研究性学习在高三化学复习中的尝试.doc

研究性学习在高三化学复习中的尝试湖北省宜昌市外国语学校 熊云贵当今时代已进入信息时代和知识经济时代，培养人的创造能力和创新意识是我们时代教育的核心，而创造和创新能力培养的关键是对信息的处理能力，因此“研究性学习”作为一种新的教育思路引起教学双方的广泛关注。在“新授课”、“活动课”中开展研究性学习已有较多论述。本文谈谈我们在高三化学“复习课”中开展“研究性学习”的点滴做法。高三学生经历两年多的高中学习，面对高考的挑战，他们已经具备开展初级研究的能力和独自探究的愿望。在化学复习课教学中开展研究性学习、创设一种类似于科学研究的情景和途径，可以让学生从全部地只是获得书本知识和间接经验，转变到同时重视通过实践活动、体验来获得直接经验并解决问题；从单纯地关注对学科知识体系的掌握程度、学习模仿和再现书本知识的能力，转变到同时重视对大量信息的收集、分析、判断、反思和运用能力；从仅仅追求学习的“知识目标”，转变到重视含知识、能力、情感、意志在内的素质的全面提高。1.化学复习课中开展研究性学习的一般模式传统的复习课堂教学是一种知识的再现-理解-巩固-评价模式，“研究性学习”在复习中的运用则侧重于学生在教师指导下，根据大纲的体系、课本的脉络和高考的要求，将复习内容转换成研究专题，主动地获取知识、应用知识解决问题的学习活动。我们进行化学复习课研究性学习的一般过程是：确定研究专题-探索研究-结果展示及评价。 下面以“在化学实验复习中开展研究性学习”为例进行介绍。1.1确定研究专题在复习化学实验时根据教材、教学大纲、考试说明及化学实验的特点并结合学生的知识技能的实际情况，师生共同确定以下研究专题：(1) 化学实验基本操作： 药品的取用 实验仪器的洗涤、组装、气密性检查 加热、冷却、焰色反应 搅拌、振荡 溶解、过滤、沉淀的洗涤 蒸发与结晶、蒸馏 气体的收集 萃取、分液(2) 气体实验：气密性检查 发生装置 安全装置 净化装置 反应装置 收集装置 尾气处理装置(3) 常用化学试剂的存储 （4）物质的检验 （5） 物质的分离与提纯 （6） 物质的制备 (7）定量实验 （8） 实验安全和意外事故的处理 （9） 化学实验方案设计1.2探索探究 确立研究专题后，不再是“教师讲，学生听、记、背”。 学生可以独自探讨，也可以35人组成一个专题研究小组，围绕研究专题广泛查阅教材、历年高考题及其他文献资料；看录象、看光盘；上网；走访实验员、向科任教师请教等方式收集有关素材，必要时要重做有关实验，然后把收集到的原始资料进行整理、归纳、分析与概括，从中找出规律性的东西，得出自己的结论，提出自己个人的方案。1.3 结果展示及评价 学生通过辛勤的劳动，研究终于有了结果，学生很兴奋；教师也感到惊讶、欣慰。实践证明：大多数学生探究的过程、探究的结果都较理想。如学生对 “气体实验中的发生装置研究专题”的探究就比教师预期的要好。学生通过探究不仅总结了气体实验的“常规发生装置”： 图1 图2 图3 图4还对气体实验中的某些“非常规发生装置”进行了研究（如下图） 橡皮软管纤维玻璃有孔塑料板图5 图6 图7 图8HNO3Cu丝NaOH溶液图9图5、图6、图7三种“非常规发生装置”的实质是图3启普发生器的变形，也是一种随制随停的制气装置，可用于制取CO2、H2S、H2等“反应物是块状固体；反应不需要加热；生成气不溶于水”的气体。对图6稍作改装得图9，使U型管充满HNO3，让Cu与HNO3反应，不仅得到随制随停的制气装置，而且可以在无O2的情况下制得NO，较好地解决传统制备NO时O2的干扰。图8则重点解决图4中分液漏斗中的液体难于滴下的问题。 由于学生探究的内容本身就是课堂要复习的，在内化教师的传授和书本资料相关内容的基础上，学生上台讲解、展示探究过程与结果（课后还可制作展版），其印象不仅深刻，而且学生还与教师、他人分享着成功的愉悦。在复习过程中开展“研究性学习”，教师应引导学生对整个研究过程，包括研究方法的科学性和正确性、研究成果的质量和研究过程中的参与程度、使用意识、体验感受及其他方面的得失，进行全方位的总结、评价。