（课程与教学论专业论文）化学课堂教学中研究性学习的研究.pdf

摘要 今天，无论是理论界还是实践界，对研究性学习重要性的认识并 无疑义。作为一种新的教育理念，研究性学习被愈来愈多的人们所认 同和接受。同时随着实践的不断深化与完善，研究性学习已成为中国 教育改革的主导理念。面目前，班级授课制依然是学生学习的主要组 织形式，课堂依然是常规学习的主要空间。因此，如何在课堂教学中 开展研究性学习，以从根本上改变学生的学习方式，更好地培养学生 的创新精神和实践能力，这是一个现实而又具体的问题。 本文在借鉴国内外若干研究性学习研究成果的基础上，结合化学 学科的特点，围绕化学学科研究性学习模式这一主题，从理论和实践 的层面，对其进行探讨。本研究主要采用文献研究法和调查法，对在 化学课堂教学中如何开展研究性学习进行了初步的探讨，以期促进其 在现实条件下取得更好的实效。 第一章主要对化学课堂教学中研究性学习的模式进行理论研究。 从概念的界定到课题的现实背景及意义和必要性出发，对化学课堂教 学中研究性学习的教学目标、特点、原则及不同类型内容的选择及典 型的研究性学习模式和案例进行阐述，并借鉴有效的评价方法，从而 形成一整套完整的学科研究性学习体系。 第二章主要进行化学课堂教学中研究性学习的实践研究，通过对 三所中学的学生进行问卷调查，了解目前研究性学习在化学课堂教学 中的开展情况。 最后综合文献研究，在问卷分析的基础上，总结一些经验。 关键词：研究性学习；化学教学；教学模式 a b s t r a c t i nt o d a y sc i r c l e so f b o t ht h e o r ya n dp r a c t i c e ，i ti sn om u c h d o u b t 廿l e i m p o r t a n c eo fj n q u i r yl e a m i n g a san e we d u c a t i o n a lc o n c e p t i o n ，i n q u 1 了 l e 唧i n gh a sb e e n 印p r o v e da i l da c c c p t e db ym o r ea i l dm o r ep e o p l e w i m m e d e v e l 。p m e 妣o fp r a c e c e s ，i n q u i r y1 e a m i n gh a sb e c o m et b et h i e fb e l i e f o fe d u c a t i o nr e f o r mi nc h i n a a tp r e s e n t ，c l a s s r o o mi n s 协l c t i o ns v s t e mi s s t i l lt l l e 如n d a m e n t a ls t y l eo fo 娼砌z i n gs t u d e m sl e a n l i n ga n dc l a s s r o o 瑚 i sm em a i n 印a c eo fd a i l y1 e a m i n g t h e r e ，h o wt o c a r r yo ni n q u i r y l e a m i n gi nc l a s s m o mt e a c h i n 昏w h i c ha i m st o c o n l p l e t e l yc h a l l g e s t u d e n t s1 e a m i n gs 够1 ea n di m 芦o v e 也e i rc r e 撕v es p 试t sa f l dp r a c t i c a l a b i l i t i e s ，i sar e a la j l dc o n c r e t ep r o b i e m b a s e do nm er e s e a r c hr e s u l t sa th o m ea 1 1 d a b r o a d ，a n dc o m b i n e d w i t hc h a r a c t c s t i c so fc h e m i s t r y ，t h ea u t h o rm a k e sr e s e a r c h e s o nt h e m o d eo fi n q u i r yl e a 玎l i n ga r o u n dc h e i i l i s t r yf r o mt h e o r e t i c a la 1 1 dd r a c t i c a l a s p e c t s t b r o u 曲也em e t h o d so fl i t e r a t u r er e s e a r c ha 王l d i n v e 8 t i g a t i o n ， s o m ep r e l i m i n a r yr e s e a r c h e sh a v eb e e nm a d e t h ew h o l ep a ：p e ri sd i v i d e di n t ot w od a n s ： t h e 行r s tp a i tf o c u s e