新課程下促進高中生自主開展研究性學習的策略與實踐研究

摘要:以五個教學案例闡述了促進高中生自主開展研究性學習的策略:一、開展研究性學習前，進行必要的課程知識輔導。二、開展研究性學習過程中，多向交流，反復磨合，落實研究過程。三、開展研究性學習后，向優秀論文學習，豐富研究成果。

關鍵詞:研究性學習;新課程;策略

文章編號:1005-6629(2010)09-0032-04 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

1 高中生自主開展研究性學習的必要性

“能對自己的化學學習過程進行計劃、反思、評價和調控，提高自主學習化學的能力”是《普通高中化學課程標準(實驗)》的課程目標之一。[1] 學生是重要的教育資源，教師要相信并依靠學生，將可以交付給學生的認知任務先交付給學生，然后騰出時間和精力讓學生進行大量活動，在活動中自行感悟獲取知識，發展學習天性，開發學習潛能，實現“學大于教”的目標。[2]

高中學生已具備了一定的學科知識與實驗技能。因此，在高中開展研究性學習活動中需采取多種策略喚醒并整合學生已有知識，讓學生體會和自主開展研究性活動，提升學生知識的運用能力，培養學生的科學素養。

2 目前高中生開展研究性學習存在的主要問題

2.1學生對“研究性學習”認識不足

主要表現在: (1)不理解“為什么高中階段要開展研究性學習?”、 “研究性學習的意義是什么?”;(2)不清楚“開展研究性學習的步驟”; (3)缺乏有效的研究策略，缺乏對自己的研究過程進行評價、反思和總結的意識與方法。

2.2學生對自我認識不足

主要表現在: (1)學生不能根據自己的知識與能力，確定合適的研究課題。(2)研究動機不足，遇到困難，缺乏恒心與毅力。

3 促進高中生自主開展研究性學習的策略

3.1開展研究性學習前，進行必要的課程知識輔導

(1)以講座形式介紹研究性學習

介紹科學研究的基本步驟，包括四個階段(確定課題、收集資料、開展研究、得出結論)。然后針對上述四個階段，老師進行詳細的分析，包括如何選擇合理的研究課題、如何進行資料搜集、如何制定實驗計劃等等。同時， 介紹科學研究中如何開展調查，包括問卷的設計、數據的處理、調查結論對實驗的啟發等等。

(2)以優秀論文作為學習范例

推薦若干優秀論文供學生借鑒與學習， 如:

①以實驗法、訪談法為主開展的研究性學習案例——《生活中食用鹽種類的調查及“真鹽”與“假鹽”的辨別方法研究》。

②以實驗法、問卷調查法為主開展的研究性學習案例——《垃圾分類回收在廣州的調查報告及分解有機垃圾的實驗報告》。

③以定量實驗、對比實驗法為主開展的研究性學習案例——《水果中維生素C的含量的測定》。

3.2開展研究性學習過程中，多向交流，反復磨合，落實研究過程

研究性學習過程一般分為四個階段:

在這四個階段的研究性學習過程中，學生的研究歷程常常是一種螺旋式的推進。譬如，學生在搜集了資料后會發現自己的題目不太適合研究，因此會對研究的課題進行更改;又如，學生在開展研究后，得出結論的同時又生長出新的探究點，因此又會開展新一輪的深入研究。在這個反復磨合的過程中，教師應采取多種方法激發學生的探究興趣，維持學生的探究熱情，及時進行探究的指導，使學生獲得反饋與自我調整，增強學生在活動中的自我效能感。

(1)尊重學生的興趣，允許學生嘗試，鼓勵組員相互溝通與協作。

[案例1]在第一次的研究性學習活動上，×××等同學初步確定他們的研究課題是“驗證零度可口可樂是否真的不含糖”;但經過一周的資料搜集后，該小組的研究課題卻變為了“驗證果粒奶優的營養成分”;然而，在真正進行實驗研究的那天，該小組的研究課題變為了“驗證茶葉中是否含有咖啡因”。

老師詢問學生為何否決“零度可口可樂”的方案，學生認為在搜集資料時，無法找到合適的檢驗方法，所以否決該題目。

關于“驗證果粒奶優的營養成分”的方案，學生則認為該實驗方案較容易，所以決定采用，其中實驗內容包括驗證果粒奶優中是否含維生素C、蛋白質、還原糖等。

至于后來為什么采用“驗證茶葉中是否含有咖啡因”的方案，那是因為小組組長認為“果粒奶優”的方案技術含量太低了，希望換成這個課題，于是小組成員與組長產生了分歧，在組長的協調下大家決定嘗試一下。

最后，該小組經歷了兩天的蒸煮茶葉等實驗，制得了少許的白色粉末，學生估計這是咖啡因，但苦于沒有更好的儀器驗證咖啡因的成分，所以經組員討論，該小組重新進行了關于“驗證果粒奶優的營養成分”的實驗。

[反思]首先，教師要尊重學生選題的權利，不能包辦或代辦，否則會打擊學生的積極性。其次，學生在研究性學習中的最重要收獲不在于研究是否有成果，而是讓學生能夠體會研究性學習的過程，掌握研究的方法與策略。

