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化学教学中引导学生“研究性学习”的探索与实践
更新时间:2003/10/27  作者:松江一中 於育平  阅读:5658次  

纲要:1.阐述在化学课堂教学中引导学生进行“研究性学习”的可行性和现实意义。

2.结合高中化学教学内容和本人的一些教学实践体会,阐述化学课堂教学中适宜采用“研究性学习”的一些研究专题。

3.运用现代教育教学理论和教育心理学理论,结合本人的教学实践阐述如何在化学课堂教学中引导学生进行“研究性学习”。



“学生负担过重”和“学生厌学情绪”是当前教育者经常遇到的两大难题,形成这两大难题的因素很多。只有当学习成为学生感兴趣的一项主动求知的活动时,当课堂成为学生向往、留恋的学习场所时,当教师成为学生亲密的可信赖的朋友时,教育和教学才能产生最大的效益。所以,使每次堂课教学成为有效的教学是解决以上两大难题的重要途径。那么,如何使每堂课成为有效教学呢?那就要求教师更新教学理念,在教学中充分发挥主导作用;学生也要改变单一的“接受式”学习方法,主动参与,善于发现,勇于探究,充分发挥学习的主体作用。二期课改提出的“研究性学习”正是体现了这个新的理念。

我是一位化学教师,十几年的化学教学工作让我体会到:在化学教学中实施“研究性学习”具很重要的现实意义。

一.化学教学中实施“研究性学习”的现实意义

“研究性学习”也称为探索性学习,是指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式去获取知识和应用知识的学习方式。所以,研究性学习的一般过程是:提出问题→设计方案→实施研究→处理结果→成果展示、评价。

由此可知,研究性学习的过程与化学实验的过程在本质上是一致的,都是为了发现真理和检验真理。而化学教学以实验见长,因此,我们在化学教学中完全可以进行研究性学习的尝试。与传统教学模式相比,研究性学习更注重培养学生独立自主地去探索新知识的能力,让学生把对未知世界的好奇性发挥出来,这是一种富有创造性的学习方式。运用研究性学习法,教师的教学不应只注重教学结果,而更应该重视教学的过程,不仅要注意如何传授知识,更要教会学生如何学习,发挥学习的主体作用。

化学教学内容丰富多样,教师面对的学生具有不同的学习基础和个性特点,所有的化学课堂教学内容全部采用研究性学习显然是不可取的。那么,哪些内容适宜采用“研究性学习”呢?

二.化学课堂教学中适宜采用研究性学习的内容

1.对某一化学实验的深层次专题研究。

可以对定性实验进行定量研究,如“喷泉实验”可用来说明气体的溶解性。对于这个内容,我以前采取的教学方式是:“讲解法”。在高一“氯化氢气体的溶解性”教学中,演示了喷泉实验后,就详细地讲解了为什么会产生“喷泉现象”的原因,学生当时似乎理解并接受了。但是,在高二学习类似的内容——“氨气的溶解性”时 ,因为考虑到原理是相似的,就让学生来阐述氨气也能做成“喷泉现象”的原因,结果大部分学生无法回答。现在,我在高一“氯化氢气体的溶解性”教学中,就引导学生以此做一个专题:“对于喷泉实验这一特定的装置,多大溶解度的气体才能形成喷泉现象?”在这个专题的研究中,首先引导学生运用物理知识进行计算得出初步的结论,然后让学生通过实验来进行验证,最后引导学生发散思维:可否对上述装置或液体进行改进,以使更多的气体能做成“喷泉现象”?尽管由于相关知识基础有限,同学们对该专题的研究并不是非常有深度,但由于同学们积极参与、亲身体验,对该实验的原理有了深刻的印象,高二再学习氨气的“喷泉实验”的原理时,就变得轻而易举了,从而对氨气的极易溶于水的性质有了更深刻的理解和记忆。

其次是对现象不明显,操作不方便,有环境污染的实验进行改进。因为化学教学中不可避免地要接触有毒、有污染的气体。如fe与cl2反应的实验现象不明显、污染严重,在学习该内容时,我引导学生对影响实验的诸多因素进行分析,探索最佳实验方案,有学生指出:使用的铁丝要尽可能地细;有学生指出氯气有毒,该实验放在通风橱中进行;更有学生指出放在通风橱中做,现象看不明显,想办法设计一个密闭体系……尽管同学们设计出的改良装置不尽完美,但是同学们体验了科学探索的过程,同时对课堂知识也有了更深刻的理解,又拓展了知识面。

2.对高中化学重、难点知识的专项研究。

通过对化学重、难点知识的专项研究,可促进和拓展对现有书本知识的学习,达到对重点知识的深层次理解,对难点知识的有效突破。如“氧化还原反应基本规律及应用分析”,“苯的同系物中苯环和侧链的互相影响”,“同分异构体的书写”,“fecl3溶液与na2s溶液相互反应的产物研究”,“守衡法解题”等。

