中学化学研究性学习课题分类

1、中学化学研究性学习课题分类郑勇2001年1月，教育部颁发了全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿），其中作为最具特色的研究性学习，首次以国家规定的必修课形式出现在普通高中的课时计划里，各年级安排了3课时的学习时间。研究性学习课程所涉及的知识包含科学、艺术与道德，涵盖的内容包括自然、社会与自我，其中许多可依托于学科的教学，从而使中学生进行的课题研究符合其学科知能水平实际。笔者认为，结合学科知识开展研究性学习，必须采取和运用正确的研究方法，而不同类型的课题，其研究程序和方法也有所不同，所以，对研究课题进行合理的分类是十分必要的。在此，笔者将结合实例对高中化学研究性学习的课题分类进行探讨。按研究内容

2、不同，可以分为社会科学研究、人文科学研究和自然科学研究1.1社会科学研究化学本属于自然科学，但当研究的内容是与化学相关的社会现象时，这类课题应属于社会科学研究范畴，因而常常应用社会科学研究方法。其研究对象往往为与该社会现象有关的社会群体、部门或场所、设施等。实例一：陆城城区的白色污染中心内容：认识陆城城区的白色污染现状，并提出治理方案学习过程：(1)查阅文献了解课题相关知识（如：白色污染的含义、产生、危害和种类）。(2)实地观察，掌握陆城城区各处的白色污染状况，包括种类、分布、数量等。(3)访谈及调查：通过对该区域群众的访谈或问卷，了解他们对身边的白色污染的认识水平和态度，通过对环卫等有关政府

3、部门的访问和调查，了解政府部门对本地区白色污染的重视程度和治理现状。(4)分析：对调查所得的资料进行综合分析，得出结论，并提出治理措施或方案提供给相关部门。1.2人文研究当学生们研究的内容是化学认知过程中的个体行为、意志表现时，这类研究往往涉及学生心理、性格差异、人际关系以及认知等人文方面的问题，这类研究则属于与化学有关的人文研究。其研究往往侧重于了解和观察人物的言行、心理、态度或认识水平。实例二：高中女生化学实验心理研究内容：了解高中女生化学实验态度、心理、动手能力及其影响因素研究程序：(1)访问高中化学实验教师，了解教师观察到的高中女生参与化学实验时与男生的差异及常见表现。(2)从实验中的

4、恐惧（如危险性实验）、好玩、羞涩等心理或活泼与内向等性格因素出发，设计问卷或访谈提纲，调查她们的实验表现及对实验与化学学习的关系的认识。(3)到教务处查阅相应女生的化学学习成绩。(4)分析所得数据，得出有关高中女生参与化学实验的现状、造成原因、对化学学习的影响，并提出可能的解决办法。1.3自然科学研究应用化学知识规律来研究分析某一化学现象、了解某一化学原理、设计某一化学应用方法等，既是化学学科教学的主要任务，也是化学研究性学习课题研究中的重要内容，如清江下游水质分析、氯化铵冒烟实验改进、酸雨对学校草坪的影响等课题，都需要将化学知识与研究目标结合来分析可能的化学成份、化学数据、化学变化和过程，通

5、过设计、测试、实验和推理等方法来得出结论，提出方法或创建模型。这类研究带有明显的自然科学研究特点，当属自然科学研究。实例三：清江下游水质分析研究内容：应用所学化学知识对清江下游不同地段的水取样检测，进行比较和分析，得出结论。研究程序：(1)查阅文献，了解天然河水可能存在的主要溶解物和悬浮物，根据化学知识设计需测定的物质种类、方法及相关指标。(2)实地考察：根据清江下游的人口、工业生产、农业生产、生活用水的分布情况，决定取水样的地段，(3)取回水样，进行观察（色、浊度、气味）、实验测定（pH、各阴、阳离子及某些有机物的含量）。(4)分析数据，得出初步结论，并进一步分析其成因，最终形成实验报告。2

6、按研究性质的差异，可分为课程式研究、课题研究、项目设计和活动设计2.1课程式研究性学习。这种模式以课程规定的学科课文为研究对象，借助课外拓展来加深学生对教材内容的理解，丰富学生的知识，并培养学生的自学意识和能力。实例四：海洋资源的开发和利用研究内容：有关海洋资源的课外阅读研究程序：(1)课堂教学：进行化学教材中海洋资源的开发与利用一课的教学。(2)课外拓展：按“海底世界”、“资源与矿藏”、“海上油井”、“晒盐”和“海洋化学”等六个专题，师生一起上网或集体到图书馆查阅资料，并进行整理。(3)课堂交流：交流对海洋资源的开发和利用的新的了解和拓展中的思考于感悟，并进行口头或文字总结。2.2课题研究类

7、研究性学习这种模式以围绕某一问题的解决而开展的活动为特征，促使学生发现和提出问题（不一定是课本上的内容），设计问题的解决方案，通过收集资料、调查研究、分析得出结论并展示交流等综合性社会实践活动，以发展学生利用已有的化学知识与经验，学习和掌握一些科学研究方法进行创新实践等诸多能力为目的，而不以单纯的拓展知识为目的。实例五：饮水与健康内容：了解饮水与健康的关系，分析人们对这一问题的认识及饮用水的现状。研究过程：(1)查阅资料，了解饮水与维持人体正常生理功能的关系。(2)对有关专家进行访谈并查阅资料，了解各类饮用水的成分及其对人体的利弊。(3)以各类人群、家庭、单位及饮用水提供（销售）源为对象，从以

