研究性學習是指教師在課堂授課以外,引導學生結合典型個案分析研究,對教學中或教學以外涉及的一些問題進行探究其本質規律的一種學習活動。研究性學習以培養學生的創新精神和創新能力為目的,幫助學生發現探究的問題,讓學生自己去探究知識。
一、化學研究性學習的基本特點
課程的主要目的不是將知識目標放在首位,而是比較強調素質目標。課程的重點不是理解知識,而是讓學生主動探索知識的過程;強調在學習活動的過程中,創設一種類似科學研究的情境和途徑,讓學生圍繞某一主題通過多種途徑,運用多種手段主動探索、發現、獲取信息,學會對大量信息進行收集、分析、轉換和評價等加工策略,并應用知識解決實際問題。研究性學習不再局限現有教材和已有知識基礎,它需要更為靈活、開放及有效的教學組織形式。學習形式可以由個體轉向小組合作,組內成員分工協作,進行社會調查訪談,開展平等的討論與交流,共同完成課題研究過程。通過合作手段,取得集體成果,各成員學習結果相互依存,有利于培養學生社會合作精神與人際交往能力。研究性學習的評價關注的不是研究成果,而是學習內容的豐富性、研究方法的多樣性。
二、化學研究性學習的師生的關系
研究性學習要求學生由被動接受者和知識的被灌輸者轉變為信息的加工的主體、認知意義的主動建構者;要求學生學會學習,善于設想,勤于思考,學會通過同伴之間的積極的相互影響提高研究性學習的有效性;要具備在日常學習與生活中喜愛質疑、樂于探索、努力求知的心理品質。研究性學習要求教師由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構的指導者、幫助者、促進者。
三、化學研究性學習的程序
一般可采用的是以小組合作的形式,以問題為中心的主題式研究性學習。即學生在教師的指導下,以類似學科研究的方式圍繞某一需要探究解決的特定問題開展研究,去主動地獲取知識,應用知識,解決問題。其程序可概括為:選擇研究課題→設計研究方案→實施研究計劃→加工處理信息→交流評判成果。
四、化學研究性學習示例
1.選擇研究課題。銅與濃硫酸反應的演示實驗中存在如下問題,第一、用98%的濃硫酸做實驗,不能直接觀察到生成的硫酸銅溶液呈藍色;第二、實驗的裝置為敞開式,生成的二氧化硫會散逸到空氣中。為突出實驗現象,防止污染環境,怎樣改進實驗,即產生了研究性課題。
2.設計研究方案。在教師的指導下,各研究小組設計研究方案。
<1>研究目的。對濃硫酸濃度進行定量研究,以找到該實驗的最佳濃度范圍。為防止有毒的氣體二氧化硫的外逸,改開放式裝置為封閉式裝置。
<2>研究方法。主要采用實驗操作法、比較法、文獻查閱法和歸納演繹法相結合的研究方法。
3.實施課題研究。各課題小組圍繞主題進行的主要研究過程為:<1>查閱文獻;<2>實驗準備;<3>實驗方法和步驟。第一、對實驗裝置的改進。首先多設計幾套實驗方案,然后再從中選優;第二、對濃硫酸濃度的選擇實驗。使用94%、92%、90%、88%、86%、84%、82%的硫酸做實驗,記錄實驗現象。
4.加工處理信息。各課題研究小組及其每個成員,在研究活動的全過程中產生了大量的信息。學生針對研究方案需求,對已有的信息進行判斷、分析、篩選、處理。這是研究性學習的核心,也是形成結果的關鍵。其間提倡學生相互爭辯,鼓勵學生敢于否定“定論”,善于提出新觀點,努力探索新的方法。最后課題組對主題研究形成的主要結論。
<1>使用封閉式裝置可以防止污染。
<2>當銅與84%-90%的硫酸反應時,銅絲消失較快,溶液呈明顯藍色。
5.交流評判成果。把研究的成果在班級進行交流,學生互評,教師點評。
五、化學研究性學習中應注意的幾點問題
1.化學研究性學習的選題。
(1)學科知識型選題。收集教學中可深化、拓展、探討的知識點,可改進的演示實驗、學生實驗等。這種選題方式要求教師和學生在平時教學和學習過程中要善于創新、勤于思考、善于發現問題,同時要善于做好讀書筆記。如白色氫化亞鐵制取實驗,學生很難看到白色沉淀生成,如何設計和改進原實驗使白色沉淀現象更明顯。還有金屬離子的顏色反應的現象不明顯,如何進行改進。
(2)熱點型選題。如化學工業對環境造成的污染已經成為社會關注的熱點問題,學生可結合化學和環境污染的產生、治理以及其污染物的檢測等內容,選定具體的課題用所學的化學知識去解決。
(3)社會生活型選題。如桶裝家用純凈水的衛生標準,包括對于所含礦物質和細菌含量進行檢測。又如白酒中醇的檢驗和食鹽中碘的檢驗。在如怎樣用肥皂水來檢測水的硬度等。
2.研究性學習要體現開放性。在研究性學習中要培養學生主動思考問題,探索、發現問題,解決問題的能力及交往合作能力。在化學研究性學習的過程中可向學生開放實驗室,讓他們自主設計、操作、完成實驗;開放圖書閱覽室,讓學生自己查閱資料,培養他們走向社會選取研究素材的能力。
3.研究性學習要重視研究的過程。研究性學習應將研究的過程看的比結果更重要。學生在選定課題后,首先要引導他們對課題進行認真分析,找出存在的問題,建立問題的概念框架,提出預定目標。其次讓學生查閱資料,開展小組探索討論,設計研究方案。根據研究方案進行研究,教師要引導學生仔細觀察實驗的每一個環節,做好記錄進行思考分析,解決遇到的問題和挫折,進而得出實驗結論。指導學生把成果以研究論文、調查報告、設計制作等形式進行總結,并組織學生把研究的結果進行交流。
(作者單位:江西婺源縣天佑中學)
(責任編校:白水)