so nm em e t h o d so fi 1 1 q u i r y 1 e a m i n gi n c h e i i l i s 缸y 臼o mc o n c 印t - c l 嘶轴gb a c k g r o u n da i l di m p o n a l l c e ，a sw e l la s n e c e s s i t i e s ， t h ea u t h o re x p o u n d s t e a c h j n go b j e c t i v e ，c h a r a c t e f i s t i c s 州n d p i e s ，s e l e c t i o n so fd i 腑r e mc o m e n t sa j l dt y p i c a li n q u 蛔1 e a m i n g m e t h o d sa n dc a s e s ，a n dd r a wo ne x p 嘶e n c e so fe f f e c t j v e e v a 】u a t i o n m e t h o d ，m u si n s t i m t i n ga ni n t e g r a t e ds u b j e c ti n q u i r yl e a m i n g s y s l 锄 t h es e c o n dp a ni st h ep r a c t i c a lr e s e a r c h e sa b o u tc a h y i n go ni n q u 时 l e a 1 i n gi nc h e m i s 黟i n 出j sp a n ，t h em e 出o do fi n v e s t i g a t i o ni sa d o 口t e d b a s e do nt h e1 i t e r a t u r er e s e a r c ha n d a n a l y s i so fi n v e s t i g a t i o n ，s o m e n t h o u g h t 血ls u g g e s t i o n sa r eb r o u g h to u ts oa st og i v es o m er e f e r e n c e st o m ei m p l e m e n t a t i o no ff b r t h e rr e s e a r c ho ni n q u i r yl e a m i n gh e r e a f t e r n 锄e ：g u oh o n g m a j o r ：c u r r j c u l u ma n dt e a c h i n gt h e o 可 d i r e c t e db y ：s h e nl i a n g k e y w o r d s ：i n q u i r y1 e a m i n g ；c h e m i s t r yt e a c h i n g ；i n s t m c t i o n a lm o d e l l 】 杭州师范学院硕士学位论文 绪言 学习化社会带给人类的变化是革命性的，它不仅是场 社会意义上的革命，更是一场教育意义上的革命。长期以来 学生的学习主要以单纯接受学习的方式为主，学生更多地是 被动地接受教师讲解的结论，被动地按照别人设计的程序进 行学习，由此养成了机械记忆学习结论、被动思维的学习习 惯，其结果是扼杀了学生的创造性和探索精神。为了适应社 会经济的发展，今天的学生必须通过一种新的学习方式来学 会获取信息、处理信息、运用信息。新的课程改革就是要让 学生的学习产生实质性的变化，也就是说，要通过教学目标、 教学内容和教学方法的调整，通过转变教师的教学行为，帮 助学生改变原有的单纯接受性学习方式，倡导自主、探究与 合作的学习，形成对知识主动探求，并重视实际问题解决的 积极的学习方式。 近年来，有关研究性学习的问题引起了全球教育界的广 泛关注，并已成为当前我国教育改革的一个热点。2 0 0 1 年全 日制义务教育化学课程标准( 实验稿) 中强调科学探究是一 种重要而有效的学习方式，同时，也是义务教育阶段的化学 课程的重要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作 用。2 0 0 3 年4 月颁布的普通高中化学课程标准( 实验) 强调从不同的层面和视角建构内容体系，将科学探究能力和 情感态度与价值观等方面的目标渗透于各课程模块中。推进 研究性学习是我国教育领域的一场深刻的巨变，它是对传统 教学观念、教学模式的重大突破。从历史发展来看，研究性 学习是在我国多年教改实践的基础上发展起来的。从理论和 实践的层面，对化学课堂教学中的研究性学习做出较为系统 杭州师范学院硕士学位论文 的考察与探讨，有助于使一线的广大教师对其有一个较为明 确和完整的认识，同时，归纳整理并提供一些较为可行的操 作模式( 或流程) ，可以为广大教师更好地实践学科研究性学 习提供一些方法和实例，从而达到一定的实用指导作用。 杭州师范学院硕士学位论文 第一章化学课堂教学中研究性学习的理论研究 学习化社会的到来不仅展示了人类社会生活的发展趋 势，更预示了人类教育活动的巨大变化。