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对中学化学研究性学习的探析

杨    萍

昆明盘龙区新迎中学    

摘要: 研究性学习是学生在教师指导下的自主性、探索性学习活动，本文通过在研究性学习过程中做法和体会，对研究性学习的含义、模式、案例进行探析，对研究性学习过程中存在的一些问题进行反思 .

关键词：研究性学习   研究性学习方式   学习情境   探索性研究   合作式学习

在走进新课程的背景下，我国的基础教育改革正在积极向前推进， 新的课程标准以及据此所编教材的一个显著特征是注意充分调动学生的学习主动性、开展研究性学习，使学生从自己的体验中学到知识，构建自己的认知结构。  

1 认识研究性学习,实现教学理念的转化.

何为研究性学习？

苏霍姆林斯基指出：“研究性学习是指学生在教师的指导下，以类似科学研究的方法去获得知识和应用知识的一种学习方法”。这种方法遵循了教师的主导作用和学生的主体作用对立统一、相互制约规律，体现了启发式教学的指导思想，实现了教学的民主化原则和主体性原则。新大纲、新教材、新课程标准、新高考模式都是围绕这项改革展开的，不难看到，新教材中“讨论”“插图”“资料”“阅读”“选学”“家庭小实验”“研究性课题”等小栏目从不同的角度体现了培养研究性学习方式的改革思想。研究性学习方式就是改变以往单纯地接受教师传播知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供多种渠道获取知识，并将学到的知识加以综合利用，培养创新精神。

2 研究性学习的模式

随着新课程计划的实施，研究性学习作为一项全新的必修课摆在我们面前，这是新颁布实施的化学教学大纲的一个闪光点。在教学过程中如何贯彻、落实研究性学习呢？我认为可以从以下几个方面展开。

2．1在课堂教学中实施研究性学习.

目前的学校教育，课堂仍是主要阵地，因此，立足课堂，深入挖掘教材内容是研究性学习的基础。                                                                      

2．1．1创设研究性的学习情境

思维是从疑问和奇怪开始的，良好的学习环境来自诱人的学习问题。因此,课堂教学中实施“研究性学习”需要正确处理教材，尽可能地把教学内容编制成学习问题，创设出能够激发学生的兴趣、启发学生思维、引导学生学习的情境,教师要激励学生主动“卷入”学习情境之中，指导学生掌握解决问题的步骤和方法，从感知问题       分析问题       解决问题，也可以让学生带着问题阅读课本，查阅资料，互相讨论。

2.1.2组织合作式的学习活动

合作学习的过程是同学之间互教互学、彼此交流知识的过程，也是互爱互助、互相沟通情感的过程，通过合作学习，促使学生能力强化,个性优化，学习的认知、技能和情感目标均衡达成，使学生学会正确认识自我，正确对待自我。

 2.1.3充分发挥实验的探究功能

长期以来在化学教学中，试验往往异化成一种形式，失去了他它的探究功能，沦为知识灌输的附庸和点缀，严重地影响了学生学习的质量和积极性。因此，利用实验的探究本性，发挥实验在探究问题、获取知识,培养智力品质和非智力品质方面的作用，要提倡通过实验观察发现问题、展开探究、解决问题。

 例:对二氧化碳的实验室制取原理，从反应条件、环保角度、经济条件、反应物来源、反应速度是否适宜等多方面多角度进行研究；评价对实验室制取二氧化碳的装置的创新，学生设计的各种各样的方案，令人耳目一新，在给予学生肯定和鼓励后，师生共同探究，哪些方案是合理的，哪些方案存在缺陷。

孔子言：“学而不思则罔，思而不学则殆”。可见思和学必须结合起来，才能获得良好的学习效果，研究性学习运用于课堂教学，重要的是把握其以学生发展为本的本质内涵，其价值体现在于让学生参与学习的过程和活动，在主动、互动的学习过程中，有所思，有所为，有所得。

教师应注意帮助学生制定适当的学习目标,并确认和协调达到目标的最佳途径，培养学生养成良好的学习习惯，掌握学习策略，创设丰富的教学环境，激发学生的学习动机，培养学习的兴趣，为学生提供各种便利，建立一个接纳的、支持性的、宽容的课堂气氛，达到“趣”为起点、“疑”是焦点、“动”为特点、“思”为热点。

