酒与乙醇课外基于项目的化学研究性学习设计案例

案例6-6[案例6]酒与乙醇——课外基于项目的化学研究性学习设计案例华东师大三附中化学组的王兰桢老师设计了一套适于校外合作调查式研究性学习的学习者共同体的活动。他们的共同体活动表现在：学生小组协商选定有关“酒与乙醇”的研究子课题，明确责任分工，各自要将查找的研究信息汇集到研究小组，小组集体行动实施难度较大的调查，研究中共同体及时进行任务和分工的调整，吸纳专家加入，小组将研究成果制成各种作品，在全班展示，并共同建设一个关于“酒与乙醇”网络资源库。这个“集体知识库”的导航构架(参见图6．5)包括这样几个知识板块：酒的基本知识、酒与健康、酒与司机、甲醇与假酒、酒精与未来。在每一板块，又包括这样几个栏目：●我的问题：包括每一成员在研究中遇到的各种问题，以及自己提出的解决问题的设想。●我的观点：对各种问题的看法，或解决办法，还有各种思想和理论，各种图表、实物照片●拓展：各小组及个人将自己研究的新发现放进该栏目，并通知网页制作者，随时扩充资源库中的链接●更新：网页制作者将各小组的最新研究概括后，将新信息逐条列出，这样，关于“酒与乙醇”的资源库日益丰富，并成为学生们及时交流与相互学习的支撑。每个研究小组都写出了内容丰富的研究报告，有的小组还创作出了颇具特色的作品。下面就是王老师的叙述：一、问题的由来：近来，我校各年级、各学科都在搞研究性学习活动，我也想一试。正好我任教的高二年级化学课讲到了“乙醇”一节。众所周知，酒是中国饮食文化中的一大瑰宝，与学生们的生活有着密切的联系。如果学生能了解一些关于酒的由来、酿造、种类、文化，以及酒与健康等常识，对学生拓展知识面、陶冶情操、健康生活会大有好处。就确定搞《酒与乙醇》专题吧!但这次活动应该达到什么目标呢?尤其是，这是我第一次搞研究性学习活动，我很想知道究竟研究性学习会给学生带来什么样的影响。于是，我在设计本次活动之前，先对我班49名同学进行了一次问卷调查。(前期调查见表6．5)调查结果显示：大多数学生在理论学习或在实验过程中遇到疑问时，总是倾向于向教师或同学寻求帮助；不习惯或不会利用网络信息或图书馆资料；多数学生愿意参加化学研究性学习活动以拓展知识面，并渴望走出校园与社会融为一体；学生们表示对科学的新发现兴趣很浓，却又不主动获取相关信息；不少同学不知道自己有无创造力。看来，学生们的独立解决问题的意识和能力，信息检索、分析、组织与评价的能力都有待提高。二、计划与准备根据我对学生的调查，并初步查阅了有关酒的文献后，结合高二学生已学的乙醇知识，开始了《酒与乙醇》研究性学习的设计。本次活动时间是2001年3月到5月。(一)教师活动设计1．教学目标(1)知识目标：学生了解酒的酿造原理及分类等基本知识；酒对人体的生理作用及酒与健康的关系；酒后驾车的危害及乙醇定性检验方法的实际应用；假酒的危害及甲醇的性质及其毒性；乙醇资源的开发与前景。(2)技能目标：学生初步学会：社会调查、实践、社交技能；获取、分析、处理和利用信息的能力；表达观点、展示成果的能力。(3)情感目标：让学生通过自己的团队活动体会增强主体意识和责任心，激发探究创新精神；学会与人交流、合作的技能；激发对生产、生活和科学技术的兴趣。2．教师任务定向(1)鼓励学生从多渠道获取信息。(2)帮助学生正确地认识与应对挫折。(3)指导学生胆大心细地进行探索性实验的研究。(4)引导学生展开丰富的想象力(5)和他们一起探索，必要时提供帮助(6)对学生的研究成果和作品有个公正的评估。(二)学生活动设计1．确定子课题由学生酝酿、讨论研究《酒与乙醇》的可行性，纷纷表示这是一个贴近他们生活的题，应该有许多可供研究的空间。于是，你一言我一语，一下子冒出了二十多种研究方向。最后经过一番争执、斟酌，确定下了他们认为目前最迫切需要解决的五个子课题。2、分组与责任定位学生以“志同道合”为原则自行分组，确定组名，承包子课题，定下计划。每组还竞选出一位最具组织能力、最精通网络信息、最熟练电脑操作的同学为组长。