长期以来占据主导 地位的讲授一一接受教学模式已不能胜任这个历史使命，今 天的学生必须通过一种新的学习方式学会获取信息、处理信 息、运用信息。这就要求学习从单纯接受学校教育的方式中 扩展开来，并从少数人的学习扩展到所有的人的学习，从阶 段性的被动学习扩展到人的终身的主动学习，使学习真正成 为所有人终身的行为习惯和自觉行动，从“学会”转为“会 学”，即进行研究性的学习，在教学过程中刨设一种类似科学 研究的情境和途径，让学生通过主动的探索、发现和体验， 学会对大量信息的收集、分析和判断，从中提出问题并解决 问题，从而增进思考力和创造力。 1 1 研究性学习 从广义理解，研究性学习泛指学生主动探究的学习活动。 它是一种学习理念、策略、方法，适用于学生对所有学科的 学习。由此，我们可以看出研究性学习具有三个层面的意 义1 ：最高层是哲学层面，是一种“理念或策略”，其次是方 法论层面，是“行为方式或方法”，最低是行为层面，是“学 习活动”。同时，在具体的实施中，研究性学习也是作为三个 层面来进行，一是作为课程层面的研究性课程，二是作为综 合实践活动的一种类型一一研究性学习来实施，还有就是课 堂教学中的研究性学习”1 。 从1 8 世纪末卢梭、裴斯泰洛齐等人强调“为学生提供自 主探究的机会”开始对研究性学习的理论探讨，到2 0 世纪初 杜威“问题学习法”的研究，使研究性学习从观念层面向实 践层面上推进了一大步。而从2 0 世纪5 0 年代末到2 0 世纪 7 0 年代，由于布鲁纳、施瓦布等人的研究，不仅深化了这一 领域的理论研究，更是提供了可操作性的实践模式。在2 0 世 纪8 0 年代末以来，探究教学又一次受到世界各国的关注。美 国的2 0 6 l 计划、日本的学习指导纲要及法国的关于 19 9 1 2 0 0 0 学年在高中二年级开展“有指导的学生个人实践” 实验的通知等都强调通过探究进行学习。研究性学习已成 为世界教育的一大潮流，也是现代世界教育所取得的最有魅 力的成果之一h 。 2 0 世纪8 0 年代以来，作为政府行为推进的素质教育的 观念与模式，即以全面提高素质与能力为主的教育，不仅激 发了广大教育工作者的教改积极性和创造性，而且有力地促 进了中小学教育的多样化和个性化，这为现今新课程与新学 习方式的出现创设了良好的大环境。上海市第一期课改，着 重中小学课程教材改革的工作，将中学课程分为必修课、选 修课和活动课三个板块，并把部分课程管理权力下放给地区 和学校，这为研究性学习的起动创造了有利条件。从9 7 年开 始，上海进入第二期课程改革阶段，以活动课为突破口，提 出着重在专项性与综合性课题研究过程中培养学生的创新精 神和实践能力。同时，国家教育部于2 0 0 3 年4 月颁布了普 通高中化学课程标准( 实验) ，将研究性学习的理念渗透于 学科教学的全过程中，以促进学生的全面发展。 可以说，研究性学习是在我国多年来教改实践的基础上 发展起来的，从理论到实践，都吸取借鉴了以往有关创新能 力、实践能力培养的研究成果和有益经验。同时也是顺应世 杭州师范学院硕士学位论文 界教育改革的发展趋势及我国经济蓬勃发展，对创新型人才 需求的必然结果。如今，研究性学习己成为全面推进素质教 育、深化教育改革中的一个热点，并日益广泛地在全国中小 学各学科教育中推广。 研究性学习以其特有的自主探索性、主体实践性、开放 过程性等特点，成为教育领域里的一个世界性主题。研究性 学习尽管在不同的国家和地区的称呼不同，组织实施的方式 各种各样，但本质上都是强调学生的自主性、探索性、实践 性的学习方式。从学校教育的时代特征来看，研究性学习从 转变学生的学习方式出发，强调培养学生的主动探究和创新 实践的精神，着眼于给学生终身受用的知识和能力，反映和 回应了时代对教育的需求，是知识经济时代中占主导地位的 学习方式，是信息时代教育改革的必然选择1 。由此，研究 性学习进入课堂教学就成为必然之举。 1 2 化学课堂教学中研究性学习的内涵 化学课堂教学中研究性学习是指在中学化学课堂及实验 室中以探究为主的研究性学习，具体地说，它是指遵循一般 的教学原则，通过室内教学的形式，在教师的启发诱导下， 以学生独立思考和合作学习为前提，以现行教材为基本探究 内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供 充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过 个人、小组、集体等多种解难释疑的尝试活动，以类似科学 研究的方式将自己所学知识应用于解决实际问题的种教学 形式。旨在调动学生的内驱力，让学生积极、主动、富有成 效的学习。 从以上的叙述中我们可以看出化学课堂教学中研究性学 杭 【师范学院硕士学位论文 习的基本内涵： ( 一) 学习活动中的师生关系。研究性学习是在学校教 育和集体教学的环境中进行的。它有别于个人在自学过程中 自发的、个体的探究活动。同时，在学习过程中，学生需要 的是启发诱导或帮助，不仅仅是传授或教导。教师的主要职 责是创设一种有利于研究性学习的情景和途径。 ( 二) 学习的形式。研究性学习既有学生独立自主的学 习活动，也有合作学习的成分，通过多种形式使学生积极主 动，富有成效的学习。 ( 三) 学习的基本方式。