2.2异常现象的探索性研究

化学史上许多发现都起源于实验异常现象的探索。

居里夫人在研究元素铀的放射性时发现，铀矿石的放射性比提纯后的铀化合物的放射性更强，居里夫人没有放过这一个“反常”现象，大胆预言在未提纯的铀矿石中含有未知的新的元素,居里夫人花了四年的时间，从8吨沥青铀矿中提炼出0.1克新元素的氯化物，这就是镭的化合物，居里夫人为此获得了诺贝尔化学奖。

现行的中学教材里有几十个学生实验和演示实验，在完成这些试验时经常会遇到形形色色的异常现象，如电解水时，氢气和氧气的体积比不一定是2∶1；证明空气成分时，水不一定上升五分之一；酚酞在碱性液体中变红，但片刻后又褪色；在定量实验中，中和滴定、硫酸铜晶体中结晶水分子数的测定，学生测定得出的结论经常与理论值相差太远，误差较大，从一方面看，这是试验失败，换一个角度来看，何尝不是一个良好的研究性课题。

课   例：初中化学第一章第一节---------空气，通过红磷在空气中燃烧来证明空气中氧气含量约占五分之一。

实验异常：现象不是按书中所述上升水的体积占玻璃钟罩的五分之一，而是相差甚远。

研究过程：由10个同学组成研究小组。（分二组）

①分析实验的过程和特点，提出假设并论证。

②重复该演示过程，记录实验温度，及红磷用量，根据实验现象，再次推论，直到解决问题。

研究结论：未检查装置的气密性，装置漏气。

          红磷量不足，或燃烧不完全，使瓶内有剩余的氧气。

          未冷却到了温室，所以观察到进入瓶内的水体积减少。

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     实验中“反常”现象的出现，造成了认知冲突的失衡，为师生提供了挑战的机遇，抓住这种机遇，或重新创造条件认识未知，合理提出假设，再另外创造试验，验证假设，使“反常”为正常，或运用已有的化学知识，合理地找出“反常”的原因。这是培养学生研究性学习的绝好教材。这样不但使学生获得了知识，学到了技能，而且还受到科学方法，科学思维的训练。值得注意的是，异常现象的原因非常复杂，限于中学化学的仪器、设备、专业资料和教师指导能力的限制，有时不一定得到明确答案，因此，教师要把住深度和广度，引导他们去设计那种有一定深度，但又不超出其能力限度的研究方案，以防挫伤学生的积极性。     

2．3阅读性的研究性学习

     此类专题针对一些社会热点，焦点设计发散性问题，让学生搜集整理资料，并提出自己的见解，通过查阅资料，教会学生具备一定的学习技巧。

例：（1）为二氧化碳写一篇“自白”，评价二氧化碳的功与过。

   （2）谈谈有关的环境污染的种类及危害，对昆明滇池的污染（或你身边的盘龙江，金汁河的污染）提出一些合理的建议。

   （3）“吃”与化学。

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每一个课题让学生用一到二个星期的时间去准备，通过各种途径，指定参考范围，广播，电视，电脑（上网查询），科普书，杂志书刊，图书馆等收集有用的资料。阅读性的研究性学习，使学生的视野不只限于特定的知识体系，而是走出书本和课堂投向更广阔的空间。许多课题往往没有唯一的答案，只能从不同的角度，不同的方法，不同的需要去权衡利弊，进行评价。当然，学生要用自己的语言结合自己的观点描述学到的知识，也就是把书本上学来的知识转化吸收，再以新的形式展现，这是学习的过程，也是创新的过程。

2．4把研究性课题融入社会---------调查实践性的研究性学习

当前“STS”教育对我们提出：重视科学知识在社会生产和生活中的应用，强调基本理论的实用性和社会价值，强调教学的内容要现代化、社会化；注重学生从实际问题出发进行学习，改变过去知识单一型和封闭型的教育模式，形成以化学课堂教学为主，活动课，实践课并存的课程模式和课内外、校内外、家庭、社会组成的全方位的开放的教学空间。一些学生，常常学了很多化学知识但对身边随处可见的化工产品的原料，工艺-----等却一无所知，无法做到学与致用。

