化学教学中融入“课题式”探究的尝试

刘红 李鸿宇

摘 要：新高考背景下，在指导学生CPPO荧光试验溶剂替代品探究中，在作品获得遵义市创新大赛一等奖、贵州省创新大赛一等奖、十一届宋庆龄发明比赛铜奖的参赛过程中，通过案例分析，思考并总结了化学学科教学中融入探究的新方法，“课题式”探究，用做课题的方法、方式完成学生问题的探究，能高效培养学生的化学核心素养和综合能力。

关键词：“课题式”探究；CPPO荧光试验；溶剂DBP；替代品

一、问题提出

高中化學教材中，各章节总会设置【实践活动】【科学探究】等内容板块，怎么处理这部分教材内容，很多老师都是“一带而过，视而不见”。其实，如果长期坚持阅读专业期刊，会发现，国外教育的推进和动向，国家层面的教育思想和改革，都在强调实践，强调探究创新，都离不开学生核心素养和核心竞争力的培养。通过指导学生CPPO荧光试验溶剂替代品作品参赛，结合自己近20年做课题的经验，反思总结之后发现，如果这些内容板块能通过“课题式”完成探究，用做课题的方法、方式，完成学生课本课外的探究，是解决高中化学教学中“实践活动、科学探究”板块内容的好方法，是培养学生科学核心素养及综合能力的高效途径。

二、问题的解决

1.“课题式”探究的理解及流程

“课题式”探究是指用做课题的方法、方式，完成学生课本及课外的探究。流程如下：选题—查新—开题—研究方法—研究过程（原理、设计、实验）—研究结论—成果的总结。在高中化学选修5有机化学基础中，教材安排有6个实践活动，7个科学探究，6个科学视野，可以把这些内容让学生选择并转化为课外的“课题式”探究，分小组完成，班级集中展示来完成教学内容。

2.案例分析：CPPO荧光试验溶剂替代品的探究

（1）选题：学生因为好奇大型晚会中各色荧光棒的发光，在荧光试验中发现有机溶剂DBP恶臭且有致癌和生殖毒性，结合选修5教材P42页【实践活动】生活中有机溶剂使用的探究，指导学生把问题转化为课题。

（2）查新：让学生带着问题去查阅资料，在查阅相关知识原理、方法的同时，看看自己问题的解决是否有创新性。

（3）开题：在老师的指导下，制订研究实验方案，并审核其科学性、可行性、创新性。尝试根据相识相容原理，在常见的有机溶剂或混合溶剂中，利用实验法、对比分析法等，探寻合适的溶剂替代品。

（4）研究方法：实验研究的常用方法（控制变量法、对比实验法等）和分析方法（图表分析、对比分析等）。

（5）研究过程：

实验设计：首先筛选生活中常见的有机溶剂，在荧光实验其他条件不变的条件下，选取实验组（DBP），设立4个对照组（无水乙醇、丙酮、四氯化碳），同时分别探究催化剂的使用和剂量。

实验1：各称取2克CPPO和量取20 mL DBP、20 mL无水乙醇、20 mL丙酮、20 mL四氯化碳，把称取好的CPPO和有机溶剂混合，在5个小烧杯中均匀放入相同的荧光染料，在70℃左右的水温下水浴加热叔丁醇为液态，量取液态叔丁醇24 mL和16 mL过氧化氢分别倒入各个烧杯中，混合。实验现象如照片1、2所示。

实验2：增加有机溶剂的种类，尝试第二次实验，这次实验的主要步骤同第一阶段的实验，其中，1组为对照组，其溶剂为DBP，2、3、4、5组为实验组，所用溶剂分别为甘油、苯、乙酸乙酯、乙酸乙酯与甘油的混合溶剂。另外，增加染料的种类，加的荧光染料分别为蓝色和绿色。

（6）研究结论及分析

将表2的实验结果输入Microsoft Office Excel，根据发光强度自行分辨分级（按照0～8分级），制成柱形图、折线图。从柱形图看出，发光强度丙酮与DBP的相当，都稍弱于苯。从条形图看出，发光时间DBP与苯相当，丙酮保持得稍长一点。但基于苯的毒性，最终我们选择丙酮作为DBP的替代品。

结论：丙酮完全可以替代DBP。等体积的二者，丙酮作溶剂的荧光实验，发光时间还稍强于DBP。

（7）成果的总结：教给学生表述的方法，利用上述的图表和数据分析，呈现研究结果，班级展示。

三、体会

在化学教学中，如案例所示，教给学生“课题式”探究，让老师实践教材的创新处理和融合，让学生体会探究的乐趣，激发培养创新的潜能。

作者简介：刘红，女，汉族，贵州遵义人，硕士，高中高级教师，研究方向：化学教学、课题、研究性学习。

编辑 郭小琴