在研究性学习的过程中，学习 者将模拟科学家的研究方法和研究过程，提出问题并解决问 题。如通过讨论、问题研究、方案设计、模拟体验、实验操 作等各种形式，探究与社会生活密切相关的各种现象和问题。 中小学生的研究从研究过程说，大多并不具备严格意义上科 学研究的严谨性和规范性，从研究结果看，一般是已有科学 研究成果的“再发现”。因此，研究性学习的实质是学习者对 科学研究的思维方式和研究方法的学习运用，通过这样一种 基本形式和手段，培养创新意识和实践能力。 ( 四) 学习的基本内容。这包括现行教材的基本内容， 与学生密切相关的周围世界和生活实际，及运用有关的知识 来解决实际问题等等。 1 3 化学课堂研究性学习的必要性和可行性 1 3 1 必要性 首先，研究性学习可以促进学生的全面发展。 理论和实践告诉我们，学校教育应以学生发展为本。学 生的发展须有基础保证并兼顾其发展水平上的差异性，尊重 杭州师范学院硕士学位论文 其个性，以实现个性化发展。因而教育活动也必须保证基础， 分层次推进，并充分尊重学生的个性，以培养其基础性学力、 发展性学力和创造性学力，实现人本发展的教育目标。 我国基础教育的优势在于，经过系统教学训练的学生基 础知识和基本技能比较扎实。这在很大程度上得益于学生按 照统一要求进行接受性学习。但是我们在教学活动中过于强 调了这种学习方式，忽视了研究性学习，导致我们的课堂教 学组织形式过于单一，而且忽视了学生的个体差异，在发展 能力和培养素质方面存在不足，在一定程度上扼杀了学生的 创造力。在接受性学习中获得的知识和技能，只有内化到自 己的认知结构中，才能形成能力。这种内化的过程就是实践 的过程，就是解决实际问题的过程。只有在实践中，才能激 发灵感，发展创造力。这个过程恰恰体现在研究性学习过程 之中。所以我们提倡研究性学习，就是要打破单一的班级教 学的课堂组织形式，改变单一的学生接受性的学习方式，在 承认学生个体差异的前提下使每个学生都获得发展。所以我 们的教育改革，就是在保持我们教育的传统优势基础上大力 开展研究性学习，做到接受性学习和研究性学习两条腿走路。 化学课堂教学中进行研究性学习的实质就是要打破学科 教学的封闭状态，追求学生在学习过程中逐渐形成亲近自然、 融入社会、认识自我的意识，以及关注自己的生活和关注自 己周围社会的态度；改变旧的教学模式，挖掘化学学科中的 研究性学习内容，把学生置于开放、多元的学习环境中，提 供给学生更多的获取知识的方式与渠道；将以往教师主导的 教学方式转变为学生主动学习方式，通过延长或深化学习过 程，强化学生学习过程中深刻充实的、丰富而完整的学习体 验过程，同时，通过小组学习，促使学生在与他人共同学习、 分享经验的过程中，完成对知识的探究和应用，培养学生团 杭州师范学院硕士学位论文 队精神与合作意识，并逐步发展他们与他人交往和经验共享 的能力”j 。 同时，结合化学知识的教学实施研究性学习也符合学生 的心理特点和认知规律。化学学科教学充满了“是什么”和 “为什么”的科学探究，容易激发学生的学习兴趣，所以， 教师应充分调动学生主动参与探究学习的积极性，引导学生 通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论等多种方式， 在提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、 解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中，增进对科 学探究的理解，发展科学探究能力盯1 ，使学生从学习过程中获 得成功的体验。这样将研究性学习与其他的课堂教学方式相 结合，使教学要素达到最佳配置，从而使教学效果趋向最佳， 达到为学生全面发展的目的。 其次，研究性学习与学科教学相辅相成。 研究性学习的出现，决不是为了取代学校现有的学科教 学。因为中学生还处在长知识、打基础的阶段，学科教学中 的知识、能力训练是他们成长所必需的，同时也是学生开展 研究性学习必不可少的基础和材料。不具备一定的从学科教 学中获得的知识，开展研究性学习只能是无源之水，无本之 木。从这个意义上说，研究性学习的开展非但不取代，相反 还有赖于学科教学的质量1 。因此，有必要结合学科教学来 开展研究性学习。研究性学习与学科教学是相辅相成的，这 是因为： 首先，现有学科课程中包含有一定比例的新的知识和技 术，当学生应用研究性学习的方式来学习基础型课程时，这 有利于他们更好、更快地掌握基本的和基础的新知识与技能， 促进他们将感性知识与理性知识、实践知识与书本知识、各 学科知识以及知识与技能的有机结合，建立反映各自特点和 杭州师范学院硕士学位论文 有利于未来发展的知识结构与技能结构。其次，在普通高中 课程中，基础型课程是核心和重点，是全体高中学生都必须 学习和掌握的。高中新课程标准中明确了化学必修及选修的 教学内容，这既保证了基础，又兼顾了发展层次，更考虑到 了教学模式的改变和学生个性的张扬。而具有开放性、自主 性、探究性的研究性学习活动，可激活学生的知识储存，有 助于学生加深对知识的理解和掌握，同时促使多学科知识融 会贯通，提高其发现问题、分析问题和解决问题的能力，培 养其创新意识。因此，研究性学习必须以必修和自主选修教 学内容为载体，在各层面和环节中渗透研究性学习的思想和 方法，针对学生个性，寻求教学与实践的统一，实现全面的 保证基础和个性化分层发展的良性结合，达到改善学生的学 习方式、开发学生的潜能、实现个性化发展的教育目标。