研究性学化学“8高中.doc

学习资料9-8 高中化学“研究性学习”课程的构建与实施东北育才学校 栾英莉2000年教育部在普通高中课程改革中将“研究性学习”纳入必修课程，这是我国普通高中课程改革的重大突破。化学作为一门以实验为基础、与社会生产生活实际联系得非常密切的自然科学，如若能将“研究性学习”这种崭新的学习方式注入其中，无疑会为它带来勃勃的生机与活力。一、高中化学“研究性学习”课程的特点化学“研究性学习”是以学生独立活动为主，通过主体性探索体验和了解科学探索过程，增长知识积累和丰富直接经验的活动过程。化学“研究性学习”课程有别于基础课程，它是高中化学课程的重要组成部分，具有自身的内在特征。 （一）自主性。研究性学习是以“学生的发展为本”设置的课程。学生自由结合，自主选题，自订计划，自己进行观摩、收集资料，自己学习有关理论知识，自己设计并实践实验，自己探究解决问题。在教师的指导下，学生作为问题的发现者、知识的探索者、矛盾的解决者，在整个学习过程中始终处于主动积极的主体地位。它既培养了学生的探究精神，又极大增强了学生的主体意识。彻底改变了“以知识为中心”、“以课堂为中心”、“以教师为中心”的传统教育模式。学生在自主的空间里，自由奔放地探索想象、思维和学习，他们的创造性和潜能得到充分的开发。 （二）广泛性和选择性。 研究性学习的内容丰富、题材广泛，它可以是学生现在学习学科有关的内容，也可以是目前出现的一些社会问题、科技成就、生活常识、生产实际等方面内容。它可以把课本上的某些概念、理论、定理或定律进行再研究，也可以是对某些社会热点、大事件的再分析和再思考。同时，“研究性学习”活动涉及的技能领域十分广泛，学生涉及观察教材、查阅资料、调查访问、实验设计、模型制作、素材分析、数据统计、图表绘制、归纳总结、小论文撰写等技能的实践。 研究性学习也具有很强的选择性，它可以根据教学条件、学生的认知水平和学生的兴趣爱好有选择性地实施。为了适应不同认知水平学生的学习，研究性学习分层次，由浅到深、由简到繁，循序渐进、逐步提高。先从简单的读书报告、问题分析开始，进而展开课题的研究活动。在学生掌握研究性学习的初步方法和基本步骤、研究能力得到一定提高后，再进行一些多方向、综合性、未接触过的课题研究学习。“研究性学习”的课题源于自然、科技、生产和生活的方方面面，为学生提供广阔的选择空间。他们可以根据自己的程度、兴趣、爱好选题学习，个性及特长得到充分发展。 （三）探究性和综合性。 科学在飞速发展，社会在不断进步。新知识、新技术不断涌现，旧知识、旧技术迅速地被淘汰。在知识爆炸时代，知识本身的获得已经不是最重要的了，更重要的是如何去获得知识和应用知识。传统课程学习，偏重于概念、理论、规律的记忆和字面上的理解，偏重于知识片面的抽象的脱离实际的应用（主要是解题）。这种死记硬背被动接受性的学习，已不能适应时代的要求。“研究性学习”以培养探究能力为主要目标，着重探究各种自然现象和社会现象的规律性及相关理论知识的形成过程。掌握探求知识的方法和技能。一部科学史，是探求和发展新理论、摒弃旧理论的历史。科学的态度是批判的态度，科学的精神就是探求真理的精神。研究性学习将使学生的批判性思维和创造性思维能力得到有力的开发。 自然和社会的现象、生产和科学上每一项发明或技术，涉及到的都是多学科的知识，既包括自然学科，也包括人文学科的知识。学生要进行专题的研究，就必须学习有关的所有知识，就要查阅大量的书籍、资料，上网游览。这不仅充实学科知识，而且懂得各学科知识之间的内在关系和学会知识的综合应用。学生要进行专题研究，就要善于观察分析、善于发现问题、提出问题、善于收集有关数据素材、善于设计和动手进行试验、善于分析素材或数据、抽象规律或结论。因此，研究性学习使学生学习到多元综合的能力。