為了提升“驗證果粒奶優的營養成分”研究課題的內在價值，老師查閱了一些相關資料，發現果粒奶優與娃哈哈營養快線是同一類乳酸飲品，于是，建議學生在做實驗時可以用純牛奶、營養快線、果粒奶優進行對比實驗，比較三者的營養成分差別，讓學生通過實驗獲得更多的對比信息。

(2)在研究性學習中，老師要做學生的拐杖，但不做學生的字典。

[案例2]×××等同學的研究課題是“關于營養鹽的研究”，學生在進行實驗時對鐵強化鹽的評價是:“那鹽的顏色怎么有點黃呀?”對鈣強化鹽的評價是:“好夸張，溶液pH顯強堿性喔!”

學生1:為什么鐵強化鹽顯黃色的?

教師:那你認為是什么原因呢?

學生2:Fe2+被氧化為Fe3+嗎?

教師:你們查一下資料看看吧。

學生1:補鐵是指人體吸收Fe3+還是Fe2+呢?

教師:以前好像有學生做過鐵強化鹽的研究，你們去中國化學課程網的學生頻道查一下。

學生2:鈣強化鹽溶液為什么顯強堿性?

教師:強堿性意味著有腐蝕性，為什么還作為營養鹽呢?你們去查一下，而且還要查一下使用鈣強化鹽時有什么注意事項。

……

[反思]研究性學習是教師與學生共同成長與進步的陣地，在研究性學習的過程中，教師是學生的助手，而不是學生的百寶袋，學生需要的是從教師那里獲取研究性學習的方法，而不是研究內容的相關知識。因此鼓勵學生通過網絡、課本等資源分析研究結論，有助于提高學生的反思、評價、調控能力。

在第二天的課后，該組同學告訴老師他在網上找到答案了。補鐵最好是讓人體吸收Fe2+，因為鐵強化鹽易被氧化為Fe3+，所以其補鐵效率較低。鈣強化鹽中因含有活性鈣，所以其水溶液顯堿性，因此，胃酸過少的老人家及嬰幼兒不適宜食用鈣強化鹽。

(3)引導學生掌握對比實驗的要領，培養學生科學素養。

對比實驗易于讓學生找出物質間的差異，提升研究報告的價值。因此，讓學生把握基本的空白對照實驗的意義、實驗過程中外界干擾因素對實驗結果的影響、化學試劑的用量如何控制、對比實驗中的“同”與“異”的因素等問題，對于培養學生掌握基本的研究方法十分有幫助。

[案例3]××等同學研究的課題是“方便面是否真的沒營養?”，他們對某品牌方便面的三包調味包進行了實驗研究，證明調味包中含有淀粉、蛋白質、脂肪、維生素C。于是，他們寫出了研究論文證明“方便面是有營養的”。

[反思]學生在進行研究時，易出現研究目的不清，妄下結論的情況。如該小組的研究對象是方便面，但實際研究對象卻變成了方便面的調味包，以“檢驗調味包是否有營養”來證明“方便面是否有營養”，這個命題顯然不合理。

筆者根據與學生的訪談得知，學生認為方便面必然含有淀粉，所以認為沒有研究的價值，“方便面有營養”應來源于調味包中還含有其它的成分，如蛋白質、維生素C、脂肪等，所以在實驗中選取了調味包作為研究對象。

這反映出學生在思考的過程中忽略了量的問題。“有”不等于“含量多”，更不等于方便面的營養成分高于其它糧食。因此，老師引導學生調整課題的研究方向，因為“是否有營養”無法從定性的實驗中簡單推斷。筆者引導學生選取同類食物作為研究對象，以其它快食面調味包、味精等與康師傅快食面的調味包作比較，分析康師傅快食面的調味包是否在營養成分種類上優勝于傳統的調味包或味精。學生的研究課題最終改為“方便面的調料劑與味精間的營養對比”。

[案例4]筆者與研究“果粒奶優的營養成分”的研究小組成員的對話:

教師:你們用果粒奶優與純牛奶做對比實驗，是否有點不妥?果粒奶優是乳酸飲料。而且你們的初步研究成果顯示，純牛奶含蛋白質，果粒奶優不含蛋白質，這是真的嗎?可口可樂公司推頌果粒奶優中含有大量乳清蛋白。

學生1:我們敢于推翻權威嘛!

教師:你們是不是實驗過程中沒有控制好試劑用量呀?

學生2:怎么會呢?老師，我們有注意用量的。

教師:你們還是再重復做一次實驗吧。

學生2:好，我們明天再去做一下實驗。

教師:還有，聽說可口可樂公司是為了打擊娃哈哈集團的營養快線在乳酸飲料市場上80%的占有率才推出果粒奶優的，它的優勢應是果粒奶優含水果顆粒，你們參照的對象是否還應引入娃哈哈的營養快線?