详见表6．4。表6．4“酒与乙醇”小组分工组名X组(l0人)W组(10人)L组(10人)TA组(10人)探路者(9人)组长陈佳佳魏明哲陆首炯沈琦浩丁艳春负责子课题酒的基本知识酒与健康酒与司机甲醇与假酒酒精与未来研究方式上网市场调查啤酒厂考察做甜酒酿上网社会调查访问高校专家上医院咨询上网社会调查访问交警队制检测仪上网去书店社会调查假酒的检验上网去科技馆市场调查动画设计总原则分工不分家，资源共享3．对学生作品的要求各小组每两周交一次活动记录；所有同学对所选择的问题研究的论文或书面报告；各组制作一份多媒体演示稿并进行展示汇报演讲；各小组可拿出各种创新作品(不作硬性规定)。三、活动过程2001年3月中旬—4月下旬，是我们研究性学习实践的关键阶段，也是学生们遇到挫折最多、收获最大的时期。来看看各个小组的有趣的经历吧!X小组：同学们为了将“酒的酿造原理”与实际生产过程相联系，多次前往东海啤酒厂作实地考察。第一次出发前，他们未与厂方作任何联系，都满怀信心：“天时、地利、人和”，以为厂领导一定会支持我们中学生搞课题研究的。可是，到了啤酒厂却遭保卫阻拦。于是，学生将求助电话打到了我的办公室。由于此时已是下午四点多钟了，我就劝说他们先回来再一起讨论下一步计划吧。那天他们惟一的收获就是通过爬“人梯”趴在围墙顶上往里拍到了许多啤酒瓶的照片；还拍下了厂里那个正冒着黑烟的大烟囱。回来后，我好好鼓励了他们一番，失败有时候也是一种收获，它能磨练一个人的意志力，但要找出失败的原因。于是，同学们第二次又出发了，这一次可有了经验，不再莽撞行事，而是作了充分的准备工作。先查询啤酒厂总机电话，再转总经理室，向对方说明来贵厂参观的目的，约定好了时间。虽然第二次成功了，但学生们还有些许遗憾，就是他们带去的照相机与摄像机都没派上用场，因为厂方考虑到生产技术的保密性，不准拍摄，幸亏后来他们在网上查找到了一张有关制取白酒的工艺流程图弥补了这一缺憾。W小组：同学们为了获取更多有关“酒与健康”的知识，从网上下载了大量的有关资料。可是兴奋之余，突然又变得一筹莫展：怎样将这厚厚一大堆东西整理成一份研究报告呢?我提醒他们：当你们在分析、处理资料时要舍得“忍痛割爱”，要把最能突出主题的信息保留下来。这一小小建议还真帮了学生的大忙。没过几天，学生们欣喜地告诉我，他们将资料分成了饮酒的益处、害处及酒对人体的生理作用三大板块。在W小组第二次交上来的活动记录中，他们写到：“我们在网上查找到了所需的大部分资料，但多得不知所措，后来在王老师的提醒下，我们开始拟订新的分类方法，从中我们学会了查找我们所需的东西；学会了分析、处理信息，找出重点内容的方法；学会了有条理地做想要做的事；学会了合理安排学习时间及课题计划的完成。”L组：同学们为了了解司机对“酒后驾车”危害性的认识，委派4名组员利用课余时间对石化地区部分出租车司机进行问卷调查，但在调查中最棘手、最无奈的就是司机的不配合。于是，我建议该组同学全体出动，分成五个2人组，调查终于获得了成功。可是“麻烦”接踵而来，随后的访问交警队又遇到了类似的困难。为了获得关于酒后驾车的案例及处罚条例等，学生们多次前往交警队，但每次去交警们总推说太忙而拒绝采访。当他们垂头丧气地回来时，我送给他们八个大字“精诚所至、金石为开”。终于在第四次前往时，学生们被热情接待了，并获得了大量的资料，如检测酒后驾车司机血液酒精浓度的仪器，关于交通事故的书籍及光盘等，还与交警队长合了影，令同学们兴奋不已。该组同学在酒后驾车检测仪的制取中，为了调整硫酸的浓度，找出不需加热就能使暗红色的CrO3与乙醇反应转变为蓝绿色Cr2(SO4)3溶液的硫酸适宜浓度，学生们做了几十次的浓度配比。当最后得到黄色硅胶制得酒后驾车检测仪时，真是激动不已，照相机快门摁了不下十几次，高呼：“我们要留下痕迹，我们成功了!”TA组：为了让更多的人知道假酒的危害，同学们利用双休日在各商场门口进行随机调查。