同时，每一次研究性学习的选题、内容、方式都是学生和老师一起拟定，每一项活动都是学生自行组织的，每一个素材都是学生自己深入群众调查访问了解的。在学习的过程中，学生处理人际关系能力得到充分锻炼，培养了团队精神和合作精神。在学习过程中，每一项专题的探索、每一个问题的解决，都要学生们付出艰辛的劳动，都要经受多次反复失败的考验，学生从中认识到攀登科学高峰必须具备的坚韧不拔、顽强奋斗的精神，他们的意志品质在学习的过程中得到充分地陶冶。因此，研究性学习是综合性很高的学习过程。它促进学生知识的综合发展、技能的综合发展、品质的综合发展，促进学生完善人格的培养。 （四）实践性和开放性。 对自然与社会、生产与科技问题的探究和阐释，是研究性学习的出发点。选题来源于现实。问题的探究过程更是实践的过程。学生接触社会、接触群众、接触生活和生产实际、动手劳动和实验操作，在学中干、在干中学。在实践中培养动手能力、社会活动能力和创造能力，在实践中学到课本中和课堂上学不到的东西。“亲身体验”是研究性学习的宗旨，通过“如何获得知识”和“解决问题”过程的直接实践完成亲身体验的心理过程，达到从知识到能力的内化，这样获取的“直接经验”比书本上获得的“间接经验”更有利于学生学力的提高。研究性学习课程的实践性决定了它的学习方式不能是以课堂为中心的封闭式学习方式，它必须是课内外结合、学校社会结合、理论实践结合的开放式的学习方式。二、化学“研究性学习”课程的目标高中化学“研究性学习”课程分三年完成，根据学生的年龄特点和年级的课程进度，制定目标如下：(一)年度目标(分三年)1. 第一学年(高一)使学生初步了解研究性学习，初步认识研究性学习和接受性学习的区别。学会确定化学科的“研究性学习”课题，初步学会制订切实可行的计划和方案，学会基本的科学研究方法，培养他们的主体参与意识。2.第二学年(高二)继续开展化学“研究性学习”课题的研究，提高学生自己寻找、发现、提出课题的能力，使学生进一步了解社会，综合运用科学的研究方法，提高创造能力，学会研究性学习，初步形成科学精神和科学态度。3.第三学年（高三）帮助学生形成自己的见解，形成较强的获取新知识的能力，收集、处理信息的能力，分析解决问题的能力，团结协作的能力，积累化学“研究性学习”的做法和经验，从而具有较强的研究性学习的能力，并能初步确定自己将来的发展方向。(二)整体目标1.学生能主动独立地参与“研究性学习”，初步掌握研究问题的基本过程(包括学会收集、分析、归纳、整理资料，学会处理反馈信息)。2.培养学生创新精神和实践能力，发展他们的个性和特长。3.培养和发展学生的观察能力、实验能力、思维能力和自学能力。4.激发学生学习化学的兴趣，初步培养科学精神和科学态度。5.引导学生了解环境、关心社会，关注当代社会科技的最新发展。6.培养和训练学生跨学科、多角度分析问题的思维习惯。三、化学“研究性学习”课程的内容和开设原则（一）内容。“研究性学习”课题的选定，可根据全日制普通高级中学化学教学大纲(试验修订版)所提供的课题选择，也可根据本地区和学校具体情况，因地制宜，由教师或学生自己提出课题。1、高中化学新教材中研究性学习参考课题有：高一年级 ： 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，对家庭燃料的选择及如何使其充分燃烧提出自己的看法。搜集资料，找出人体组织的主要元素、我国储量较大的矿产元素、地壳中含量最高的前16种元素在周期表中的位置。调查本地区固体废弃物的主要品种和回收价值。高二年级：调查家用电池的种类、使用范围、性能和价格，以及电池中的氧化剂和还原剂。调查废旧电池是如何处理的，以及回收废旧电池的意义和价值。调查常用洗涤剂的品种、主要化学成分、性能和价格，以及对环境的影响。调查常用塑料的品种、主要化学成分、性能和价格。了解识别不同塑料的方法。