專題型研究性學習在化學新課程教學中的實踐與體會

摘要：探討在化學學科中進行專題型研究性學習時課題的確定原則、活動的類型結構和進行專題型研究性活動的實踐體會。

關鍵詞：化學專題型；研究性學習；實踐與體會

文章編號：1005－6629(2007)09－0031－03中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

“專題型”研究性學習是一種基于學科卻又游離于課堂的研究性學習。它以學科知識點作為研究性學習的核心，或以學科教學的某個知識點作為問題探討的指向，以專題的方式開展研究活動。研究性學習延伸到學科教學，及至課堂教學中，是對研究性學習的一個更高層次、更趨本質的理解，通過與學科教學的有機整合，促使學生從接受性學習走向自主創新型的研究性學習。

1化學專題型研究性學習課題的確定原則

化學專題型研究性學習不應是相應知識、方法的簡單再現或重復，也不是教材內容的簡單模仿、記憶與練習。一個有價值的專題型研究性課題，其最終目的不僅獲得問題的解，而應當是學生通過這樣的學習活動對學科知識的概念、方法、觀念獲得一些新的理解，或者重新認識一些新的聯系與觀點。因此，化學學科中學生選擇課題以及教師確定研究課題時，一般應遵循以下幾個方面的要求：

(1)依據化學課程標準規定的學科研究性學習課題內容；

(2)源于化學學科課堂學習中的疑惑確定研究性專題；

(3)立足課堂教學中的某個知識點作為探究點，引導學生自主參與、深入探討；

(4) 從化學學科角度對生活中的某些問題的研究，提供一些涉及化學知識與社會生產、生活關系的研究性專題；

(5) 有利于學生自身已有知識結構的重組，并以此為據獲得知識之間新的聯系為基礎的課題，包括化學知識的內容體系以及化學與其他學科間的聯系的研究性專題；

(6) 有利于引導學生對化學實驗探究的研究性課題，包括實驗設計類課題和實驗改進類課題。

2化學專題型研究性學習的類型

化學專題型研究性學習一般一個專題控制在2-5個教學時數中完成，其內容要緊密聯系教材，但可以適度地跳出教材、高于教材。這種專題型的研究性學習可以緊密結合各年級、各章節的教學進度和內容有機選取專題，與學生知識發展的階段性相適應，其研究過程的獨立程度、研究方法的掌握水平等目標具有明顯的階段性特點。一般化學專題型研究性學習有以下幾種類型：

2.1形成型探究

選題要求：針對教材內容，將知識形成過程的典型材料設計為學生的再發現、再創造的研究性問題，這些材料的提出過程，也可以是結論的推導分析和論證過程，或是解題思路的探索、解題方法及規律的概括過程。

實例：鐵在什么條件下最易生銹？

學習內容：通過多次實驗、比較，總結鐵生銹的條件。

研究過程：①分析下列因素對鐵生銹的可能影響：水、空氣、食鹽溶液和鐵的形狀等，分別設計對比實驗方案。②準備好各物品 ，分組完成上述實驗，觀察一周并記錄相關數據。③綜合比較，得出結論，撰寫實驗報告。

2.2建構型探究

選題要求：立足于引導學生建立知識體系網絡，形成良好的認知結構。具體內容包括對化學知識內容、系統結構的歸納整理，對問題解決的一般方法的整理。

實例：乙醇的結構

學習內容：認識、理解乙醇的結構及其支持證據。

研究過程：①教師給出乙醇的分子式，由同學猜測其可能的結構，即提出假設。②學生根據所學知識，尋找支持自己觀點的理論或論點，或者設計驗證性實驗。③學生展示自己的論據或實驗等，并進行說明。④教師和學生一起討論、點評、總結，布置學生寫出活動心得。

2.3發現型探究

選題要求：立足于引導學生運用已學過的知識，對現實問題或化學學科本身問題的規律進行歸納、推測和發現。主要內容包括對知識生長點的延伸、新舊知識產生的矛盾，以及對結論的反思、變換、延伸與拓展等。