在该组第一次交上来的活动记录中他们谈到：(1)在调查过程中，一开始我们很不好意思，可渐渐地胆子变大了，说话流利了，语气老练了，这多多少少增强了我们的社交能力。当然，其间我们不免遭到冷言冷语，但我们仍然笑脸相迎。(2)当了解到市场中对假酒的成分知道的人甚少时，我们更坚定了要研究好这一子课题的决心，我们要让我们的研究成果为更多的人所知道，让他们真正认识假酒的危害。一种强烈的社会责任感油然而升。“探路者”组：未来世界里的酒精科技是怎样的呢?同学刚开始时好一阵抱怨：这个问题太抽象了，简直无从着手。他们通过整整一周的努力，好像还是举棋不定、毫无进展。于是，我就引导他们尽可能展开想象的翅膀，大胆创想，离谱一点也无所谓。结果几周后，“探路者”组同学在电脑里用FLASH制作出了一个栩栩如生的动画世界，酒精分子中的碳、氢、氧原子各自转动着他们可爱的“圆眼珠”，用夸张的大嘴正骄傲地描绘着他们的未来世界。这使我不得不承认我们的学生有时候比当老师的还厉害，他们的巨大潜能才是学校真正的财富。从上述5个具体例子可见，在整个的研究过程中，不管哪一组同学都花了大量的时间与精力来努力探索酒与乙醇的关系，虽然有时候的确很辛苦、很累，但我们的收获却已远远超出了我们的付出。四、研究成果的展示5月上旬，是我们课题研究的最后一个阶段，也是学生展示研究成果的最佳时期。1．小论文由于“酒与乙醇”是一个亲身体验的研究过程，所以同学们都觉得有好多话要说，连平时最讨厌写文章的同学都很快把小论文交了上来，其中不少论文的确写得非常出色。我在帮助他们修改文章的同时也鼓励他们，大胆地向各种适合他们的刊物作自我推荐。2．多媒体演示文稿漂亮的多媒体演示文稿设计不仅显示了他们熟练操作电脑的技能，还充分展示了学生审美、绘画、想象、创造等多方面的能力。我在原则上尊重学生们所设计的各种意境，只是在文字处理方面适当加以提醒：切忌文字堆砌，否则会令人感到乏味。3．研究成果汇报交流展示课上我是“节目主持人”，真正的“表演者”是我的学生们。他们在电脑上演示自己精心制作的多媒体演示文稿，并推荐组里音质好、声音响的同学讲解，俨如一位严谨的学者。他们展示了自己的发明创造：啤酒厂那冒着黑烟的大烟囱照片，其摄影技术可谓专业水准；自制酒酿味道不错；酒后驾车检测器效果灵敏。最令人捧腹的当属L组的小品：酒后驾车。不管是演喝醉酒的局长，还是演严厉的警察的，一个个都将他们的表演天赋表现得淋漓尽致。4．挂上班组网页等形式我们把学生们制作的演示文稿以及优秀小论文挂在了我校网页上，让更多的人来分享我们的成果。五、活动评价1．学生的真实感受5月中旬，为期两个月的活动结束了，究竟这次研究性学习的效果如何呢?我又对这49位学生作了另外一份问卷调查，(见表6．6)调查结果显示：(1)这次化学研究性学习不仅没有影响学生们学习课本知识，而且还在一定程度上提高了学生学习化学的兴趣(尤其是那些学有余力的同学)。(这学期的期中考试，我们班的总分再次名列年级第一，尤其化学成绩更为突出)(2)通过本次学习活动，同学们的收获都非常大，许多同学在小结中也提到自己在这次活动中真正地长了知识，开了眼界，挖掘了潜能，展示了才华。(3)在研究过程中还存在许多困扰，尤其是不易处理好考试与活动的关系，总有些担心，有时活动之余并不愉快。(4)教师在学习活动中的参与指导和帮助作用很重要。2．对真实问题的解决由活动实施中的案例可见，在活动中学生的各方面能力都得到了相应的锻炼，达到了预定的目标。L组同学在小结中提到：通过这次研究，我们对乙醇在生活中的应用有了进一步的认识，开阔了视野，而更大的收获是我们经历了一场战争，在这场战争中，我们懂得了怎样去坚持，只有在真正面对困难与挫折时，才能体会得到。坚强、努力，靠我们的意志，靠我们的毅力，更靠我们的智慧，去冲破重重困阻，才能达到胜利的彼岸。这其中的苦涩、甘甜、挫折、经验会使我们一生受益无穷。六、几点反思——我是谁?●教师是研究性学习活动的“引路者”，需要时刻提醒与引导学生的行动，此时就更显出设计计划的重要性。●教师是学生的帮手，在他们遇到各种困难时，要借助各种力量，包括自己