《探索适宜学生开展化学研究性学习的环境》结题报告.doc

研究性学习结题报告(2008-06-20 17:30:48) 转载标签： 杂谈探索适宜学生开展化学研究性学习的环境结题报告撰写人：高级化学教师 夏天的叶子【关键词】：探索化学研究性学习的环境【摘要】：建构主义理论认为：学习者的知识是在与环境交互作用中实行建构的，而不是灌输的。它特别注意学生的研究，并在研究的具体环境中将知识经验逐步转化成自己的内部表述。这样就需要我们给学生创设适宜开展化学研究性学习的环境：整合教材等多种学习材料。为学生创设尽可能真实的问题环境：学习总是离不开一定的环境，知识也总是在一定的环境中才有意义，只有让学生在尽可能真实的环境中，甚至尽可能在实际任务中获取经验和构建知识，才能使学习者掌握知识并学会运用知识。【作者简介】：，张家口市化学高级教师近代以来的教学研究随着教育理论的发展而产生了形形色色的研究样式和方法论。党的十七大通过对“科学发展观，第一要务就是发展，核心是以人为本基本要求是全面协调可持续根本方法是统筹兼顾”内涵的阐述，对探索适宜开展化学研究性学习的环境，起到了指导的作用， 建构主义理论认为：学习者的知识是在与环境交互作用中实行建构的，而不是灌输的。它特别注意学生的研究，并在研究的具体环境中将知识经验逐步转化成自己的内部表述。这样就需要我们给学生创设适宜开展化学研究性学习的环境：整合教材等多种学习材料。一、本课题选题的意义及国内外研究现状综述：2004年中学化学教学参考1-12期中，每期都有一块关于研究性学习的内容，如“化学教育如何开展研究性学习”、“对研究性学习进入高中课堂的认识与实践”、“中学化学研究性学习的实践与思考”、“化学课堂中开展探究学习的案例分析”、等。关于研究性学习的探索，在2004年已有好多课题，探讨得非常清晰，那么在新课程标准下，化学高中阶段的学习要求采取研究性学习方式。如何在课堂教学中，让学生采取研究性学习方式，关键在于教师要创造适宜学生开展研究性学习的环境。因此确立本课题，对研究性学习的补充和实际应用具有重要意义。 当今时代，全球化已成为我们无法回避的客观存在。布莱恩.霍尔姆斯是英国著名的比较教育学家，他认为比较教育的任务就是探讨解决教育问题的各种方法，即问题解决法。他在综合了杜威的反思性思维理论和波尔普的假设演义法与问题解决发的基础上提出问题解决法，实质上是一种演绎法，主张研究应当从问题入手。我对此理论应用到化学教学中的理解为，研究性学习的探究。对于创设研究性学习的环境，国外已有较为成功的经验，如：放手让学生自主创新教师不教师不开设学生的自由，再比如激发学生的个性兴趣不要求统一的课程标准等，但是在国内目前的教育制度和历史背景下，我们不能照般国外的一些东西，必须要研究适合与目前国情下的教育，而国内在此块的研究还是有所欠缺。因此为了更好地推动研究性学习的进步，探索适宜学生开展化学研究性学习的环境，起到了与国际接轨的作用。 二、本课题的创新程度、理论意义、应用价值 建构主义理论认为：学习者的知识是在与环境交互作用中实行建构的，而不是灌输的。它特别注意学生的研究，并在研究的具体环境中将知识经验逐步转化成自己的内部表述。这样就需要我们给学生创设适宜开展化学研究性学习的环境：整合教材等多种学习材料。在传统的课堂教学中，我们向学生提供要学习的领域知识的教学材料通常只有课本，这就决定了我们的教学实施研究性学习这一新的教学方式的活动受到了局限。为了指导学生进行研究性学习活动，激发他们的发散性思维，培养他们收集和处理信息的能力，我们在创设研究性学习环境时，从多角度、多渠道来整合学习材料，该材料包括教材、实验、增设实验、有关问题的背景知识和模拟微观世界的动画等。因此研究本课题，在化学课堂教学中具有必要性、可行性。 教育和谐发展是构建和谐社会的内在要求。教育的和谐发展包括许多方面，课堂中教师和学生的和谐统一有属于其中的一部分。教师教和学生学如何有机的统一起来呢？为学生创设尽可能真实的问题环境：学习总是离不开一定的环境，知识也总是在一定的环境中才有意义，只有让学生在尽可能真实的环境中，甚至尽可能在实际任务中获取经验和构建知识，才能使学习者掌握知识并学会运用知识。因此，教师设置的问题情景应尽可能与知识应用的实际情景接近。