再 者，鉴于高中学生将绝大多数时间用于学习基础型课程，从 倡导和推进研究性学习的本质要求来看，指导他们应用研究 性学习的方式来学习基础型课程，课堂是至关重要的突破口 和主阵地。只有课堂上的学习方式发生变化，才引起其他情 境下学习方式的变革，只有在课堂教学中强化研究的习惯、 兴趣、能力和氛围，学生课后的研究才有了示范、基础和条 件。同时，研究性学习课题如果不与学科教学相结合，就会 缺乏长久的生命力，久而久之学生也会对其失去热情阳1 。所 以，研究性学习作为一种学习方式，既有必要应用于研究型 课程等其他性质课程的学习中，更有必要应用于基础型课程 的学习中。 我们的许多优秀教师，正是在原先的学科课程教学中， 既有效地指导学生掌握了基础知识和基本技能，又培养了学 生主动学习、积极探索的意识和能力。这方面各地学校已开 发出了不少成功的案例。 杭州师范学院硕士学位论文 以上海市敬业中学为例。该校自19 9 8 年以来承担了市级 课题“在高中进行信息素养培养的实践和研究”，相应进行了 课程建设和教学改革，其中，研究性学习是展开信息素养教 育教学改革的重要措施之一。敬业中学对学生开展研究性学 习有一个总体规划：高一上学期，开设信息素养导论课，高 一下学期进行课题研究方法初步指导，学生以小组为单位尝 试进行课题研究的实践。高二在各学科的范围内进行研究性 学习，学习继续以小组为单位，在学科领域内选择一项研究 课题，要求学生在研究方法、研究深度、研究成果表达上都 较前有所进步。高三要求学生能独立完成研究课题。高二是 其中关键的一年。在高二年级的课程中，不设置独立的研究 课程，而是在基础学科中开展研究性学习n 。 1 3 2 可行性 第一、普通高中化学课程标准为实施课堂研究性学习提 供了纲领性依据。 普通高中化学课程标准( 实验) 中明确提出：“高中 化学课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨”，“兼顾学生 志趣和潜能的差异和发展的需要”。同时，考虑到学生个性发 展的多样化需要，在两个必修课程模块的基础上，设置具有 不同特点的选修课程模块。“必修课程的设计，注重学生科学 探究能力的培养。”选修课程的设计“旨在引导学生运用实验 探究、调查访问、查询资料、交流讨论等方式，进一步学习 化学科学的基础知识、基本技能和研究方法，更深刻地了解 化学与人类生活、科学技术进步和社会发展的关系，以提高 化学科学素养，为具有不同潜能和特长的学生未来的发展打 下良好基础”。从以上的表述中，我们可以看出：整个化学课 程体系都为适应不同发展需求和不同志趣学生的需要，不仅 杭州师范学院硕士学位论文 为全体学生未来发展提供必要的基础，也为不同学生的个性 发展提供基础。同时，标准对教师提出：要在学生在义务 教育阶段已初步形成的科学探究能力的基础上，制定高中阶 段学生探究能力培养的具体方案，并认真加以实施。 所有的这些，都为我们在高中化学课堂教学中因地制宜 地开展研究性学习提供了纲领性的依据。广大的教师要以改 革的精神搞好教学，结合不同课程模块的内容特点来培养学 生的科学探究能力。 第二、化学学科的特点及化学教学内容的生活化、社会 化为研究性学习的深入进行提供了可发展空间。 以实验为基础是化学学科的最基本特征。化学实验中蕴 藏着学生进行研究性学习的丰富素材，实验中有不少可以让 学生亲身体验化学知识、原理形成和发展过程的题材。化学 与社会生活的紧密联系，又使得它最为接近生活和社会。如 何运用化学知识解决生活中的问题，是培养学生能力最直接 有效的方法。研究性学习恰是这样一个切入点。同时，伴随 着新课程标准的出台，化学教学内容逐渐向生活化、社会化 方向发展，学习化学不单是掌握一些基础知识，还要使学生 了解化学在科技发展和社会进步中的重要作用，为将来的生 活、生产服务；同时，现行的新版高中化学教材不但重视知 识、技能的传授，更加重视能力的培养，而且注意开阔学生 的视野，在教材中增加研究性学习课题，激发学生探索欲望， 帮助学生了解化学科学在各个领域的应用和化学科学的发展 前景，这为研究性学习在学科内的实施提供了广阔的发展空 间。 第三、与研究性课程相比，课堂研究性学习更具有可操 作性。 研究性课程，由于其所涉及的课题太大，学生往往需要 花费大量的时间去查阅资料、做社会调查或实验操作等，在 目前我国还没有形成全社会支持教育，热心接纳学生、为学 生提供锻炼实践场所的习惯和氛围的情况下，不可避免地会 对正常学习有一定程度地冲击。同时，由于我国中小学历来 不重视学生思辨能力、主动探究能力、实际操作能力等的培 养，致使绝大多数学生参与研究性学习的能力非常薄弱，尤 其难以满足开展综合性、跨学科研究的需要。而且，长期以 来的传统教育模式，造成学生的知识面比较狭窄，各科知识 问又缺乏联系，加上由于我们的学校课程、学校活动内容及 范围的局限，学生对自然、社会和现实生活缺乏直接的体验 和认识，给“综合性、跨学科”的课题研究带来了困难。此 外，对学生来说还存在着是否有足够的心理准各来面对角色 改变的问题。研究性学习要求学生从过去的被动的受教育的 对象，转变为知识的主动探究者。这种角色的转变短期内难 以实现，而学生的角色不改变，研究性学习就难以成功。 