學生1:那我們的調查與實驗研究就以這兩個競爭對手來作對比吧。

在研究性學習中，引入對比實驗，有助于學生找出題目的社會價值與閃光點，提升學生開展研究性學習的信心，讓學生看問題的目光變得更客觀一點、更實證一點。

(4)融合課本知識，拓寬學生的研究空間

老師若能讓學生自主整合他們所具備的知識，那么學生的研究空間就會廣闊多了。

[案例5]×××等同學研究“珍珠奶茶的成分”。對于這個課題，筆者開始是不太看好的，因為檢驗奶茶中是否含有蛋白質、奶精等成分，是十分麻煩的事情。然而，該小組學生根據生物課本中關于蛋白質的測定方法，了解到可用蘇丹紅III檢測蛋白質;其次， 設計實驗對比牛奶與奶精的成分有何不同，發現奶精內含有淀粉，而牛奶中不含淀粉;于是，該小組取樣四種來自不同飲食店的奶茶作為研究對象，分析各樣品中是否含有淀粉，從而間接分析出樣品中是否含有奶精;而且，學生還以自制奶茶作為對比實驗，分別用奶精+紅茶、牛奶+紅茶、奶粉+紅茶進行對比，發現市面上售賣的奶茶顏色與奶精+紅茶的樣品顏色極相似;最后，學生還檢驗了珍珠奶茶中的“珍珠”是否含有淀粉，以及嘗試檢驗奶茶中是否含有工業氯化鎂。

在研究過程中，教師需要給予學生的支持不僅僅來源于物質與知識上的支持，還要有一定的耐性，讓學生好好思考自己的研究計劃與方案，培養學生的反思與探索精神。

3.3 開展研究性學習后，向優秀論文學習，形成研究成果

學生在撰寫論文時往往存在如下的不足:

(1)條理不清。雖然學生完成了實驗，但多個實驗之間的關系未能理清，每個實驗的實驗目的、實驗用品、實驗步驟、實驗現象、實驗結論總是混在一起，用一兩段話來表述。

(2)研究方法單一。只呈現了實驗法得到的基本結論，未能進行問卷調查、訪談等。

(3)未能提升課題的社會價值。如研究奶茶的學習小組，在開始時只是著眼于研究奶茶的成分，但對于為什么青少年熱衷于飲用奶茶的研究不足，因此筆者建議該小組學生進行了問卷調查，并根據其研究成果在學校書寫了一份倡議書。

(4)未能記錄研究性學習中的收獲。如學生在采訪中的日記、實驗中的札記、個人感受等等。

(5)引用網上的摘抄內容十分多，闡述個人成果的內容十分少。因此，在論文撰寫中應要求學生用自己的話來總結搜集的資料。

針對上述不足，筆者采取了以下策略:

(1)要求學生向優秀論文學習，學習優秀論文的內容布局，文字措詞，段落體例等。

(2)老師對論文中不足之處用紅筆指出，并對學生論文進行面批，以文字形式把意見寫在學生的論文草稿上，供學生課后詳細分析。

(3)表揚學生在每次修改論文后的進步與論文閃光點，讓學生體會論文撰寫中需做到綱舉目張并逐步提高。

4 實施成效

自2007年2月至2010年2月，筆者先后三次在校內高一、高二年級開展關于“食品中的化學”的研究性學習，×××等同學的《關于對“地下工場”里的白果加工情況的調查與研究》獲第八屆廣州市“我與化學”比賽一等獎;×××等同學的《珍珠奶茶成分研究報告》獲第十屆廣州市“我與化學”比賽二等獎，并刊登于《少年發明與創造·中學》第180期上。

近一年來，該課題的研究性學習的開展提升了高一學生學習化學的興趣。2009年9月，筆者任教的高一(4)班各科成績較差，尤其是數理化三科。自從有兩個來自四班的研究性學習小組進行了關于“奶茶”與“山楂糕”的研究性學習活動后，在班內帶動了不少同學來參加化學的研究性學習，學生學習化學的興趣逐漸高漲，化學成績有大幅度提升。在期末測試中，該班的化學平均成績從年級第十四名升至第八名，而且化學也成了他們驕傲的優勢學科之一。

不少學生在研究性學習感想中認為獲益良多。如×××同學總結到“通過這個有趣的活動，我獲益匪淺:朋友多了，動手動腦能力強了，實驗嚴謹了，更懂得了團結的重要性，這都要謝謝我的指導老師和我的隊友”。如×××同學寫道“在這次的探究活動中，我們的知識面得到了拓展，雖然耗用了時間，影響了我們的作息時間與課業，但我們沒有后悔，因為它使我們學到了更多的知識，鍛煉了我們的各種能力，幫助我們從課堂走向社會，有利于我們今后的成長。”

參考文獻:

[1]《普通高中化學課程標準(實驗)》研制組.普通高中化學課程標準(實驗)[M].北京:人民教育出版社，2003:8.

[2]郭思樂.教育走向生本[M].北京:人民教育出版社，2001:58～64.

[3]丁革兵.促進高三化學學習困難學生自我監控能力發展的策略與實踐[J].中學化學教學參考，2009.12.