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探究与创新像呼吸一样必需和自然——附属中学全国化学数字化实验大赛参赛记

发布人:张晶 徐伟    发布时间:2018年04月02日   阅览量: 1397

      2018年3月,合肥工大附中九年级的崔睿琪、蒋上右、黄新曦、陈陆麟、苏智涵、张健等六位同学在指导教师鹿钰峰、张晶的带领下,带着作品《利用数字化实验探索人工呼吸》,参加了在上海举办的“全国化学数字化实验教学应用及创新设计交流与研讨会”。在一众国内化学界权威评委和济济一堂的来自全国各地的大学、中学师生参赛选手和观摩者面前,他们展示了自己的实验设计、创新与应用价值,并且现场实验操作,大获成功!他们严谨细致的科学态度、积极热情的研究精神,深深打动了评委和全场观众,博得了一次又一次热烈的掌声,最终荣获一等奖,这是一等奖中唯一的初中生团队。

一、阳春三月的绽放,播种在走进化学之时

      梅花香自苦寒来,阳春三月的华丽绽放,源自上学期初同学们刚刚进入初三,刚刚踏进化学的门槛之时。在第一章《走进化学世界》里,同学们学习了《对人体吸入的空气和呼出的气体的探究》。为了培养有利于学生全面发展、终身发展的核心素养,教材引导学生学习查阅资料、设计实验、通过探究活动学习化学,促进学习方式转变。而教师更是尽可能地创设真实问题前境,设计多样化的实验探究学习任务,引导学生通过小组合作、实验探究、讨论交流等多样化方式解决问题。探究与创新的种子在同学们的心中生根发芽了,他们不再满足于课本上的实验与结论,纷纷提出了自己的思考与疑问:空气中各成分含量的多少会受哪些因素影响?呼吸为什么会改变空气中某些成分的含量?深呼吸与浅呼吸有何不同?充气食品包装中的气体、鱼鳔中的气体、池沼中产生的气体都是什么成分?如何更精确更方便地测量空气中、各种混合气体中各成分的含量?人工呼吸为什么可以用来抢救窒息病人等等。老师因势利导,在学生高涨的主动学习、自主学习需求上,从科学探究的提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释和结论、反思与评价、表达与交流等各个环节上给予指导、反复实践,不断提高。在整个学习过程中,学生学得积极自主、生动快乐,不仅获得知识,并且多方面能力、素质得到开发、培养。

 

二、阳春三月的绽放,融入平时的探究与创新

      在上学期末形成的大量科学探究成果汇总中,经过筛选,崔睿琪等人的 《利用数字化实验探索人工呼吸》在校内出线,选送参加“全国化学数字化实验教学应用及创新设计交流与研讨会”。这个项目主要是研究人体呼出气体含量与哪些因素有关、人工呼吸的施救者应该采取深呼吸还是浅呼吸。从那时起,小组的六名成员在老师的带领下,牺牲休息、玩乐的时间,将每一个周末都投入到紧张的反复实验、改进提高、充实作品的辛苦工作中。关于实验方案,原先是由一位成员进行深呼吸、浅呼吸,用数字化仪器测量其呼出气体深呼吸、浅呼吸中各成分的含量变化,后来改为六位成员都分别进行深呼吸、浅呼吸,都用数字化仪器测量其呼出气体中各成分含量。这样样本更多,更有说服力。研究气体实验中,装气体样本的容器的密封性是关键点。同学们不断实验,寻找最优的密封材料,从开始的背心式塑料袋,到自封式塑料袋,最后发现断点式塑料袋最适用。怎样向密封袋内吹入呼出的气体,同学们发明出了好方法:在断点式塑料袋口插入一段玻璃管,用医用橡胶管将袋口与玻璃管扎紧,再向玻璃管吹气,塑料袋就像气球一样被吹得鼓起来——密封性非常完美!而塑料袋的另一端剪了三个洞,分别插入氧气、二氧化碳和湿度传感器,再用透明胶将洞口密封。

 

三、阳春三月的绽放,优质团队打造成功

      我们的数字化实验项目拥有优质的团队,学校领导重视学生核心素养的发展,以培养"全面发展的人"为核心,鼓励探究与创新,建立了先进的数字化实验室,探索数字化实验有效的教学策略,打造出信息技术与化学核心素养教学整合的新型教学模式,更高效地培养学生的创新精神和实践能力。从校领导到教务处、教科室、化学教研组、年级组;从研究参赛方案、到邀请专家指导座谈、学生实验训练的安排,各方面都给予大力支持。鹿钰峰老师付出最多,在繁重的校内外教育教学、教研工作之外,他带领合肥师范学院的张晓静、赵俊杰等几位实习生老师,与同课头的张晶老师一起陪伴学生一次次地挑灯实验、一次次地热情鼓励学生克服各种困难,走向成功。鹿老师积极争取到省、市、区各级教研室,名师工作室的支持,夏建华主任,许江安老师多次亲临我校,观看学生的汇报展示,给予了非常宝贵的指导意见和建议,使我们的项目不断升华,向着完美前进。鹿老师还请来了专业的电影制作公司,精心打造了大片式的项目宣传片,展示了我校的创新实验传统,学生自主探究式的学习风貌,在上海的比赛中收效极好!

      我校作为合肥工业大学附属中学,拥有探究与创新传统,在历年的国家、省、市各级青少年科技创新大赛中,都有多位师生获得大奖,这次的全国化学数字化实验大赛获奖一样体现出我们对国家学生发展核心素养教育理念的贯彻。在一次次地改进实验技术、完善实验方案、练习项目展示中,花费了同学们很多的课余时间,对于刚开始接触化学而又课业负担很重的初三毕业班学生来说是很不容易的。同学们在这一过程中,学习了科学研究的方法,培养了严谨求实的科研精神,锻炼的实践创新能力,也学到了密切合作的团队精神,勇于展示自我,自主发展、社会参与的人文担当,这些收获是更深远、更宝贵的。



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