同时，研究性课程的开设对教师提出了从未有过的要求 和严峻的挑战。它要求全国几乎所有的中小学教师从教育观 念到知识结构、从工作方式到教学行为都发生变化。从适应 研究性学习的教学要求看，现有的教师队伍总体上基本不适 应研究性学习的需要。因此，要开展研究性学习必须要花力 气解决现有中小学教师的培训问题。在研究性学习中这个问 题更加突出，它的解决与否将是决定这次课程改革成败的关 键因素h 。所以，从目前情况来看，研究性课程在学校教学 中普遍实施还有困难。据尹玉桂对高一化学新教材中研究性 课题学习开展情况的调查与思考我们可以看出，对于高一学 生来说，一些比较大的研究课题，如做社会调查( 调查家庭 所用燃料的性能、价格、资源蕴藏情况及燃烧产物对环境的 影响) 、写小论文( 对家庭燃料的选择及如何使其充分燃烧， 杭州师范学院硕士学位论文 提出自己的看法) 等，“在实际操作中，很多学生都有畏难情 绪，兴趣不大。”而且教材中所列举的研究课题分布不均衡， 有的未能紧密结合学生的相关知识，可操作性差。而且，研 究性学习注重的是能力的培养和提高，可以说是一种终身受 益的教育，在短期内很难看出学习成绩的提高，而家庭和社 会却十分在乎分数；在现行升学的压力下，教师感觉到时间 不够用，课时计划难以顺利完成。所以研究性课程作为一 种新事物，它的实施必然有不尽如入意的地方，而结合学科 课堂教学开展研究性学习，正好可以弥补研究性课程的缺陷。 对教师和学生而言，课堂研究性学习更具有可操作性。 总之，在学科课堂中实施研究性学习，加强学科的综合 性和实践性，不仅可以有效地指导学生掌握基础知识和基本 技能，同时又能培养学生主动学习、积极探究的意识和独立 思考、分析问题、收集信息、获取新知等能力。而且学生学 习方式的改变，最终也应当在各类课程实施的过程中得以体 现。因此，在学科教学中重视学生探究精神和能力的培养是 可能的，也是必要的。如果能在学科教学中都做到既打好基 础，又培养创新精神，则是教学上的较高境界。 1 4 化学课堂教学中研究性学习的模式研究 1 4 1 化学课堂教学中研究性学习的教学目标 与传统化学教学设计注重具体目标相比，化学课堂教学 中研究性学习教学设计的目的是为了完成化学知识的意义构 建，即以研究性学习方式对化学主题的意义构建，具体的教 学目标应是有意识地围绕构建主题目的来进行。根据研究性 学习的开放性、生成性、自主性，其目的不能也不可能是仅 局限于化学学科的具体的、细化的目标。 杭州师范学院硕士学位论文 我们认为，化学课堂教学中研究性学习的目标主要有以 下三点： 第一、转变学生的学习方式，培养学生独立思考、自主 学习的能力和良好的科学习惯与科学素养。 研究性学习从培养学生的问题探究意识开始，一切探究、 发现和创新都是围绕问题展开的。研究性学习要求学生在学 习过程中不拘泥于书本，不迷信权威，不墨守成规。它要求 教师尽量减少对学生的限制，并适时适度地给学生以帮助， 鼓励学生充分发挥自己的想象力和主观能动性，独立思考， 大胆探索，标新立异，积极提出自己的新观点、新思路、新 方法，培养学生的观察能力、勇于探索的意志力、实事求是 的科学态度，训练学生归纳、综合、抽象等思维方式，逐步 掌握学习和研究问题的基本方法。通过对研究课题的合作解 决，来学习隐含于问题背景后的科学知识，形成解决问题的 技能，形成自主学习的能力和良好的科学习惯与科学素养。 第二、知识掌握与能力、思维、情感发展相结合。 课堂内的研究性学习为学生提供了更大的学习空间和更 加灵活的学习形式，一方面努力巩固学生的基础知识与基本 技能，另一方面，又积极发展学生的思维，训练学生的开放 性思维能力与探索精神，培养学生的主动求知精神，训练学 生进行多渠道获取信息的能力，使学生初步掌握利用现代信 息技术、互联网、图书馆及人际交往等多渠道获得信息的技 能，提高学生的交际能力和表达能力。这样，在完成学生对 科学知识的概念性理解的基础上，加深学生对探究的理解并 培养学生进行科学探究的能力，有助于教学大纲中有关能力 方法、情感态度等教学目标的落实。 第三、学科与活动相结合。 渗透于课堂教学中的研究性学习，一方面坚持按照化学 j 4 课程自身的逻辑组织教学，另一方面又在某些基本单元的教 学中，引进活动来增加学生的经验，把生活问题、社会问题 和学生自我参与带到课堂中，有效地调动学生在学科课程中 的学习主动性和积极性，在帮助他们牢固地掌握系统知识的 同时，也有效地增长了他们必要的生活经验。在这些包含最 基本的科学研究方法的活动训练中，使学生初步掌握从事有 关化学学科科学研究与探索的规律与方法，培养学生的科学 态度和科学道德，培养学生的合作意识和主体参与精神，使 学生的自主活动能力得到较大提高。 1 4 2 化学课堂教学中研究性学习的特点 与作为一种课程形态的研究性学习相比，渗透于课堂教 学的研究性学习又有其自身的特殊性，具体表现在以下几个 方面：研究问题的指向性。渗透于课堂教学的研究性学习 所要研究的问题一般来讲是已知的、清楚的且多为封闭性的 学业问题，在一定程度上，属于学科学习的延伸；研究时 间的集中性。渗透于课堂教学的研究性学习基本上局限于课 堂之内，并集中体现于课堂教学的一个( 或多个) 环节，课 题完成的规模比较小，课前师生稍做准备，将课题在1 2 学 时内完成，时空跨度小；研究结论的科学性。