我们的做法是：教师尽可能在课堂上展示与现实中专家解决问题相类似的探究过程，提供问题的原形，并指导学生进行探究。例，在学生学习“铝及其化合物”时，给学生设计了这样一个问题：去年春节期间，某学生发现氢气球非常畅销。今年春节将至，他想通过卖氢气球赚钱，然后将赚的钱寄往“希望工程“-资助贫困学生上学。他没有很多的钱买氢气钢瓶，经过校方允许，他利用学校的化学实验室设备制取氢气。实验室只有相同质量的铁 、镁、铝以及水、盐酸、氢氧化钠溶液。请你们帮他设计较合理的途径制取氢气，以及制氢气球时，在实验设计中必须注意什么问题？这个问题是模拟现实生活，要解决这个问题，需要学生懂得铁、镁、铝、水、盐酸、氢氧化钠等物质，哪些反应能放出氢气，并能够计算出相同质量下那种金属反应放出氢气最多，还要根据成本核算出哪种方案最经济，最终做出决策。方案确定后，学生还要考虑如何制氢气球。这个问题的特点是开放的，没有唯一的、标准的答案，而且还渗透了德育教育-因为赚钱是为了资助贫困学生上学。这样，在一定的环境下教师的教和学生的学达到了和谐统一，有利于研究性学习的具体落实，因而确立此课题具有一定的应用价值。 我现在从事高二化学教学，分别教实验班、生物班、普通班。高二化学学习已经完成了高一阶段的初高中衔接任务。距离高考还有两年时间，在这个年级开展本课题的研究，具有可操作性，使该课题具有一定的层次性，以便于今后的推广和利用。三、课题研究的方法及内容（一）、研究的主要方法根据实施方案确定的研究方法主要有：问卷调查研究法、理论研究法、教学实践研究法、过程研究法、社会实践研究法究和经验总结法等。（二）、研究的主要内容1、理论研究。探讨 “研究性学习”的内涵、“研究性学习”方式与“研究性学习”课程，探讨研究性学习的发展过程，研究性学习提出的历史背景，法国、美国、香港、台湾地区的研究性学习课程和日本的综合学习课程。探讨研究性学习的类型，研究性学习与接受性学习、创造性学习、发现学习和学会学习等的区别与联系。探讨研究性学习与综合实践活动课、课外活动、校本课程、学科课程的关系和研究性学习的特点。探讨研究性学习的目标、内容和开设研究性学习的目的、化学学科开设研究性学习的意义。2、研究性学习教学程序研究。本课题从实践上研究了研究性学习实施的组织形式、一般程序、实施步骤、实施阶段、指导学生研究性学习的一般程序，研究性学习中的教师指导、对于研究性学习的评价、化学教学中实施研究性学习的形式和化学学科研究性学习成果形式等。3、调查研究。就探索适宜学生开展化学研究性学习的环境于2005年10月对张家口四中的高一2班和4班进行了整体抽样调查， 2005年12月就探索适宜学生开展化学研究性学习的环境对张家口四中的高三年级的生物1班和生物3班再次进行了整体抽样调查。根据化学学科的学科特点，本课题探讨了化学学科研究性学习的资源要求和化学学科开展研究性学习的可行性，根据调查结果，确定探索适宜学生开展化学研究性学习的环境可行性课题。4、高考中研究性学习试题研究。对2000年至2006年高考试题中的研究性学习试题进行了初步研究。5、研究性学习教学原则、模式和方法研究。在化学教学过程中进行研究性学习教学实践研究，研究了学生研究性学习的过程、研究性学习选题应遵循的原则、研究性学习的教学模式、研究性学习的教学原则和研究性学习的教学方法。6、学生研究性学习过程研究。组织并指导学生进行研究性学习课题研究，开展并指导学生进行研究性学习社会实践活动，组织学生参加张家口市创新大奖赛，指导学生进行研究性学习创新习作。四、课题研究的几个阶段（一）课题准备和前期研究阶段：（2005年9月2005年12月）1、查阅资料，自主确定选择课题，设计研究方案，确定研究的指导理论。2、填写张家口市市教育科学一般研究项目申请书，课题申报、课题审批。3、进行研究性学习文献检索，筛选其中有价值的文献资料，借鉴他人的宝贵的经验，进行文献研究。4、进行理论学习、理论研讨，进行理论研究。5、撰写开题报告和实施方案，组织开题工作。（二）课题核心研究阶段（2005年9月2008年5月）1、编制探索适宜学生开展化学研究性学习的环境调查问卷，对高二学生发放调查问卷，收集、整理并分析问卷，进行问卷研究。