融入社会的研究性课题，尝试以社会课组织教学，如：

调查家庭所用燃料的性能、价格、资源、蕴藏情况及燃烧产物对环境的影响，对家庭燃料的选择。

调查垃圾的分类处理，以城市生活垃圾的焚烧为课题，运用物理，生物，化学知识，提出垃圾的分类，运输，处理的各种设想。

调查常用电池的种类，性能价格使用范围，分析各种电池的利弊，回收废电池的意义。

关于白色污染的调查和讨论。   ------ 

课例: 走进金属的世界

程序设计：第一阶段

活动课以小组为单位，分工进行。

（1）       组：寻找身边的金属，查寻与金属有关的各类资料。

为什么说云南是有色金属王国？什么是有色金属？制造潜艇，宇宙飞船的合金材料？搜集丰富多彩的金属和金属矿物标本；金属图片；调查废弃金属对环境的污染；我认识的金属；金属能与哪些物质反应？------

（2）       组      探究   ：     金属  +  酸  →  氢气

自己设计实验        ？   +   酸   →  氢

                 金属  +  ？   →  氢气

撰写实验小论文，对实验中遇到的问题，在教师的指导下，查询相关教参、学习资料解决。

第二阶段：    整理  写稿

第三阶段： 以演讲、故事、实验 、小品、报告等多种方式发挥自己的特长，表现自己的成果。

[活动内容]：

 〔1〕 介绍云南矿产资源分布               

  〔2〕 展示同学们搜集的金属样品及图片

〔3〕 演讲：    我认识的金属

自我牺牲的金属---------锌         

镜子的历史------铜、汞、银

         光明的使者 -----钨               

会飞的金属 ----铝                   

节日焰火与焰色反应（小实验）   

记忆合金------

〔4〕金属能与哪些物质反应？  

为什么地壳中含有大量金属元素，但很难找到大块纯金属?

对自由女神像修复的反思

小品表演： 鉴别真假黄金

实验报告： 金属和酸反应的探究 

〔5〕金属与国防科技       图片展示

〔6〕金属与环保           图片展示

调查报告：化学与环境    

〔7〕活动课评价：

评价的目地在于鼓励学生，教师不仅要尊重每一位学生，还要学会赞赏每一位学生所付出的努力，所表现出的善意和对自己的超越。

研究性学习阶段实施步骤：                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         

查询资料、信息处理、访问、调查、小组讨论

研究性学习的特点：

自主学习、直接体验、个性发展、注重归纳、关注过程、淡化结果。

3 对研究性学习的反思

研究性学习能够使学生亲历科学过程，获得解决问题和探究的体验，养成科学精神，科学态度和科学品德，养成自主探究，创新的意识和习惯，了解科学研究的方法，形成和发展创新能力、独立获取知识的能力、信息收集、加工和应用等能力，学会沟通和合作，养成社会责任感，获得与课题有关的知识，促进知识的应用。但存在问题如下：

（1）作为课堂教学模式，哪些内容适合于研究性学习，还有待进一步探讨。

（2）消耗大量的时间和精力，特别是学生搜集资料，撰写论文。可能使教学计划不能按时完成。                                                                                                                                            

（3）由于一项课题往往涉及到语文、地理、历史、化学、艺术等多种学科，有时需要几位教师共同参与指导，教师之间的合作将直接影响课题研究的质量。

（4）研究性学习对教师、学生和学校条件要求较高，还受学校所在地经济、社会、人文环境的影响和制约。

（5）对研究性学习如何评价？还处于不完善阶段。

（6）学生在活动中表现出开始热情、兴趣高，活动中遇难欲退的现象严重，因此，教师必须注意学生自主活动中的心理活动。

参考文献：

张云生     《让学生在探索实验异常现象中学会创新 》     化学教育    2002年4月 

倪志刚     《刍议“研究性学习”及课堂教学之运用 》     化学教育    2002年6月