2、还可以选择一些与环境、能源、健康、家庭生活、社会生产等有关的化学问题作为“研究性学习的参考题目，如下列几类选题：、环境方面 、分析光化学烟雾的形成原理，设计减少汽车尾气中废气的各种方案。、通过查找资料，了解饮用水的成份及对人体健康的影响，并以学校饮用水状况为课题，通过采集小样、分析对比、实验对比、判断达标等方法，对学校饮用水状况向校方提出建议。、调查本地垃圾的分类和处理情况，从广泛的材料中确定城市生活垃圾的焚烧为课题，运用化学、生物、物理等学科知识，提出垃圾的分类、运输、处理的各种设想，并就今后垃圾的处理技术发展发表自己的想法。、分析酸雨的来源和成因，调查本地为防止酸雨采取的措施，测量本地降雨的平均值，设计模拟酸雨对建筑材料的腐蚀，提出防止酸雨的对策。火山爆发、地震、风暴、海啸等自然灾害对环境引起的破坏和污染等等。能源方面核能的开发和利用生活中的太阳能新能源的开发参观本地的发电厂，了解生产的原理、生产能力、经济效益、环保状况等。生活中的化学可从食品的加工、储存与保鲜，器具及织物的清洗，化学洗涤剂的成分、用途，建筑、装潢材料的特点等方面考虑，如调查市场保健钙的种类，价格、分析钙以什么形式易于被人体吸收，提出补钙的合理方案；调查饮料的种类、价格、与人体健康的关系，提出饮用饮料的合理化建议；调查含磷洗衣粉对水质和生态环境的破坏等等。土地里的化学从化肥、农药的性质和特点及用途，如何正确使用化肥、农药，长时期使用化肥、农药的利弊等方面去考虑。如广泛收集有关化肥的资料，了解不同化肥的使用范围，并设计若干个实验来实现人工固氮；生物钾肥的合理使用、无土栽培的优越性、耕地资源的合理利用等等。国防中的化学可从各种火药和炸药的成分、化学反应原理、特点和用途，生化武器、核化学等方面考虑。3、高中化学教材中还能挖掘出许多研究性的实验课题：化学反应现象和本质的研究性实验。如相同物质的量浓度的三氯化铁溶液与硫化钠溶液反应，可能发生什么现象？生成哪些物质？化学反应条件的不同对生成物带来影响的研究性实验，如：乙醛与新制氢氧化铜的反应；化学反应产物的研究性实验，如：盐酸与碳酸钠反应生成哪些物质；化学反应速率的研究性实验，如：碳酸钙与盐酸反应制取二氧化碳的实验，由于盐酸 的浓度不同，或者大理石（或石灰石）的颗粒大小不同反应速率也不同；改进教材演示实验的研究性实验，如：测定常温、常压下气体的摩尔体积，改进钠与水反应的实验装置等。以上几类化学研究性实验可引导学生对一些化学反应从多角度多层面进行分析，促进了学生对化学知识的理解和掌握，在设计实验和操作实验的过程中培养了学生的创造能力、科学研究的方法和态度。（二）开设原则。 “研究性学习”是普通高中课程的重要组成部分，有其独立性，因此课题的选择和实施过程中，教师应遵循以下原则：1、知识性与趣味性相结合原则。根据化学课程的内容、层次、特点及其自身规律，选题时要注意知识性、科学性，同时又要针对学生的年龄特点、兴趣爱好、身心发展规律，寓教于乐。例如，米酒的酿制、从鲜花中提取指示剂、从显影液中回收金属银都是深受学生喜欢的课题。通过这些课题的研究加强理论联系实际，培养和发展学生的观察能力、实验能力，提高学生学习化学的兴趣。2、导向性与自主性相结合原则。“研究性学习”强调以学生为主体，活动中，要以学生独立活动为主；教师只对整个活动过程起到宏观调控的作用，给予适当的指导和帮助。这与传统的课堂教学模式教师作为知识的传授者，而学生作为知识的被动接受者有着本质的区别。因此在“研究性学习”实施的过程中，教师应给予学生更多的空间和机会，充分发挥他们的自主性，将自己的地位由权威者向平等者、由传授者向合作者转换，使自己成为学生求知道路上的伙伴和竞争对手。3、学科间的交叉和综合原则。与传统的课程设计不同，“研究性学习”作为一个基本的教学模块，它不是围绕一堂课或一门具体的学科去组织安排教学，而是既有学科的横向研究，又有学科间的纵向交叉。