酸雨的调查分析——化学研究性学习的一个案例设计

     研究性学习课程是一种发现问题——分析问题——解决问题——展示成果的教学模式。设置研究性学习的目的在于：改变教师的教学方式；改变学生单纯地接受教师传授知识为主的学习方式；为学生构建开放性的学习环境、提供多渠道获取知识并将知识综合应用于实践的机会，促进他们形成积极的学习态度和良好的学习策略，达到培养其创新精神和实践能力的目的。具体地讲，研究性学习的实施一般有以下几个阶段：

       根据上述思想，设计酸雨的调查分析报告如下：

第一, 创设情境——为研究性课题的选择作预备

 情景的创设可以通过开设有关酸雨危害的小科普讲座，观看教学短片等形式，做好背景知识的铺垫，激活学生原有的知识存储，提供选题范围，使学生了解酸雨的危害，从而诱发探究酸雨相关知识的动机。

       第二，研究课题的确定 

         研究课题可以由教师和学生共同探讨得出，所设课题应当有一定研究价值（可以通过小组评议的方式来确定其是否具有研究价值）。

       第三，组织课题小组 

         课题小组的组织方式，可以采用学生自由组合，教师适当调节的做法。具体方案如下：学生可以按3至5人组成一个组，教师再进行适当的调节。调节时应考虑学生的兴趣、性别、个性特点、化学成绩、能力水平以及家庭背景等综合因素。课题组建立后,通过自由选举,每个课题组产生一名小组长。组长的任务是:做好本课题组在整个研究过程中的组织协调工作;经常与指导老师和学校有关部门联系;实事求是地记载研究性学习活动记录表。

        第四 ，制订研究方案

      研究方案应当确立研究的目的和意义，研究的主要问题，研究的步骤和程序，以及对调查问卷、提纲、实验方案的编制等，以保证研究活动有条不紊地进行。

      1、确定研究目的和意义： 通过对酸雨的调查实验和分析使学生对酸雨的形成、防止和危害有较深刻地认识。增强学生动手能力和分析、归纳从而解决问题的能力。从动手参与实验的过程中体会到学习的乐趣，培养学生实事求是分析事物的科学态度，提高学生的环保意识。

2、确立研究的问题：了解酸雨的定义、成因、分布、危害和防治。

3、研究方法：本课题是一项以化学与环境的关系相结合的选题,因此研究的方法主要采用文献查阅法、实验操作法、比较分析法、和归纳演绎法相结合的研究方法。                  在已有的理论学习基础上，可以结合当地情况通过设计实验来研究酸雨的性质，如可以通过对所在城市雨水的采样进行酸度分析，进而模拟该地区酸雨对建筑物的腐蚀情况等。

4、制定研究步骤和程序：

草案：由师生共同制定，可以让学生通过自己动手查阅、收集资料了解究竟什么是酸雨，它的成因，分布情况、危害范围和造成的后果、以及如何进行酸雨的防治。并通过采集雨水，分析雨水的PH值，结合其他实验来分析、验证酸雨的形成和对建筑材料的腐蚀情况。设计调查问卷，了解大众对酸雨的认识程度，提出建议提高群众环保意识。最后综合分析写出结题报告。 补充：在以上草案基础上，可以进行更详细的计划拟定，比如研究过程中的时间安排、资料检索方式、调查研究范围、采样分析方法、活动地点等。也可以先拟定计划草案的一部分，在今后每两周一次的小组交流中逐步完善。

        初拟的研究方案确定后，课题组全体成员和指导老师一起, 对其逐项进行讨论,                  在讨论中,组员应尽量对研究方案中的每项内容从不同角度、不同层面提出质疑, 使研究方案尽可能地完善。最后, 由课题小组长向全班同学作开题报告,让全班同学对开题报告进行讨论、质疑, 以进一步完善研究计划, 待研究方案确定后, 课题组再行组织分工, 逐一落实到人。

   第五，研究过程的实施

       1．查研文献,通过在图书馆或者网上查阅文献了解酸雨的定义（PH在什么范围称酸雨），对酸雨的形成原因（自然和人为因素）、分布（在世界的分布和在中国的分布特点）、决定这种分布的原因、危害（对动物、植物、建筑物等的影响）以及目前的治理措施进行资料的收集、整理。                  

        2．通过实验验证酸雨的腐蚀作用

         为了让学生能够真正了解酸雨的腐蚀作用，可以通过设计如下实验来加深学生的感性认识，设计实验时教师可以给于适当提示，以引导作用为主：

      （1）测定当地雨水的PH ：收集雨水、通过实验测定PH，了解雨水的酸度；

      （2）配置模拟酸雨，分析对建筑材料的腐蚀情况：可以根据具体情况引导学生思考，得出模拟酸雨腐蚀建筑物的实验方案，下面给出一种可能的设计方案）：根据所在地区的平均离子浓度，在去离子水中加入适量CaCl2、硫酸镁和硝酸铵，然后用硫酸分别调制成相应雨水PH的几组溶液。将已经分别精确称重的混凝土块放入上述溶液浸泡一段时间，然后再放置一段时间后称重，分析其重量变化，通过查阅文献或者向指导教师咨询对其提出合理的解释。通过模拟自然条件下的酸雨对建筑物的腐蚀，加深酸雨对建筑物的危害的认识。

        3．设计调查问卷

        通过设计调查问卷的形式，可以了解人们对酸雨的危害程度的认识以及如何治理酸雨的看法，通过调查问卷的形式也可以使学生间接了解社会。

       4．在研究过程中应注意及时进行小结,分析存在问题

        由于学生对课题的研究常常出于好奇，一旦开始研究,碰到难以解决的问题又常常束手无策，可能会产生很大的情绪波动。因此，我们可以采取每两周一次集中交流的做法,让课题组内的成员汇报阶段性的研究成果,集体解决存在的疑难,并由小组长做好记录，如有遇到不能解决的问题还可以及时向指导老师请教，从而避免了学生在研究过程中的有较大情绪波动，有利于学生顺利完成研究。在研究过程中,如果发现原研究方案难以继续实施,课题小组应在老师的指导下,及时对研究方案进行调整,并制订出新的研究方案。新的研究方案同样要在组内进行论证,并由老师审订,由组长落实到个人，做到专人落实,                  具体负责，使全体组员都能参与研究，都能发挥一定的作用。