渗透于课堂 教学的研究性学习只是让学生通过一定的探究去发现己存于 书本或教材中的预知结论：研究方式的灵活性。同一课题， 可以采取多种不同的研究方式来考察，对同一课题，可采取 小组独立完成的方式，然后进行组与组之间的质疑修正，或 将预期成果分解，各小组根据分块方案研究，汇总加合后成 为总体成果；研究手段的依赖性。课题的完成必须依赖 现代信息技术及科学实验等手段，以提高获取信息的准确度， 能精确快速处理信息，缩短信息加工过程，降低人力、物力 杭州师范学院硕士学位论文 消耗。 渗透于课堂教学的研究性学习能将研究性学习课堂化， 提高研究性学习过程对师生的刺激频度和刺激面。而其不足 之处就是研究性学习过程中“手续”性规范程度的下降。不 过，有理由忽视这一影响，毕竟这还是“学习性的研究”，重 在转变学习方法，锤炼思维方式，增强解决问题的能力。太 高的要求和太严的程序手续无异于让学生对自己进行“学者 认同”，这样反倒会让学生“知难而退”n “。 1 4 3 化学课堂教学中研究性学习的原则 发展性目标导向原则 化学课堂教学中的研究性学习，要始终以学生生命发展 为本，以发展性的目标为导向来进行教学，既要让学生得到 实惠，促使其更快更好的成长，又要让教师也成为教育科研 的受益者。 最优化原则 由于本课题要求在学科课堂内进行研究性学习，实践的 时空都受到很大的限制。为了使其发挥最佳功能，要求教师 选择方案和拟订措施都要采用最优化方法，使整个课堂教学 处于最优状态，达到最佳效果。 整体性原则 由于学科教学有它自身的系统性和完整性，而研究性学 习则要求相对的开放性，因此，必然要求我们在实施学科课 堂内的研究性学习时，要始终注意教学过程的整体功能，正 确处理整体与部分、部分与部分、整体与外部环境之间的相 互关系。 1 4 4 化学课堂教学中研究性学习内容的选择 杭州师范学院硕士学位论文 在学科教学中开展研究性学习，关键不在于有没有研究 性学习的课题，而在于我们的教师有没有研究性学习的意识。 让研究成为我们教学工作中的一个自觉的行动，使研究性学 习有机地融入学科教学中，只有这样才能使其有不竭的发展 动力，才能使学生的学习方式从“被动接受”型转变为“主 动研究”型，真正实现学习的革命。 渗透于学科教学中的研究性学习过程，教师可以根据学 校和班级实施研究性学习的不同的目标定位和主客观条件， 在不同时段选择不同的切入口，形成不同的操作特点。有的 可以按完整的过程和规范的要求进行操作；有的则可以截取 过程中的某一环节，从而将研究性学习渗透到提出假设、资 料分析、实验设计、实验操作、数据统计分析、得出结论以 及陈述表达等各个环节。 在传统的教学任务还没有相应改革的情况下，课时不足 是开展研究性学习的一个突出矛盾。有些内容如果用传统的 教学方式，只需要十几分钟就能解决问题，而用研究性学习 的模式，就得要几节课。这样必然会使教学进度受到一定的 影响。因此在现有的条件下，必须创造性地使用教材，对学 科内容作动态处理，把教材作为资源，正确处理教材，来改 编、创编、设计新的教学内容，让学生寻求探索思路和方法。 1 4 4 1 选择研究性学习的学科内容时应考虑的几个问题 在研究性学习的化学课堂上，教师的指导作用是灵活、 多样、开放的，这就要求教师更要关注周围的生活，对自然、 社会等各方面的变化和问题要敏感，尤其要善于捕捉学生学 习化学的兴趣点；教师应在精心备课的基础上，找准研究性 学习的关键点，精心设计课堂的研究方案与步骤；教师要有 足够的知识储备，要能指导学生为课堂研究活动的开展搜集 杭州师范学院硕士学位论文 必要的资料；要适时地给予学生准确的评价，让学生在研究 性学习中体验并获取知识，解决问题。化学课堂选择研究性 学习内容应注意以下几个问题：研究内容的选择要立足于 学生，其内容必须对学生构成问题，以疑问引发学生思考， 调动学生的学习兴趣，让学生能积极主动地参与实践活动。 选题的方向应该结合教材，服务于教材，最后让学生掌握 知识“。如：高一学生，在学习氯化氢、氨气的喷泉实验后， 就可开发“化学喷泉面面观”的小课题，让学生开展研究性 学习活动。研究内容必须科学且具有开放性特征，要有让 学生挖掘、研究的广度与深度，而且研究的目的性要强。 研究内容的选择要注意梯度，不要超出学生的知识范围太多， 要根据学生的年龄、学段、学生学习的难点等因素确定，要 与学生的认知水平贴近，与基础性学力衔接，要有利于培养 学生的发展性学力和创造性学力，力争与教学内容同步。 研究内容宜小不宜大，且必须具备研究的现实性。学生的研 究最好能在现有的物质、人员和能力等的范围之内，研究所 花费的时间方面最好不要超出教学计划用时。 1 4 4 2 化学课堂教学中研究性学习的内容的选择 我们从化学学科课堂内实施研究性学习的特点出发，对 化学学科的知识内容进行大致的分类，选择其中有利于实施 研究性学习的内容来进行化学学科的研究性学习。 第一部分基本概念及基础理论部分 接受性学习：化学用语的学习、物质的分类、反应类 型的划分。如原子、分子、离子、元素；化合价、化学式、 电子式、结构式、结构简式、化学方程式的书写等的学习。 单质、化合物、化合反应、分解反应等的概念，物质的量、 阿佛加德罗常数的单位等；化学史及科学家的生平事迹。 杭卅i 师范学院硕士学位论文 如各种元素的发现史，拉瓦锡、道尔顿、门捷列夫等科学家 的贡献等；对理论的内涵和外延的认识。