2、在化学教学实践中，探究研究性学习实施的组织形式、一般程序、实施步骤、实施阶段、指导学生研究性学习的一般程序，研究性学习中的教师指导、对于研究性学习的评价、化学教学中实施研究性学习的形式和化学学科研究性学习成果形式等，进行研究性学习教学程序研究。3、组织学生进行研究性学习实践，指导学生填写研究性学习选题意向表、课题申请表、课题研讨表、课题文献检索表、课题实验活动记录表、课题实践活动记载表、课题自我评价表、课题结题登记表，组织学生进行研究性学习成果撰写和汇报演讲，进行研究性学习成果评价，进行研究性学习过程研究。4、利用原编制探索适宜学生开展化学研究性学习的环境调查问卷，对高三学生发放调查问卷，收集、整理并分析问卷，再次进行问卷研究。5、组织学生进行社会实践活动，先后两次开展“化学对社会发展的作用”演讲会和“高中化学兴趣实验探索”实验表演，进行社会实践研究。6、组织学生提交研究性学习小论文和社会实践活动摄影图片，参加张家口四中开展的“创新大奖赛”和兴趣实验小组。7、搜集2000年以来的全国高考化学试题，筛选并分析整理其中的“研究性学习”试题，进行高考中“研究性学习”试题研究。8、在化学教学实践中进行研究性学习教学，总结探索经验，形成教学模式、教学方法和教学原则，撰写研究成果论文，进行研究性学习教学研究。9、归类、梳理、撰写中期研究成果，撰写相关研究论文和研究报告。（三）阶段性成果汇报阶段（2007年10月2007年12月）1、积极组织论文投稿，交流推广研究成果。2、总结研究成果，编辑探索适宜学生开展化学研究性学习的环境阶段性成果汇报和探索适宜学生开展化学研究性学习的环境阶段性成果研究，撰写结题报告。3、请张家口市市教科所邀请有关专家对课题成果进行鉴定并获二等奖。五、研究性学习创新性研究成果(一)研究性学习的过程1 尊重和满足学生发展的需要，指导学生自主选择适宜学生开展化学研究性学习的环境在具体操作过程程序上，我们首先要对课标中的“内容标准”进行解读和体会。再根据张市四中的学生实际情况，做出选题的指导意见。例如在“原电池原理及运用”的教学过程中，我们组织学生开展的化学研究性学习课题的过程，是先学习体会课标，课标中课程化学(2)主题2：“化学反应与能量”内容标准中“活动与探究建议”有：查阅资料：化学能转变成热能、电能在生产、生活中的应用，实验：用生活中材料制作简易的电池，市场调查：不同种类电池的特点、性能与用途。在课标选修课程模块(4)化学反应原理，主题1“化学反应与能量”内容标准中“活动与探究建议”有实验探究：电能与化学能的相互转变。调查市场上常见的化学电池的种类，讨论它们的工作原理，生产工艺和回收价值。在此基础上，我们在课标的理念下，结合学生及教学的实际，在原电池的教学过程中，我们还增加设计了，不同金属材料构成原电池的对比研究，干电池的构造和工作原理，实验室模拟氢氧燃料电池的实验探讨，铅蓄电池的构造和工作原理，可充电镉、镍电池的结构及原理的研究等课题。提供给学生让他们自主选择。通过课题的开发进行化学研究性学习。全班所有的同学都积极参与到几个课题组。分工协作进行开题论证，设计方案，查阅资料、整理资料、设计实验、动手实验到最后完成课题的结题。2 充分突出化学实验的优势，有效地创造化学研究性学习的环境化学研究性学习课题的开展，要体现以实验为特征的化学学科特点，化学实验对提升学生的科学素养、激发学生学习化学的兴趣、创设生动活泼的教学情景、帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观都有重要的意义。课标的基本理念中强调了以实验探究为手段，改变学生的学习方式，重视学生的学习过程。虽然，课标没有单独对化学实验提出内容标准，但整个“内容标准”中却始终建议用实验探究来完成内容的学习，也就是说实验探究是学习过程和方式的主线。因此，在化学研究性学习过程中，充分突出化学实验的优势，能有效地开展化学研究性学习课题。现行教材中实验分为演示实验、边讲边实验、学生分组实验、趣味实验、家庭小实验。但学生亲自动手参与的实验比例还是太少，为了多让学生动手参与探究，突出化学实验的优势，我们通过以下三条途径来开展化学研究性学习。1改演示实验为学生探究实验问题讨论分析比较得出结论。