开展化学研究性学习的尝试_研究性学习论文

开展化学研究性学习的尝试_研究性学习论文

在化学学科内开展研究性学习的尝试,本文主要内容关键词为:研究性学习论文,学科论文,化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

研究性学习是指学生在专家、教师的指导下,以类似科学研究的方式所进行的一种自主发现问题、探索问题,应用知识并解决问题的学习活动。它改变了学生单纯接受教师传授知识为主的学习方式,其特有的开放性和探索性为学生构建了开放的学习环境,提供了多渠道获取知识并综合应用知识进行实践的机会。

研究性学习更强调学习的过程,传统的学科教学则更重视明确的知识目标。然而无论是研究性学习,还是传统的学科教学,它们都要以学生的发展为本,两者并不是对立的。化学作为一门以实验为基础的学科,不仅能以丰富多彩的实验激发学生的创新兴趣,而且因为化学与生活、生产、环境、卫生、健康等诸多方面的密切联系,有利于点燃学生走进生活,品味化学的创新激情。因此,从贯彻素质教育的宗旨出发,在学科教学中渗透研究性学习,使二者相辅相成,互相补充,必然有利于学生在打好坚实学科知识基础的同时,提高学生的创新能力。

一、激发科技兴趣是开展研究性学习的基础

科技兴趣是学生从事研究性学习的催化剂,培养学生的科技兴趣有利于学生积极参与,主动创造。

在学习序言“化学——人类进步的关键”一课时,我紧紧抓住高一新生特别富有激情的特点,将化学从古代的一种实用技术发展到现代的一门自然科学,结晶牛胰岛素的合成及其与诺贝尔奖的擦肩而过,“中国”两字引出的纳米革命,化学与材料、环保、能源以及生命的相互关系等内容同我国的科技发展相联系,其间有慷慨激昂的情感流露,有娓娓动听的时事陈说,更有触目惊心的数字对比。整堂课始终在一种热烈和谐,充满爱国激情的气氛中进行,教师和学生完全被这种氛围所感染,最后,这种爱国之情又升华为报国之心,激发出每一个学生学习报国的坚定信念。学生们在经过“诺贝尔奖离我们还有多远”和“入世后我们面临哪些挑战”这些问题的深思后,纷纷产生了强烈的求知欲望和创造欲望。

结合教学内容,精心地设计一些生动活泼的化学科技活动,既可以拓宽学生的知识视野,又能开发学生独立自主的学习潜能。在每学期初的一个月里,我坚持每节课用3 分时间给学生介绍一些生活化学小知识,如涂改液——你身边的杀手、地毯——居室里的隐形杀手、面粉与醋——最佳的洗发剂等,让学生懂得科技就在我们每个人身边,只要我们真正走入生活,用我们的聪明才智去细细品味,就一定有所收获。此外我精心选择了一些危险性小、容易操作、效果明显的演示实验,要求学生在课前预习的基础上,到课堂上亲手操作,鼓励学生对书中的演示实验根据实际情况进行改进,如在演示铜与浓硫酸的反应时,考虑到环境污染问题,学生提出用铜丝代替铜片,通过活塞插入液面以下,以便在实验结束时迅速将铜丝提起而使反应立刻停止。此外我还引导学生学习上网查寻信息、动手做家庭小实验、改进教材实验设计、参加“保护母亲河”等有关的征文活动,这些活动的开展,一方面提高了学生的学习兴趣,挖掘了学生的学习潜能,同时也增强了学生对社会的责任感,对生活的关注,进一步激发了学生为改善人类的生活,推动社会的进步而创造的激情。

二、渗透一般的科学方法是推进研究性学习的手段

科学方法是指人们在从事各种科研活动的过程中所采用的科学认知手段和途径,包括实验测定、观察记录、分析统计、抽象假设及概括总结等几个方面。显然,作为化学教学的核心部分——实验,正是培养学生用科学的方法去分析问题和解决问题的最佳内容。因此,在实验教学中,让全体学生在掌握科学原理的基础上,重点在科学方法上受到一定程度的训练,使学生逐步学习提出问题、查阅文献、大胆假设、分析处理、科学抽象、获得结论这样一个较为系统的科学过程,对于学生进一步独立开展研究性学习具有重要的指导意义。

高中化学第一册第一章和第四章分别介绍了氧化还原反应和碘元素与人体健康等重要知识。基于此,我提出课题:食盐中的碘元素以何种形式存在?(碘单质、碘离子、碘酸根离子。)学生拿到这一题目,根据自己所学的知识,首先假设是以碘单质或碘离子的形式存在,于是想到了碘单质遇淀粉溶液变蓝的性质和使用硝酸银、稀硝酸检验碘离子的方法。然后考虑到食盐中大量氯离子的存在必然会干扰碘离子的检验,学生又设计了加氯水先将碘离子氧化为碘单质再使淀粉溶液变蓝,结果学生从实验现象判断出在食盐中碘元素的存在形式既不是碘单质也不是碘离子。那么怎样进一步证明是碘酸根离子呢?学生经过深思熟虑,终于想到了应用氧化还原反应的原理:向食盐中引入碘离子和酸性条件。学生经过这样的锻炼,不仅获取了知识,感受到了科学研究的一般过程,而且培养了学生的分析能力、操作能力、观察能力、思维能力和创造能力。

