化学研究性学习教学理论和实践
- 格式：doc
- 大小：36.00 KB
- 文档页数：6
1 化学研究性学习教学理论和实践
宝应县山阳镇长沟初级中学 向少甫 225825
摘要：研究性学习，是以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生的生活和社会实践中选择和确定研究专题，主要以个人或小组的方式进行。通过亲自实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合运用所学知识解决实际问题的能力的学习活动，研究和实践证明，研究性学习是满足社会和学生发展需要的，培养创造性人才的创新教育模式中的学习活动。本文就化学研究性教学的模式进行了一些探究，希望以此为突破口，将研究性学习的思想引入课堂教学中，通过研究性教学的尝试以实现教学模式的转变，从而全面培养学生的创新精神和实践能力。
关键词： 研究性学习 自主 开放 探索 创新
研究性学习是指学生在老师的指导下，从自身生活和社会生活中选择和确定研究专题，以个人或小组合作的方式主动地进行学习，以类似科学研究的方式主动地获取知识，应用知识，解决问题。
研究性学习教学的有效实施能使学生在比较广泛教育资源的背景下开展自主的、开放的、探究式的学习活动。充分发挥学生的个性特长。实施以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育，关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。研究性学习的目的在于改变学生以单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建开放的学习环境，提供多渠道获取知识、并将学到的知识加以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，培养创新精神和实践能力。在开展研究性学习的过程中，教师和学生的角色都具有新的特点，研究性学习更强调学生的主体角色，强调学生亲身参与探索性实践活动并获得感悟和体验；同时重视教师的指导作用，在研究性学习过程中教师是组织者，是引导者。研究性学习具有自主性、探究性、创新性和实践性等特征。它彻底地改变了学生以往的学习方式和教师的教学方式，为全面深入地推进素质教育开辟了新的空间。
一 化学研究性学习的特征
（1）自主和主导相结合。学生必须在教师的指导下，在教材和大纲规定的范围内，自己选择要探究的问题，探究的方法和地点。在这一过程中，教师是不可缺少的组织者、指导者、评价者，同时又是参谋、助手、顾问和咨询者；既要做学生的良师，更要做学生的益友。 2 （2）实践和书本密切联系。实践的核心必须是课本的重难点，实践的过程必须是用化学知识和原理去解决或解释与其相关的实际问题。
（3）过程与结果兼得。强调在课堂上探究的问题及所形成的能力与水平，以及在过程中有所“悟”的知识或原理，都必须符合化学教学大纲的要求。
（4）双基和创新相互倚重。学生必须在掌握基本知识和技能的基础上，才能展开想象的翅膀，遨游于创新的天空中。
（5）注重实效。课堂中，研究性学习的内容要根据教学大纲的要求从课本精心挖掘出来，确实是值得学生探究并有能力探究的内容，不可滥用，必须考虑教学的效能。
二 化学课程中研究性学习的目标
化学课程中的研究性学习主要以化学知识作为载体来进行研究性学习，其目标主要是：
（1）让学生体会到化学是一门有用的科学，化学是一门具有探究性和创造性的科学；
（2）培养学生独立操作和小组协作的能力；
（3）培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力；
（4）培养学生的科学探究精神和创新精神，提高他们的实验设计、实验操作能力；
（5）培养学生的社会实践、社会调查能力以及获取信息、处理信息的能力；