如强弱电解质的 概念和应用。 因为这些概念都是定义性的，虽然它们中的许多知识本 身可能对学生构成问题，但是学生无法通过研究来准确地掌 握，因此我们只需要告诉他们概念的属性是什么就可以了。 研究性学习：对高中化学重、难点知识的专项研究。 如物质组成的确定；氧化还原反应规律及其应用研究；有机 含氧酸酸性规律的研究等。通过对化学重、难点知识的专项 研究，可促进和拓展对现有书本知识的学习，达到对重点知 识的深层次理解，对难点知识的有效突破。对理论形成过 程的探究学习n “。包括对学科知识的起源，发展过程及走向 的了解和展望；对学科知识的本质规律、内在结构联系的掌 握和推导；对学科知识既成结构、价值取向的反思和质疑等 等。如元素周期表的形成、强弱电解质概念的形成、盐溶液 酸碱性本质的探索等。我们认为理解知识演化的历史也是一 种探究学习n 。在这个过程中，学生们理解了探究的艰辛， 懂得了对探究之果一一知识的尊重，懂得了现存的知识不过 是先辈们传到我们手中的火炬，将用它照亮我们未来的探究 之路。了解知识发展的探究史的方式方法多样，既可以是教 师的课堂介绍，也可以是学生的课下阅读；既可以是某一个 领域的定理或规则的演变史，也可以是某一位科学家或研究 者的探索历程。学生只有了解了知识及其背景，才能说理解 和掌握了知识，这时储备在他们心中的不再仅仅是一种知识， 也是一种信念。对前沿知识的拓展探究。如对碳的同素异 形体c 。的进一步了解等等。 第二部分元素化合物部分 接受性学习：对物质名称及俗名、物质组成、结构、性 杭州师范学院硕士学位论文 质、存在、合成和用途的认识。如氯气的组成、状态、气味、 颜色、密度、溶解性、化学性质、存在、制各和用途的了解， 金属的特殊物理性质及用途等。 研究性学习：对物质的变化规律、不同物质性质的比 较或综合的认识等。如二氧化碳与二氧化硫结构、性质的比 较：同周期物质的性质变化规律的探究等。物质结构与性 质的推断。如苯的结构的推测及确定、由原子结构推断单质 及化合物的化学性质、由化学键和分子结构推断物质的化学 性质、由单质及化合物的性质来推断某元素的原子结构及该 元素在周期表中的位置及分子的组成与结构等。专题知识 归纳。在高三进行催化剂、漂白剂等内容的教学中，让学生 纵观高中化学并联系生活，使学生对它们有更深入的认识。 如复习催化剂时，可以通过学生资料查找、小组讨论，研究 催化剂对人类的益处、催化剂与加快反应速率的关系、催化 剂的选择、科学发现催化剂的例子等，使学生了解到书本外 更多更有益的知识。 第三部分实验部分 接受性学习：对仪器结构、功能的了解，仪器的洗涤方 法及要求，仪器使用方法及注意事项，各种实验的现象等。 如了解酸式( 碱式) 滴定管的结构与功能，熟悉酸式( 碱式) 滴定管的使用方法，练习中和滴定的操作。 研究性学习：主要是对化学实验的深层次研究。对物 质的性质与反应条件间的定量或半定量的关系分析。如硫酸 铜晶体加热分解结晶水的失去与温度关系的探究。为完成 某一目标或对影响实验的诸因素进行分析，而进行的实验方 案的设计。如反应最佳条件的探索、反应产物的探索、气体 制取实验的设计、物质性质检验实验的设计、物质分离实验 的设计等等。也可以是对现象不明显，操作不方便，有环 2 0 杭州师范学院硕士学位论文 境污染的实验进行改进。如锌粉与碘的反应，通过学生自己 探索找到：把锌粉与碘粉充分研磨和将混合粉末用热水浴加 热等多种成功的改进方案。又如在研究浓度对化学反应速率 的影响时，有学生认为书上实验步骤不够明了，通过研究实 验，许多学生用化学估量法找到用胶头滴管替代量筒进行简 易对比操作的方法，结果使实验变得清晰明了，减少了许多 干扰因素。 第四部分化学计算部分 接受性学习：对于简单的确定内容的计算要求、表达格 式等的学习。如求化合价、根据分子式求物质中元素的质量 百分含量、物质的质量、摩尔质量、物质的量、气体的体积、 粒子数、物质的量浓度、溶液体积等各物理量之间的换算； 溶解度、p h 的计算等。 研究性学习：对同一问题的计算采用不同方法求解的探 索，或定量反映物质的变化特征或过程的研究等。举个简单 的例子来说，比如计算8 7 一1 4 术5 + 3 - 一一这类需要利用概念 或规则来解决的问题，如果学生采取按部就班的解题方式， 如，原式= 8 7 7 0 十3 = 17 + 3 = 2 0 ，就不具备研究性学习的属性： 如果学生能够通过自己的思考，打破常规，创造性地应用规 则解决问题，如原式= ( 8 7 + 3 ) 一1 4 ：i = 5 = 9 0 7 0 = 2 0 ，就具备了研 究性学习的属性。因此在这类问题的解决过程中，为了促进 学生的研究性学习能力的发展，教师应该鼓励学生打破思维 定势，尽可能采取与课本或教师所讲授的不同的解题方法 2 0 a 此外，我们还应该鼓励学生从化学学科角度和个人的兴 趣爱好出发，联系社会生活、生产实际和其他学科的学习， 寻找问题，并从中选择一些易操作、周期较短的问题作为研 究性学习的内容。 杭卅i 师范学院硕士学位论文 1 4 5 化学课堂教学中研究性学习的教学流程设计及案例 高中化学必修课程是为全体高中生开设的，主要是在初 中化学的基础上使学生进一步学习一些化学基础知识和基本 技能，了解化学与社会生活、工农业生产和科技等的联系， 培养能力和科学态度，训练科学方法，达到进一步提高