在进行“环境保护”教学时,为了让学生基本了解水质污染的原因、危害、防治措施以及环境保护的重要意义,我把课分成课前准备和课堂实施两部分。课前我指导学生查找资料,引导学生加工处理资料,协助学生理顺角色关系,督促学生做好活动的计划、记录和报告;学生则要做好几项准备:(1)资料准备:被污染的各种物品、报刊资料、 图片、照片及复印材料等;(2 )角色准备:分别由不同的学生扮演村民代表、造纸厂厂长、双方辩护律师及陪审员;(3 )发言准备:按不同的角色分别准备各自的发言提纲。在课堂实施过程中,我首先以一段短剧让学生发现问题——水污染,然后通过剧情的发展促使全体学生积极地参与到问题解决的过程中。结果学生通过查找、分析、处理和利用信息,体验了科学研究的一般过程和方法;通过不同角色的扮演,培养了自我表现能力和组织能力;通过对水质污染原因的分析,提高了判断及综合分析的能力;通过污水治理方案的设计,更培养了应用化学知识解决实际问题的能力。

三、挖掘丰富的研究课题是深化研究性学习的关键

我们现在使用的新教材注重教学内容的开放性,更强调学生综合素质和实践能力的培养。这就要求教师在系统钻研教材和设计教学计划后,能深挖教材中所蕴藏的创新教育因素,引导学生在不断的探索中发现问题、认识问题、解决问题。

(一)引发问题

提出问题是研究性学习的开始。要引导学生在学习过程中自主确立研究课题,使教学成为科学研究的过程,并使学生在不断的探索中运用科学研究的方法去体验发现真理的过程。

在学习离子键的形成条件时,我以氯化钠这一离子化合物引导学生发现活泼的金属阳离子和活泼的非金属阴离子之间一般可以形成离子键,而后我请学生动脑写出可能会以离子键形成的物质。结果学生们既写出了氧化钠、硫化钙、氯化镁、氟化钾等典型的代表物,同时也提及了硫酸钾、氢氧化钠、过氧化钠、氯化氢、水等学生无法解释的不单纯含离子键的物质。对此我没有急于给出结论,而是帮助学生从形成离子键的基本微粒分析。经过讨论学生不仅认识了离子键的另一个成键条件——以离子形式存在的原子团之间也可通过离子键结合,而且自然而然地引出了化学键的另一种类型——共价键。这样,学生的思维自始至终都被激活在发现问题、思考问题和解决问题的过程中,思维得到了锻炼,智力获得了发展。

(二)突出实验

化学实验是发现和发展科学规律的基础。在教学过程中,一方面我积极采用恰当的教学策略,让学生对现成的结论通过设计实验加以验证;另一方面我又提供有效的实验活动,让学生充分利用实验去发现问题、探索问题并解决问题。

在学习“硫”这一节课时,我先让学生通过观察、分析、研究和讨论,设计实验方案,揭示硫的物理性质(不要求熔点和沸点);而后又根据学生的实验需求将必备的药品和仪器提供给学生。其中对硫的密度和溶解性两点性质的研究充分展示了学生自主学习的能力:例如他们应用物理知识用量筒测定了固体硫排出水的体积,又设想了利用波义耳定律来获得硫的体积,然后学生利用质量与体积的比求出了硫的密度大约是水的2倍;又如他们取少量硫与水的浑浊液滴入二硫化碳中, 结果溶液变澄清;又将硫与酒精混合后的上层清液滴入水中,结果溶液变浑浊,这样学生亲眼看到了硫不溶于水、微溶于酒精、易溶于二硫化碳。此外,在学习“电离平衡”后,学生为证明某一元酸HA是一种弱电解质,也设计了多达8种以上的实验方案。事实证明, 尽管学生设计的方案大多数还不够完善,但正是在这种探究科学的氛围中,学生的主动性和创造性被充分地挖掘出来,在探索问题的过程中学生不仅习得新知,更锻炼了观察能力、分解能力、思维能力以及实验操作技能。

在学习“盐类的水解”时,我首先把课题——“盐溶液pH的测定与分析”布置给学生,让学生根据各自的实验结果并结合所学知识加以解释。这期间先由学生畅所欲言,充分展示自己的研究成果,然后再由学生共同讨论哪一种解释更合理,结果学生最终想到只有从溶液中存在的电离、微粒以及微粒间的相互作用三个层次解释,才能使原因分析与测定结果相一致;其次我又让学生通过课题研究总结自己的收获,这时学生不仅归纳出盐类水解的一般规律,而且总结出盐类水解的本质;与此同时,我又进一步让学生指出在研究过程中还存在哪些疑问,结果学生提出了各种各样的问题,充分显示出学习的主动性和思维的创造性;最后我利用电脑模拟醋酸钠的水解过程,再一次形象生动地向学生揭示本课的主题——盐类的水解。可以说整个教学就是以学生为主体,让学生在发现问题、分析问题的过程中学习运用知识处理信息,学习团结合作解决问题。

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