对于“氧化还原反应基本规律及应用分析”这一专题,我在高二的复习课中让同学们进行过研究。首先,设计了一情景:让同学们观察一个削了皮后久置的苹果,提出问题“苹果为什么生锈了?这里面有没有我们学过的化学知识?同学们积极思考,应用了氧化-还原的知识和铁的化合物的知识来回答问题。然后,再引出问题:生活中还有与氧化反应有关的事物吗?学生想出了很多。如:钢铁的生锈,蔬菜水果中维生素c的易氧化,自来水用铁酸钠进行杀菌消毒,84消毒液……我让同学们进行深化思维:既然我们知道有些食物中含有维生素c,那么如何测定其中维生素c的含量呢?由于同学们知识基础有限,我给同学们介绍了一些相关的资料以及有相关知识的网站,组织同学们分组在课外通过多种渠道去收集信息进行研究和探索。然后在第二堂课中让同学进行交流得出初步结论,最后又准备实验让同学们进行验证。通过这个专题的研究同学们对氧化还原反应的实质有了更深一层次的理解并学会了运用,同时让同学们感受了探索科学知识的乐趣,激发了对周围事物和科学现象主动探索的兴趣以及进一步学习科学知识的欲望。

3.渗透“绿色化学”意识,进行绿色化学的专题研究。

“绿色化学”已成为世界各国普遍接受并大力倡导、实施的“人类、自然环境”等可持续发展战略方针的重要组成部分,在中学化学研究性学习中进行有机渗透,应是提高学生环境意识、科学素质的有力举措。如讲了氯气性质和用途后,可让学生调查自来水使用什么物质作消毒剂,分析自来水的成分,以及在不同用途中还应作如何处理?又如讲了原电池后,可让学生调查常用电池的种类、使用范围、性能、价格比以及电池中的氧化剂、还原剂,了解回收废电池的意义等等。

4.对前沿知识的拓展性研究和联系社会、生活进行专题研究。。

教学过程中,为了使学生了解最新的科技成果,可结合教学实际进行拓展性的研究。如讲了胶体一节后,可让学生了解什么叫纳米、什么叫纳米技术、纳米材料有哪些特点等等。化学又是一门与社会、生活密切联系的学科,结合社会和生活实际,有许多小课题值得研究。如分析市售食盐的纯度,掌握检验食盐中含碘量的方法;调查常用料酒的品种、主要化学成分、性质和价格,如何识别它们?;食用醋的成分、对人体的功用等。以培养学生的好奇心、求知欲,引导学生密切关注人类面临的与化学有关的一些问题,国内、国际科学技术的发展,理解科学、技术和社会的关系,并关心其发展。勇于探索、提出建议和进行评价,培养学生的爱国主义和民族振兴的意识,具有社会责任感和可持续发展的思想。

5.科学家生平的专题研究

通过对科学家生平事迹的学习,了解科学家探索真理的过程、方法,学习科学家严谨、负责、坚毅、求实、求真、理性、创新、合作等科学态度和科学精神,以此培养学生的科学素养。如:结合“碳酸钠”的学习,让学生做“侯得榜的丰功伟绩”小课题;结合 “苯”的学习,研究“凯库勒是如何发现苯的环状结构的?”;结合“金属”的学习研究“不锈钢是如何发现的?”

6.根据教学内容的需要,就某个点或面进行一些小规模的研究。

如:高一教材中的重要实验“配制一定物质的量浓度”的溶液的教学,就可以就仪器的选择进行小规模的研究。(1)首先教师引导提出问题:医用生理盐水配制时一定要有准确的浓度。(2)引导思维:“如何配制准确浓度的溶液呢?”“需要什么仪器,什么药品?”(3)观察探索:教师提供一定的药品、仪器如:量筒、胶头滴管、玻璃棒、带刻度的烧杯、天平。分组让学生探讨有没有合适的方法和仪器来解决问题。(4)激化思维:上述所给仪器来配制溶液存在哪些问题?鼓励学生积极讨论、探讨。得到以下结论:量筒测量液体体积不精确;无法振荡、搅拌等使溶液浓度上下一致(5)深化思维:根据以上讨论提出符合实验需要的仪器的要求。(a)可以精确地测量液体的体积(b)可以振荡(6)解决问题:使用容量瓶。这样的教学费时不多但学生主动参与、亲自体验、动脑动手,深刻理解了一定物质的量浓度溶液的配制原理,同时又激发了学生学好配制操作积极性。所以只要教师努力探索和实践就能让“研究性学习”在化学课堂上发挥其更大、更广的作用。

研究性学习是一种全新的学习方式,学生没有学习的经验和有价值的参考书,如何使学生明确研究性学习的目的和意义,完成研究性学习的任务,教师的指导就显得尤为重要。教师要让学生理解什么是研究性学习;要让学生熟悉观察法、实验法、调查法、文献资料查阅法等基本的科学研究方法;要让学生学会根据课题特点选择合适的研究方法的能力等,交给学生开展研究性学习的钥匙。

三.如何引导学生进行研究性学习?

1.创设生动活泼的问题情境

创设问题情境的原则是:问题要小而具体,新而有趣,要有适当的难度,富有启发性,又要面向全体学生。在研究性学习中,教师要善于从学生实际出发,从教学的需要出发,围绕教学重点、社会热点、突出事例,创设生动活泼的问题情境,引导学生通过对某一问题、现象的深入研究来全面把握和深刻理解知识的内在联系,提高分析与解决问题的能力。如在高中化学教材中氯气、氮的氧化物、硫的化合物教学中都涉及社会热点——环境污染问题,如教师能以此确立研究专题,积极引导学生从物理、化学、生物,乃至经济、政治



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