等教育教学环节中发现值得研究的课题进行分析和研究；或以备课组为单位对某种普遍性的问题进行分析交流。这就要求在微型课题研究中，学生均作为主体，他们通过具体的学生微课题研究实践的学习能体会、反思和提升，甚至重建自身经验，更好地掌握知识的本质及知识间的相互联系。第三，学生微课题研究中，问题就是课题、对策就是研究、收获就是成果。它注重研究本身，更注重成果的应用推广；它既能培养学生自主研究、协作攻关的能力，又能及时将学生自身急需解决的问题、困惑作为研究对象，解决实际问题的能力。学生微课题研究的逐步开展，不仅培养了学生敢于质疑、大胆创新的科学精神，提高了学生主动思考和探究能力，还完善了教得学生化学核心素养得以发展。第四，学生微课题研究还可以解决课时不足的问题，充分把探究由课堂内向课堂外延伸。提高了学生运用知识解决实际问题的能力。小课题能做大学问，小研究能长大智慧。珍视学生微课题研究，变学生被动学习为主动探究与实践，这不仅提高了学生化学核心素养，更能促进展，提高化学教育教学水平。这也必将引领学生更快更健康的发展。参考文献：[