淺談高中化學(xué)的研究性學(xué)習(xí)方法

高金鳳

研究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在一定的情景中發(fā)現(xiàn)問題、選擇課題、設(shè)計(jì)方案，通過主體的探索、研究求得問題解決的學(xué)習(xí)活動(dòng)。化學(xué)課程中的研究性學(xué)習(xí)主要是以化學(xué)知識(shí)作為載體，其內(nèi)容有以下幾方面來選擇：1.探索性化學(xué)實(shí)驗(yàn)；2.選擇具有開放性的化學(xué)問題；3.選擇跨學(xué)科的綜合性問題；4.選擇能體現(xiàn)研究過程的問題；5.選擇聯(lián)系實(shí)際的現(xiàn)實(shí)問題；6.選擇現(xiàn)代社會(huì)的熱點(diǎn)問題。本文是筆者在指導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用中得出的的一點(diǎn)體會(huì)：

一、化學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究性學(xué)習(xí)課題的選擇

通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展研究性學(xué)習(xí)，必須著力培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥灾鲗W(xué)習(xí)能力，同時(shí)也必須依據(jù)學(xué)生的知識(shí)能力來確定研究課題，特別是依據(jù)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰磉x擇適當(dāng)?shù)难芯空n題。根據(jù)我們開展研究性學(xué)習(xí)的體會(huì)，在服從課題研究的原則基礎(chǔ)上，我們主要采用以下幾種方法選擇課題。

（一）結(jié)合化學(xué)教學(xué)選擇研究課題

當(dāng)今課改的重要任務(wù)就是要提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，適當(dāng)增加一些探索性實(shí)驗(yàn)，有利于提高學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化，可以改進(jìn)為探索性實(shí)驗(yàn)：根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件，如何實(shí)現(xiàn)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化？讓學(xué)生首先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，其次交流設(shè)計(jì)思想，篩選確定最佳方案，最后實(shí)施實(shí)驗(yàn)并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這種探索過程比空洞的講授更能調(diào)動(dòng)學(xué)生利用多種感官主動(dòng)參與信息加工、構(gòu)建知識(shí)，使學(xué)生的潛能得到更好的開發(fā)。

（二）結(jié)合日常生活選擇研究課題

社會(huì)生活中的問題無處不在，我們引導(dǎo)學(xué)生從自己身邊開始思考，提出問題，并篩選確定研究課題，然后讓學(xué)生收集資料、研究實(shí)驗(yàn)方案，通過實(shí)驗(yàn)自主探討、自主學(xué)習(xí)，極大發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。如探討鐵生銹的原因，一方面學(xué)生選擇了生活中常見的各種鐵件，又設(shè)計(jì)了銹蝕的不同條件開展實(shí)驗(yàn)，另一方面學(xué)生又到工廠、商店、居民區(qū)、農(nóng)村……開展實(shí)地調(diào)查，學(xué)生對(duì)鐵生銹的原因、造成的危害及預(yù)防生銹的措施有了全面深刻的認(rèn)識(shí)，寫出了較高質(zhì)量的化學(xué)小論文。

（三）結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐選擇研究課題

我們結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的實(shí)際情況，結(jié)合課外活動(dòng)及實(shí)踐活動(dòng)的開展，讓學(xué)生大膽探索、積極創(chuàng)新。譬如圍繞水的問題，可以啟發(fā)學(xué)生從我縣水的資源、利用、水患、污染、監(jiān)測、防治等方面去思考，學(xué)生積極性高，提出了許多問題，他們調(diào)查排污口，參觀自來水廠，監(jiān)測水的pH值及重金屬離子、苯酚等含量，并請(qǐng)來環(huán)保局人員共同分析，取得了良好的社會(huì)效益。

（四）結(jié)合化學(xué)課外活動(dòng)選擇研究課題

利用化學(xué)課外小實(shí)驗(yàn)、趣味化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)小魔術(shù)等積極探討化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)觀察、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。如自制汽水的原理與方法、熱水瓶（鍋爐）中水垢成分的分析、相片沖洗原理的探索等等。

二、研究性學(xué)習(xí)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

（一）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

教師提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康模寣W(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，然后師生共同逐個(gè)討論，尋找多種方案或確定最佳方案。例如，在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制乙烯這一內(nèi)容時(shí)，先說明乙烯中會(huì)混有SO2和CO2氣體。讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明它們的存在。結(jié)果學(xué)生都知道應(yīng)先將氣體通過裝有品紅溶液的洗氣瓶，看到品紅褪色，證明有SO2氣體。但在接下來的檢驗(yàn)CO2存在的操作中，意見出現(xiàn)了分歧，學(xué)生提出了如下方案：①將氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁；②將氣體通過裝有足量的ＮAHCO3溶液的洗氣瓶后，再通入澄清的石灰水中，石灰水渾濁；③將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中，溶液褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁；④將氣體通過裝有酸性KMnO4溶液的洗氣瓶中，溶液不褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁；⑤將氣體再一次通過裝有品紅溶液的洗氣瓶中，品紅不褪色，再通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁。然后師生討論：方案①和③沒有將可能未與品紅溶液反應(yīng)完全的SO2帶入澄清石水中，方案不合理；方案②雖完全除去了SO2氣體，但SO2與NaHCO3溶液反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生CO2氣體，顯然也不合理；方案④和⑤既能完全除去SO2氣體，也不會(huì)減少或生成CO2氣體，且現(xiàn)象明顯，上述兩個(gè)方案都合理。

（二）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置

教材上有些實(shí)驗(yàn)裝置復(fù)雜、實(shí)驗(yàn)費(fèi)時(shí)費(fèi)藥，有些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不夠明顯，還有些實(shí)驗(yàn)環(huán)境污染嚴(yán)重等等，教師可帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。如酚醛樹脂制取實(shí)驗(yàn)以后，試管難以洗凈，每次實(shí)驗(yàn)只得更換試管，改進(jìn)后我們用醫(yī)用廢磷霉素小瓶替代試管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不但節(jié)省了大量的試管，而且藥品用量比原來少了許多。

（三）研究不同反應(yīng)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

學(xué)生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液實(shí)驗(yàn)后，讓他們將上述實(shí)驗(yàn)操作順序顛倒，觀察現(xiàn)象，并進(jìn)行解釋。再如用較純凈的鋅粒與稀硫反應(yīng)速度較慢，當(dāng)在反應(yīng)混合物中加入少量CuSO4溶液時(shí)，反應(yīng)速度大大加快，可讓學(xué)生探索原理。

（四）開展家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)

家庭小實(shí)驗(yàn)沒有給出藥品、儀器、步驟、現(xiàn)象等，靠學(xué)生在家中獨(dú)立完成，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，起著十分重要的作用。

總之，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)開展研究性學(xué)習(xí)，把研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)和教育理念貫穿于化學(xué)實(shí)驗(yàn)之中，增強(qiáng)了學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和趣味性。學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣撸龠M(jìn)了研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的開展，提高了研究課題的質(zhì)量；反之，研究性學(xué)習(xí)又進(jìn)一步提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)踐能力，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。同時(shí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究中樹立了堅(jiān)忍不拔、百折不回的意志品質(zhì)，養(yǎng)成了追求真理、實(shí)事求是的科學(xué)精神。

（責(zé)任編輯 若 曦）