课题的选择常常是将社会可持续发展中遇到的五大问题（人口、能源、资源、环境、科技）和七大科技前沿作为主题进行的综合学习，体现出文理交融、学科交叉、开放性强的特点。比如：多学科联合开展对当地水资源的储量、质量、污染以及保护和开发的调查；而在中国酒文化这一研究课题中，既涉及化学知识，又不可避免的需要历史、文学知识等。4、实践性原则。“研究性学习”不是一个仅仅接受知识的过程，而是一门实践性很强的课程，这是它与传统的课堂教学模式的最大区别。一般来说，化学“研究性学习”以小组为单位展开，每个组员都应该有自己独立的任务：或在互联网、图书馆查找资料，或去户外、单位做实地调查；或在实验室里设计、操作实验，或对数据资料进行分析统计。这些在实践中进行的调查研究能开阔学生的视野，使他们走出课堂、走出校园，融入到自然和社会中。因此，教师要积极引导学生在实践中开展调查研究，让他们用自己的眼睛去认识自然、了解社会，在各种问题面前作出自己的选择。四、化学“研究性学习”课程的组织形式和实施阶段（一）组织形式。研究性学习的组织形式主要有三种类型：小组合作研究、个人独立研究、个人研究与全班集体讨论相结合。小组合作研究是经常采用的组织形式，学生一般由3-6人组成课题组，聘请有一定专长的成人(如本校教师、校外人士等)为指导教师。从小组的构成看，每个小组最好由45名学生组成。小组成员在性别、兴趣、个性特点，家庭和社会经济背景、化学成绩、能力水平等方面需有明显的差异，使每个小组都成为整个班级的缩影。为了方便学生，利用寒、暑假时间开展社会调查活动，也可按街道、自然村居住的学生编组。个人独立研究可以采用“开放式长作业形式，即先由教师向全班学生布置研究性学习任务，可以提出一个综合性的研究专题，也可以不确定范围，由每个学生自定具体题目，并各自相对独立地开展研究活动，用几个月到半年时间完成研究性学习作业。 还可以采用个人研究与全班集体讨论相结合的形式，全班同学需要围绕同一个研究主题，各自搜集资料、开展探究活动、取得结论或形成观点。再通过全班集体讨论或辩论，分享初步的研究成果，由此推动学生们在各自原有基础上深化研究，之后或进入第二轮研讨，或就此完成各自的论文。（二）实施阶段研究性学习的实施一般可分三个阶段：进入问题情境阶段、实践体验阶段和表达交流阶段。在学习进行的过程中这三个阶段并不是截然分开的，而是相互交叉和交互推进的。比如，进入问题情境阶段要求师生共同创设一定的问题情境，一般可以开设讲座、组织参观访问等，目的在于做好背景知识的铺垫，调动学生原有的知识和经验，然后进行讨论。 在确定需要研究解决的问题以后，学生要进入具体解决问题的过程，通过实践、体验，形成一定的观念、态度，掌握一定的方法。本阶段实践、体验的内容包括：搜集和分析信息资料。学生应了解和学习收集资料的方法，掌握访谈、上网、查阅书刊杂志、问卷等获取资料的方式，并选择有效方式获取所需要的信息资料；要学会判断信息资料的真伪、优劣，识别对本课题研究具有重要关联的有价值的资料，淘汰边缘资料；学会有条理、有逻辑地整理与归纳资料，发现信息资料间的关联；最后综合整理信息进行判断，得出相应的结论。调查研究。学生应根据个人或小组集体设计的研究方案，按照确定的研究方法，选择合适的地方进行调查，获取调查结果。在这一过程中，学生应如实记载调查中所获得的基本信息，形成记录实践过程的文字、音像等多种形式的作品，同时要学会从各种调研结果、实验、信息资料中归纳出解决问题的重要思路或观点，并反思是否获得足以支持研究结论的证据，是否还存在其他解释的可能。初步的交流。学生通过收集资料、调查研究得到的初步研究成果在小组内或同学之间充分交流，学会认识客观事物，认真对待他人的意见和建议，正确地认识自我。 在表达和交流阶段，学生要将取得的收获进行归纳整理、总结提炼，形成书面材料和口头报