G11首届化学晶体培养大赛
晶体,一种玲珑剔透的神奇物质。
说起晶体,最早要追溯到古希腊。古希腊人首先创造了κρύσταλλος(krustallos)这个词,意思是「冰」和「水晶」。像雪花、金刚石和食盐,都是生活中最常见到的晶体。
为了帮助学生们更好地了解化学键的相关知识,提升学生们独立研究的技能,本周中学部举办了首届化学晶体培养大赛。
这是本学期开学以来,11年级学生进行的一次课堂延伸研究活动。人气奖的评判,将由初中部的同学们投出心目中最喜爱的晶体作品,对低年级的孩子也是兴趣的一种启发。
学生作品展示
「泰坦尼克号」「雷峰塔」「折翼的天使」「至纯原石」……同学们
培养出的晶体形态各异,依据造型为晶体起的名字也十分有趣。
「我们小组培养的是硫酸铜晶体,至纯原石是我们培养的最好看的一个,
都舍不得用来比赛……」G11的同学说道。
硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O),完整的单晶是平行四边形斜方,蓝色透明。
硫酸铬钾晶体(KCr(SO4)2·12H2O),完整的单晶是正八面体,紫色透明。
学生讲述晶体名称的由来
为了培养晶体,实验进行了两个多礼拜,学生们每天都要泡在实验室。
配置饱和溶液、加热或蒸发析出晶种,选出适合的晶种、用棉线吊在溶液中让它继续长大……
「我们选用的滤纸太『细』了,过滤的时候流速太慢,导致一开始很难形成晶体。」
「有时候溶液没有配置好,晶种就会长成不太好看的多晶体,就算长毁了。」
只有镊子尖大小的晶种
每个小组都做了无数次尝试,其中只有几次能够成功。
如果培养出了完整的晶体,同学们用滴胶或者指甲油封存这来之不易的的成果,再从这几次成功培养的晶体中选出比较好看的参加比赛。
晶种悬挂在溶液中继续生长
「这次的实验课题是半命题式的。除了学习相关的化学知识,学生们
需要自己进行文献研究、并自主设计实验,去研究不同物质的单晶生长条件。」
在IB课程的DP阶段,要求学生们具有ATL的核心技能。
化学学科的阮老师表示,举办这样的比赛,就是为了提升学生
的核心技能之一:研究技能(Research Skill)。
ATL Skill
Thinking Skills | 思考的技能 |
Social Skills | 社交的技能 |
Communication Skills | 交流的技能 |
Self-management Skills | 自我管理的技能 |
Research Skills | 研究的技能 |
对于G11的学生们,这样的晶体培养试验特别之处在于:
半开放的研究课题,有别于完全独立的研究,便于确定研究的方向;
小组合作,可以互相帮助、互相总结;
研究的深度相对浅一点,是他们这个阶段可以达到的,不会望而生畏。
学生们经历了从设计、执行到报告的完整过程,加上后期的课内实验,
一步一步提升到12年级,他们就可以独立的完成个人的研究,
根据开放的命题设计完整的实验,并完成长达12页的实验报告。
除了孜孜不倦做实验,孩子们还要写出完整详实的实验报告,几个小组的报告各有亮点:
有的小组试验记录非常详细,第二天根据记录去改进思路,后面就能够得到更好的晶体。
有的小组数据分析写得比较精彩,不仅数据精确度很高,
而且对数据的趋势线、可信度都进行了更深入的处理。
作为同学们第一次完成的研究报告,其中仍然有表述不够
严谨详实的地方,需要孩子们不断修改、完善。
「对化学研究的过程中遇到的困难该如何去解决,包括一个好的lab report
该写成什么样子,这些技能的成长是对学生们更有价值的事情。」阮老师表示。
学生实验报告
化学视角,是现代科学素养必备的重要部分,可以让我们看待问题的方式更加全面深刻。
这样的晶体实验不仅充满趣味性,更为足彩平台G11的孩子们未来做内部评估的的论文、以及扩展论文打下了充分的准备。