总结、评价时，我们坚持指导性和激励性相结合的原则。2.化学复习课中开展研究性学习的有关策略2.1让学生在研究性学习中变“被动”为“主动”在复习课中开展研究性学习，要求学生在教师指导下，根据知识能力的建构体系、和高考的要求，将复习内容转换成研究专题，主动地获取知识、应用知识解决问题。学生要由被动的“听、记、背”到象教师一样备课，乃至象科研人员一样研究。在这个过程中，教师要敢于放手，放手让学生自己拟订复习计划和方案，让学生进行以自我为主的研究性学习，使得学生的主动性有较大的施展空间。教师给学生的应当是关心、指导和帮助而不是“抱着不放”，譬如在确定专题、展开研究、检测调控的各个环节中，帮助学生了解他自己的迫切需要，帮助学生完善知识体系，帮助学生充分认识自己，为学生完善自身的知识、能力的建构过程服务。在研究性学习中应注重淡化“权威”意识（课本、教师），树立以学生发展为本的人本思想。 2.2让学生在分层探究中体验成功的喜悦在高三复习中，学生的复习具有差异性，能力的强弱有很大区别，一份综合试卷可能有三五分到几十分的差距。在复习课开展研究性学习的过程中，要实施分层探究。学生可以根据自己的特点确定相关专题，制订目标，研究手法，使之带有个性化特点。比如同是“气体实验中的发生装置研究专题”， 待提高生只要能掌握 “常规装置”就行了；优生可对气体实验中的“非常规发生装置”进行研究，部分优生还可自组实验装置，并在实验室完成相关实验。复习目标要求不同，则使每个学生都可以在自己的层次上有所进步，复习效果也就显现出来了。同时，除了知识结构上具有针对性外，在专题的选择上，甚至可以细到复习对策、复习方法、迎考心理等方面，针对各个学生的具体情况，有的放矢，从而达到全面提高学生能力的目的。同时还能克服目前教师“过高期望、过分干预、过度包办、一相情愿”的弊病，使每个学生找到自己的位置，倾听自己的心跳，明白自己的需要，明确自己的方向，选择适合自己的方法，在成功中总结经验，在失败中吸取教训，把整个复习变成一次次对知识的体验和对困难的征服，从而在研究的过程中形成能力，体验成功的喜悦。 2.3让学生在实验探究中开展研究性学习化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。在复习课中，让学生在实验探究中开展研究性学习是提高复习效果的一种重要手段。复习课中碰到以下情况可开展实验探究：复习元素及化合物知识、化学基础理论等知识时感觉有些问题需要用实验探究或检验的（如H2S气体通入FeCl2溶液中能否生成FeS沉淀、银镜反应的酸碱性条件讨论等）；对以前做过的实验记忆较模糊的（如喷泉实验的操作、苯加入溴水中充分振荡后的现象等）； 复习时，习题中出现的一些创新设计实验（如上述 “随制随停的制气装置”的设计实验）。让学生再次动手，表面上看似乎浪费时间，但它使学生的间接经验学习跟直接经验学习相结合，这既符合化学学科特点，学生记忆深刻，同时也使学生体验科学探究的乐趣。这是“黑板实验”、“试卷实验”所无法比拟的。2.4让学生在尝试跨学科知识的综合应用中开展研究性学习随着高考的进一步改革，化学学科的设置已经由原来独立的一门学科逐渐向综合学科过渡。这既体现了事物之间的必然联系和内在规律，也体现了学科之间的相互渗透和交差规律，同时这又是为国家培养高素质复合型人才提供了强劲的智力支持。在目前中学仍然实行分科教学的情况下，化学科的学习除学好化学学科内知识外，还必须挖掘化学与其他相关学科的综合知识，构建学科间的知识网络，并进而形成综合解题能力。而这仅凭传统的传授式教学是很难实现的，应让学生在尝试跨学科知识的综合应用中开展研究性学习。具体可从以下方面入手：（1）归纳化学与其他学科知识点的渗透综合：环境污染及保护能源(煤、石油、天然气、新能源、化学能、生物能等)能量的转换与守恒、物质的转换与生物体代谢高分子材料科学技术应用(电脑及材料、科普、科技与工农业生产、国防等方面的应用，科学发明创造，人类基因的研究)资源及综合开发食品、医药与人体健康(食品、医药、烟草、毒品、兴奋剂、营养等)遗传变异与人工诱变育种生命的演变与考古学理科研究方法、实验手段、对自然规律的认识等方面的综合体现基本的科学精神和人文精神。