演示实验一般是“验证性”，改实验的“验证性”为“探究性”一般程序是：实验观察提出。例如，在“原电池原理”教学中，我推荐了一个化学研究性学习的课题“不同的材料构成原电池的对比研究”，课题要求：了解原电池原理及构成原电池的条件。学会判断原电池的正负极，内外电路的电子流动方向。对比不同材料构成的电池的性能差异。学会书写原电池的电极反应式。学生尝试用铁、铜、锌、铝、镁、石墨等电极材料在硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氯化钠等不同的溶液中进行实验，对比它们的电流强度和电压，在这个过程中形成原电池的概念，构成原电池的条件。其中在镁和铝与氢氧化钠溶液和铝和铜与浓硝酸构成的两种原电池中，电池的电流方向与其它的原电池活泼金属作负极不活泼金属作正极的电流方向相反，激发了学生探究问题的兴趣，在问题得到解决的基础上，更进一步理解了负极和正极形成的本质原因及确定方法。2 扩充分组实验分组实验是教材内容安排的基础性学生实验，它主要是让学生运用学过的知识和技能规范地进行实验，以培养学生的实验技能和“强化所学到的知识。”这类实验以测量性、验证性和应用性为主，要求学生严格遵守操作规程，履行预习实验(操作)总结(实验报告)的全过程。这个过程中学生始终处于被动地位。我们在分组实验的基础上对它的实验内容进行扩充，让学生设计实验搜集资料动手实验找出实验结果，来完成分组实验。例如在高二“氨气的制取和性质”实验中我们提出了“什么样的方法制取氨气最好”的研究性学习课题，让学生去做，首先学生根据学到的知识，在条件许可的情况下，设计所有的制取氨气的方法，如用氯化铵、硫酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵等不同的铵盐和碱石灰、氢氧化钠、氢氧化钾、生石灰等进行实验，或用浓氨水和不同的碱进行实验来制氨气。通过产生氨气的速度和体积等全面进行对比得出自己的结论。用什么方法测量氨气的体积是对学生所学到的化学知识是一个考验。经过研究，学生较好地设计出用量气装置装四氯化碳或苯来测定氨气的体积的方法。3 拓展课外实验课外实验是在老师的指导下学生利用课外的时间用一些简单易得的器材和试剂完成的实验，或称为“家庭小实验”。这类实验能开发学生的智力、提高学生学习的兴趣及联系实际的能力，是开展化学研究性学习的有效手段。但教材中这类实验还是太少。我们在化学研究性学习课题的开展过程中，主要从如下几个方面来拓展，一是开展课外兴趣小组，二是开放实验室，三是开展校外(家庭)实验。一般经过提出问题设计研究方案个体探究小组讨论完成实验作出评价的过程。例如，学生针对近年在市面上出现了特殊颜色的玫瑰花蓝色妖姬的事例，在“溶液的酸碱性和pH”的家庭小实验“改变花的颜色”的基础上，提出了“不同的鲜花在酸性和碱性溶液中的颜色”的化学研究性学习课题。喜爱种花的同学们在家中用不同种类的鲜花作实验，然后进一步把鲜花、叶片、果皮研碎，用市售白酒提取液制取指示剂。3 通过研究性学习环境开展过程，联系生产和生活实际，拓宽学生的视野化学科学与生产、生活以及科技的发展有密切的联系，对社会的发展、科技的进步和人类的生活质量的提高有着广泛而深刻的影响。研究性学习作为社会实践活动的一部分，在课题的开展过程中会接触到很多的与化学有关的生活问题，老师要注意帮助学生拓宽视野，开阔思路，学会运用化学及其他学科的知识分析解决有关的问题。例如：通过“纳米材料及纳米技术”、“除了硅，我们还有什么？”“生命与DNA”等课题的研究，学生在研究性学习中了解关于纳米材料、计算机技术、生物化学等最新的科技成果。增强了学习化学的兴趣，让学生知道了化学对社会和科技发展的重要性，拓宽了知识视野。4 关注学生在探索过程中的感受对学生进行多样化、过程性的评价在课标的理念下，化学研究性学习的评价既要促进学生在科学素养各个方面的共同发展，又要有利于学生的个性发展。所以，在化学研究性学习的课题开展过程中，要注意评价目标和评价方式的多元化，同时要注意化学研究性学习课题开展的过程评价，还要注意学生的自我评价。例如，在化学研究性学习的过程管理中，我们设计了学生在研究性学习过程中的自我评价表，用于学生自己、学生