實例：氫氣是未來的最佳能源嗎？

學習內容：通過辯論，認識氫氣作為新型能源的開發前景。

研究過程：①由教師宣布課題活動意圖，并由學生自主推舉活動主持學生，學生在教師的指導下，經過調查收集，對“氫氣是否是未來的最佳能源”的觀點，并選擇最有代表性的、互相對立的兩種觀點進行分組，同時選定“仲裁組”人員。②各組搜集資料，準備辯論。“仲裁組”確定評判標準。③召開辯論會進行現場辯論。④全體同學根據辯論進行討論，并由\"仲裁組\"作出總結，各參加人員寫出活動心得。

2.4應用型探究

選題要求：立足于化學知識在學習過程中的應用和探究，包括化學知識在實際問題中的應用以及與其他學科的綜合應用。主要包括：知識應用方法、方案、結果的探究，化學知識在應用中出現的各種問題的探究和各學科間多知識點的聯系探究等。

實例：小心！食物中的“吊白塊”

活動內容：經過充分準備，向社會宣傳食品中添加“吊白塊”（甲醛次硫酸氫鈉）這一侵犯消費者權益的不法商業行為的實質及危害。

活動過程：①查閱文獻、訪談工商部門，了解“吊白塊”的成份、功能、危害及有關法律法規，作好知識準備，并進行活動設計。②搜集添加了“吊白塊”的食物樣品，如面筋、米粉、粉條等，并搜集有關圖片，作好實物準備。③發起一次面向消費大眾和商販的宣傳展示活動，向社會展示“吊白塊”、食品中添加“吊白塊”后的質量假象、部分樣品、中毒圖片等，并同時印發傳單宣傳，進行講解，回答咨詢。④返校進行活動總結。

上述類型的研究小專題，在操作過程中一般是學生根據所學知識提出研究專題，由指導教師作相關知識背景介紹，增加學生對專題的了解，同時給學生以方法論的指導。然后學生圍繞專題，組建學習研究小組，根據專題研究的基本內容和層次概況，可以選擇更加小的子課題進行研究。在此過程中，教師實施全程監控和指導，學生在研究過程中相互間不斷地或與教師討論、交流，最后形成初步的研究報告或小論文，由同學代表向全班同學進行交流匯報、接受評議，并作進一步的修改后定稿，作為研究性學習的成果上交。

3化學專題型研究性學習案例

案例：空氣中二氧化碳含量的變化

學段：初中三年級

3.1課題的提出

二氧化碳是空氣的組成部分，大約占空氣總體積的0.03%，這樣的組成對于人類和其他動植物的生存是非常重要的。可是地球上存在許多能引起二氧化碳含量變化的因素，比如煤、石油、天然氣等礦物燃料燃燒會釋放出大量的二氧化碳氣體；許多動植物在生命活動過程中要消耗氧氣，呼出二氧化碳氣體；海水吸收和綠色植物的光合作用，要消耗二氧化碳氣體……。在教學過程中，不時有學生提出：上述因素會不會使空氣中的二氧化碳含量發生變化？是變大還是變小？我覺得這個問題與學生的學習、生活聯系密切，且學生已進入第二學期的化學學習，已有足夠的知識、能力解決該問題。于是便建議學生進行大膽的預測并進行研究活動。