（2）探讨化学与其他学科学习方法的渗透综合探讨化学与其他学科学习方法的渗透综合，将物理、生物、数学等其它学科的解题方法、解题思路融入化学解题之中，实行方法上跨学科迁移，建构多科学习方法的“立交桥”，既可训练发散思维，又可训练交叉、渗透、迁移和综合解题能力，从某种意义上说，这也是思维的一次创新，有利于开发学生的智力潜能。例判断CO2、H2O等分子的极性化学方法：正、负电荷中心是否重合（具体过程略）物理方法：借助物理学中的矢量合成法，把分子中的每一个极性键看成一个矢量，当整个分之中的矢量和等于0时，整个分子无极性，否则有极性。CO2分子中F合=0，为非极性分子；H2O分子中F合0，是极性分子。该方法简单、易掌握。在化学学习中，这类题材是较丰富的，又如用物理中的光学知识解释“丁达尔现象”，用数学中的数轴法、极值法解化学计算题等。 2.5让学生在社会大课堂中深化研究性学习在复习课开展研究性学习过程中，我们不能忽视社会大课堂的作用。适时地让学生走出校门，走向社会，以社会发展的热点、社会关注的焦点、身边的事实和现象设计研究性课题，综合应用各门自然科学、技术科学的知识、方法和手段进行研究和探索，可使学生了解化学在科技进步和社会发展中的作用，扩大学生视野；也可使学生产生探究的强烈欲望，掌握科学方法，提高解决问题的能力。在复习时，我们有意识出了这样一道与环境有关的题： 题中央电视台自2001年6月5日起，每晚都要预报47个环境保护重点城市的空气质量，它一般将这些城市空气中的SO2和可吸入颗粒的含量(用gcm3表示)分为8个等级。目前，测定空气中SO2含量主要用氧化还原反应。假如给你一个气体流速管(单位时间内通过气体的体积恒定，且无除尘和吸收气体作用)，请设计一个实验装置，测定你所在地区的空气中SO2和可吸入颗粒的含量。已知：SO2气体与酸性KMnO4溶液反应时，MnO4-被还原为Mn2+，SO2被氧化成SO42-。现有药品：01 mo1L-1的酸性KMnO4溶液、颗粒吸附剂、品红试液、pH试纸。现有仪器：密闭容器用口表示，敞口仪器：；导管：或；气体流速管：(1) 配制200 mL0.1 molL-1酸性KMnO4溶液，需用仪器有玻璃棒、 、 、 等。玻璃棒的作用是 、 。(2) 画出测定空气中SO2和可吸入颗粒含量的实验装置图(并指出仪器中的药品)。(3) 若气体流速管中气体流速为acm3min，当t min时200 mL0.1 molL KMnO4溶液恰好褪色。求空气中SO2的含量(gcm3)。(4) 若要测定空气中可吸入颗粒的含量，需要测出的数据有 。(5) 空气中SO2的含量还可用检气管测定，其原理是：SO2与指示剂KIO3发生作用，可能发生的反应(未配平)有： KIO3十SO2十H2OI2+H2SO4+KHSO4 KIO3+ SO2十H2OKI十H2SO4检气管是按照上述两个化学方程式中的 式设计的。如果是按另一化学方程式设计的实验程序，能检测出空气中二氧化硫的含量吗? (填“能”或“不能”或“无法确定”)，理由是 。 (6) 为了能够准确地测定出空气中SO2的含量，拉动采样器的手柄，则应该注意的是 ，理由是 。该题以人们熟悉的中央电视台城市的空气质量预报为题材，不仅考查实验能力，也考场学生对社会、对环境的关注。我们还组织学生到环境检测现场观摩，甚至让学生亲自操作一下，请环保局工程师来校讲解有关内容，对此，学生感到兴趣盎然。 化学与社会结合的课题较多，如 “调查本地区燃料的种类、性能、发热量、价格以及燃烧产物对环境的影响”课题；“依据电冰箱的工作原理、氟利昂的物理性质和化学成分、氟利昂中某些物质与臭氧的作用、剖析臭氧层与人类的关系、提出臭氧空洞对策”课题；“调查常用电池的种类、使用范围、性能价格以及电池中的氧化剂和还原剂、了解回收废电池的意义和价值”课题；“农村中常用农药、化肥的品牌、保管、施用效果及负面效应的影响和对策”课题等。在复习中，可有选择的让学生去探究，培养学生把校园学习自觉地融于社会大课堂中的意思，从而提高他们的社会责任感和现代公民