（6）使学生能用批判的眼光进行学习和理解具有创造性思维和创造性行为特征的能力。
三 化学研究性学习的教学内容
从研究性学习的特征和目标来看，研究性学习的教学是教师在确立了学习目标后再进行学习内容的选择。因而研究性学习的内容是广域的，从性质上看，可以是综合性课题，也可以是分科性课题；从形式上看，可以是实践性课题，也可以是思辨性课题；从指向上看，可以是社会现实性课题，也可以是学术前瞻性课题；从研究的意义上看，可以是目前有结论的课题，也可以是暂时还没有结论的课题；同时可以是上述各种角度不同课题的交叉与综合。
中学化学研究性学习的教学内容，主要是指偏向于化学知识的课题，可以是以化学学科知识为主的化学实验、物质性质、物质用途、物质制备、实验方案、仪器装置、物质检验、实验现象和结果分析等为课题；也可以是化学学科与科学、技术和社会相联系的课题，包括化学与人类、化学与社会、化学与环境等方面的课题。
四 化学研究性教学的实现条件 3 1． 教师要具备“引导”的能力
（1）教师要成为研究者。要具备较强的科学研究意识，掌握必要的科学研究理论，具备一定的科学研究能力，努力成为一名学习型和研究型教师。
（2）教师要充分了解学生。要充分了解学生已有的心理特点、认知水平和学习经验，善于找出学生认知结构中与新问题的差异所在，并探究缩短这种差异的教学策略和手段。
（3）教师要善于提出问题。教师要善于创设情景，通过实验、观察、阅读等学习策略和途径引导学生发现问题和分析问题，以问题为中心组织教学活动，引导学生进行思维探究，努力使获得新知的过程成为学生主动提出问题、分析问题和解决问题的过程。
2． 学生要具备“探究”的基础
学生对教师提供的素材要引起注意，对教师提出的问题要发生兴趣。通过观察、调查、资料研究等多种探究活动，学生能主动得出结论，建构新知，体验感受。学习过程中，学生要善于以问题为中心，进行主动学习、探究学习和创造学习。
3．教学条件
视频、音频等媒体设备，教学网站，化学实验设备；充足的学习探究资料等。
五 研究性学习的教学流程
（1）研究性学习的教学流程可分为三个阶段：课题提出和方案设计→实施研究→成果展示和评价。一般第一和第三阶段可以在课堂上完成，而第二阶段可以在课内完成，也可以在课余完成，所用时间根据研究的课题和研究进程具体调整。
（2）研究性学习的课题，可以由教师提出有一定开放性的课题，供不同学生根据自己的兴趣与特长作出选择；也可以由学生在学习和生活中发现问题而提出研究课题，或是学生在完成某个课题的探究学习后找出新的探究课题。
（3）提出课题后，教师要组织学生分组形成合作群体，对于学生群体的组织教师可以有目的地进行分组；也可以让学生自由组合，自由选择合作伙伴；也可以是随机组合。小组成员可以有二至八个人不等。同时，教师要根据不同学生的需要帮助或指导学生进行研究方案的设计。
（4）研究性学习的教学中间过程是一个可以反复循环的过程，即在学生研究时发现问题和遇到困难时，教师可以采取指导或组织学生讨论，通过学生相互帮助等方式寻求解决问题的方法。因此，这一过程的学习所需时间较多，可以是在课堂上，而更多地将是在课余，同时学生的群体也可以根据研究进程的需要随时调整，真正做到完全可以由学生自己决定所合作的对象和所花费的精力。
（5）研究完成后必定会形成一个相对的结论，这就必须有一个将研究成果展示 4 的过程，一般可以采取两种方式：一是在课堂上进行交流，另一种则是以小论文的形式展示。但从学校教学的角度上看，可以组织一次课堂上的成果展示，并可以通过计算机技术将研究成果直观、生动地展示，汇报的学生可以是小组长或随意选定，并在汇报后由小组其他成员补充。这样可以让群体共享研究成果，当学生的成果展示后，教师应组织学生间的相互质疑和评价，教师也可以作一些点评，并由此激活学生的思维，让学生发现新的问题，激发探究的火花，从而引出新的研究课题。
六 研究性学习的案例 电池的结构、工作原理、危害及回收利用