3.2 課題研究的過程

3.2.1大膽猜想

課題確定后，我提出了一個問題：你認為空氣中二氧化碳的含量是變大了？還是變小了？還是不變？學生們認真思考后，提出了許多猜想，對空氣中二氧化碳含量的變化作出了預測：

(1)地球上二氧化碳氣體的消耗和生成保持平衡，空氣中二氧化碳含量不變。

(2)綠色植物的光合作用白天增強，晚上減弱，空氣中二氧化碳含量白天低，晚上高。

(3)在不同地段環境、不同的時間里，某個區域空氣中二氧化碳含量可能會發生波動，但由于空氣的流動，空氣中二氧化碳的含量總體變化不大。

(4)隨著現代工業的迅猛發展，會產生大量二氧化碳氣體，空氣中二氧化碳的含量會逐漸升高，人們所說的“溫室效應”就是例證。

3.2.2設計方案

學生的預測哪一個是正確的呢？我鼓勵全班學生利用所學化學知識設計測定空氣中二氧化碳含量的探究方案。第二天，全班除幾個學生以外，其余學生均設計出自己的探究方案，體現出強烈的參與欲望。學生的探究方案不僅多而且各有差異，我讓幾位化學成績好、思維活躍、動手能力強的學生進行歸類整理，然后把整理好的幾套方案在課堂上讓全體學生討論，最終形成了一套最優方案。

3.2.3人員分工

將參加不同地段、不同時間探究活動的同學分成八個自然小組，由學生自由選擇報名參加，并自己推薦出小組長。

3.2.4實驗探究

(1)測定液的配制

取濃氨水1滴滴入250mL蒸餾水中，配成很稀的氨水，再滴入2滴酚酞指示劑，由于稀氨水的堿性，此時酚酞顯紅色。

(2)測定方法：

用50mL的注射器吸取上述紅色溶液10mL，到測定區中進行抽氣，需抽到50mL刻度處，用食指堵住注射器入口，振蕩一至二分鐘以后小心排出殘余氣體。如此反復抽氣排氣數次，直到紅色褪去(說明氨水已被二氧化碳中和)，并記錄抽氣次數。用上述方法分別測定正在開大會的階梯教室、學校操場、正在上課且門窗緊閉的教室、吳江肖甸湖森林公園、吳江熱電廠區（分別測中午12點和晚上8點）二氧化碳含量，記錄抽氣次數。通過抽氣次數的比較，能較粗略地定量計算出空氣中二氧化碳的含量。

3.3.5得出結論

經過八個小組的實驗探究，大家測出了不同地段、不同時間里使注射器內溶液紅色恰好褪色的抽氣數。將結果進行匯總，讓同學進行交流、討論，并作了認真的分析，最終大家形成了共識：

(1)總的來說，各地所測出的二氧化碳的含量相差不很大(抽氣數最多為8次，最少為6次)。但也能看出差別來。

(2)空氣中二氧化碳的含量與礦物質燃料的使用、森林植被等因素存在密切關系。

(3)人類要控制二氧化碳的排放量。

……

參加了這次探究活動，大家普遍感到很有收獲，對自己有了一個重新的認識。雖說有些同學平時學習上不是很好，但實驗動手能力很強，觀察、分析比較細致、全面。活動中大家普遍積極、主動，體現了求真務實的科學態度和團結協作的精神。通過這次活動，不僅實踐了大家所學的書本知識，而且豐富了學生的課余生活，提高了各方面的能力。

4 開展化學專題型研究性學習的體會

4.1 正確處理好研究性學習與學科課程的關系

化學專題型研究性學習的開展創設了一個讓學生“在研究中學習、在學習中研究”的教學氛圍，我們應該處理好研究性學習與學科課程的關系，不能把二者割裂，更不能忽視或偏廢課堂教學這一主渠道。我們只有在搞好 “雙基”知識教學的基礎上進行課題研究，才能取得好的效果。

4.2 正確指導學生認真選好課題

指導學生選好課題是化學研究性活動正常開展的基礎和關鍵，課題的研究水平應盡量在學生的最近發展區，課題的設計既要考慮學生興趣愛好、學科基礎和學校研究的條件及學校所處的地理環境，又要考慮學生能力發展問題。課題的選擇要遵循由淺入深、循序漸進的原則。

4.3教師要進一步完善自身的智能結構

研究性學習的開展就對我們教師的素質提出了更高的要求。教師在對學生進行研究性學習的具體指導時要注重與學科課本知識結合的相關度，培養學生能把學過的知識舉一反三，并拓寬深化地去聯系現實生活與社會。

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