1、问题的提出： 随着电子技术的高速发展，人们的社会生活几乎一天也离不开电池。手电筒、电子表、手机、各种电器的遥控器等都要用到各种各样的电池。电池的种类也各异，有锌锰干电池、锌银电池、锂电池、燃料电池等。这些电池的构造如何，基本工作原理是什么，重要用途有哪些？废旧电池的危害在哪里„„带着这些问题，我们开展了这一课题的研究。
2、研究方案的设计：
（1）研究目的： ①认识电池的分类、构造，基本工作原理，主要用途及对环境的危害。通过回收干电池，防治污染，变废为宝，增强环保意识。 ②根据C、MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质差异，联系溶解、过滤、蒸发、结晶、加热、灼烧等操作，探索将这几种物质从混合物中逐一分离出来的方法及NH4+、MnO2的检验操作。 ③通过实验感悟求知过程,拓展所学的知识，巩固实验操作技能，锻炼思维品质，培养创新能力。 ④了解我国废旧电池的回收情况以及回收存在的困难，废旧电池的回收利用技术等。
（2）研究方法： 文献法、实验法、市场调查法。
3、研究过程：
（1）准备，确定子课题。①电池的种类，②干电池的结构，③废旧电池的危害，④废旧电池的回收及利用。
（2）分子课题开展实验活动。
（3）集中交流与讨论。
（4）总结研究成果，以小论文、实验报告、社会调查报告等形式完成。
4、 研究方案的实施：
（1）实验过程：将学生分组针对不同的子课题开展行动，进行分工协作。一部分同学到学校图书室查阅与电池有关的资料；一部分同学利用学校的微机室，上网搜索有关电池的介绍、电池的发明、发展史、废旧电池对环境的危害及回收技术等资料；一部分同学收集废旧干电池。三天后集中进行交流讨论，确定实验方案。在此基础上，同学们分组对电池进行“解剖”。 5 【操作】用钳子和剪刀剪开锌筒，将锌皮和碳棒分离出来，用毛刷洗干净，电池内黑色粉末用药匙移入小烧杯，其余杂物放入废物箱。
【讨论】电池内的黑色粉末包括哪些成分？哪些成分能被回收利用？
【结论】干电池是以Zn皮制成的圆筒形外壳作负极，顶端附有铜帽的石墨碳棒作正极，筒内填充ZnO、NH4Cl和淀粉糊的混合物，在石墨正极附近又裹着一层粉末状的MnO2。面对自己解剖得到的产物，同学们非常兴奋。对于锌皮，通过查阅资料、交流后知道了可以制氢气；碳棒可作电极；二氧化锰可作制O2的催化剂。那么怎样分离二氧化锰和氯化铵？又怎样检验它们呢？对于他们的提问，我又引导他们用学过的化学知识来分离、鉴定。通过交流、讨论，同学们确定了分离、检验的具体方案。取固体溶于水，用玻璃棒搅拌，过滤，得到无色滤液和黑色滤渣。将滤液蒸发得白色晶体；取白色晶体于试管中，加入氢氧化钠溶液并微热，在试管口放一湿润的红色石蕊试纸。现象：试纸变蓝色，还可闻到刺激性气味。说明干电池内含有NH4+。 将黑色滤渣洗涤、干燥后，取少量加入试管后，向试管中倒入适量的H2O2溶液，并将一支带火星的木条放入试管口。观察到试管内有大量气泡产生，带火星的木条复燃，证明有O2产生，从而说明黑色物质对H2O2分解有催化作用，是二氧化锰。
5、 研究成果与收获： （1）通过解剖，学生掌握了电池的构造，了解了电池的工作原理，同时利用所回收的材料再次组装原电池。（2）通过对资料的查阅，学生了解到废旧电池对人类的危害。废旧电池中含有Hg、Pb、Cr、Ni等金属及酸碱盐等电解质溶液，对人体及生态环境有不同程度的危害。通过查阅资料，同学们知道了一节1号电池腐烂在土壤里，能使一大片的土壤永远失去利用价值；一粒纽扣电池可使600t水受到污染，相当于一个人一生的饮水量。若将废旧电池混入生活垃圾一起填埋或随手丢弃，渗出的Hg2+及重金属物质会渗透于土壤，污染地下水，进而进入鱼类、农作物中,破坏人类的生存环境。人体吸收到这些重金属后，Hg2+会破坏人体中枢神经，Cr2+易引起人体慢性中毒，主要病症有肺气肿、骨质钙化、贫血甚至造成人体瘫痪；而Pb2+进入人体最难排泄,它会干扰肾功能、生殖功能等。（3）拓宽了知识面，锻炼了学生收集、处理信息的能力。