8、下三个方面进行调查：当前被人们饮用的水的类别及所占比例；市售饮用水的品牌、价格及销售量（市场占有水平）；各类人群对饮用水的观点和科学饮水知识的了解程度。(4)分析所得资料和数据，得出有关下列三个方面的结论：周围人群的饮水现状如何？对饮水的正确或错误观点有哪些？如何健康饮水？并撰写研究报告。2.3 活动设计类研究性学习指以策划、组织某一项与化学相关的社会活动为主要内容课题，其主要目的是帮助学生认识化学与社会、自然的关系，发展学生的组织能力，培养学生对社会的责任心和积极的人生态度。实例六：小心！食物中的“吊白块”活动内容：经过充分准备，向社会宣传食品中添加“吊白块”（甲醛衍生物）这一侵犯消费者权益

9、的不法商业行为的实质及危害。活动过程：(1)查阅文献、访谈工商部门，了解“吊白块”的成份、功能、危害及有关法律法规，作好知识准备，并进行活动设计。(2)搜集添加了“吊白块”的食物样品，如面筋、米粉、粉条、血花等，并搜集有关图片，作好实物准备。(3)发起一次面向消费大众和商贩的宣传展示活动，向社会展示“吊白块”、食品中添加“吊白块”后的质量假象、部分样品、中毒图片等，并同时印发传单宣传，进行讲解，回答咨询。(4)返校进行活动总结。2.4项目设计类研究性学习指应用化学知识原理进行的科技类项目的设计，包括某一设备、设施或装置的制作、配方或改造的设计。如最佳燃烧效率“蜂窝煤”的制作。实例七：碱煮法制叶

10、脉书签的最佳方案学习内容：通过多次实验测试，比较、选择用碱溶液煮树叶制作叶脉书签的最佳方案。学习过程：(1)分析下列因素对制作叶脉书签可能的影响：碱溶液浓度大小、煮的时间长短、树叶类型不同、清除叶肉的方式不同等，再分别设计15组左右的组合实验方案。(2)准备好各物品 ，分35次完成上述实验，观察、记录相关数据及产品性状。(4)综合比较，得出最佳方案，并撰写实验报告。3按研究方法不同，可以分为文献研究、调查研究、实验观测、建模概括、学术思辩和假设论证等六类模式3.1文献研究式一般指学术理论性较强或相对中学生来说难于进行实验和观察而采用查阅现有相关文献资料来进行的研究。例如保护臭氧层这一课题，学生

11、既因条件和手段的限制而不可能通过实验来研究，也由于一般人群对这一内容很少了解而难以通过调查法来进行研究，所以只能通过查阅相关资料、网页来收集资料进行学习。这类课题往往偏重于增长知识和收集信息的训练，如前面的实例四。3.2调查研究式主要是在开展广泛的社会调查和资料分析的基础上再进行深入的研究，一般如宜都农村的化肥应用、化工厂长的环保意识这类注重于社会问题、人文科学的课题，常属于此类。再如前面的实例一、二。3.3 实验观测式主要是指通过科学实验或科学观察来获取数据并进行研究的课题，一般指注重于定量研究的课题。如实例三清江下游水质分析就属于通过科学实验来进行的类别。这类课题的关键是控制好有关条件，真

12、实地记录变量，确保提取一定量的正确数据，运用科学的方法分析数据，得出客观的结论。实例八：杀虫剂对植物的影响学习内容：观察使用杀虫剂对植物的影响及这种影响与杀虫剂浓度的关系。研究过程：(1)查阅资料，了解常见杀虫剂杀灭害虫的同时对植物的不利影响，据此制定实验方案。(2)把生长状况较一致的温室盆栽植物（以控制无关变量），分成两组，分别喷洒清水、某杀虫剂，并均除去多余的喷洒物积存，在同一条件下观测7天以上，用目测法记录、比较叶片灼烧、变黑、变色、脱落或萎缩等现象。(3)以等量的同种小麦为材料，将同一杀虫剂药液稀释成五种不同浓度，并取等量药液浸泡种子相同时间后，取出放在湿沙上让其发芽，然后放入培养皿内

13、，置于温箱中，控制等同条件，每天观测记录其变化。(4)分析记录和数据，撰写论文。3.4建模应用式主要是指将化学知识、原理应用于解决实际问题，并概括为实物模型或数据模型为目的来进行的带技术性的研究课题。例如前面的实例七即属于创建数据模型的建模应用式课题。再如笔者曾指导学生进行过氯化铵冒烟实验改进的课题研究，最后同学们就是用改进后的实验装置作为模型，并辅以设计说明来表达自己的研究成果的。3.5学术思辩式主要是就某一中心议题建立几种不同的观点或论点，分头收集准备论据素材，再组织相互辩论来进行研究的课题。经过思辩后还需要做出总结，使其成为研究性学习的成果。实例九：氢气是未来的最佳能源吗活动内容：通过辩

14、论，认识氢气作为新型能源的开发前景。活动过程：(1)由教师宣布课题活动意图，并由学生自主推举活动主持学生，由学生在教师的指导下，经过调查收集学生们对“氢气是否是未来的最佳能源”的观点，并选择最有代表性的、互相对立的两种观点进行分组，同时选定“仲裁组”人员。 (2)各组搜集资料，准备辩论。“仲裁组”确定评判标准。(3)召开辩论会进行现场辩论。（4）全体同学根据辩论进行讨论，并由“仲裁组”作出总结，各参加人员写出活动心得。3.6假设论证式先就某一未知问题进行分析，根据所学知识和原理提出可能的一种或多种假设，再用现有理论或实验来加以论证的研究课题。实例十：乙醇的结构研究内容：认识、理解乙醇的结构及其

15、支持证据。活动过程：(1)教师给出乙醇的分子式，由同学猜测其可能的结构，即提出假说。(2)学生根据所学知识，寻找支持自己观点的理论或论点，或者设计验证性实验。(3)学生展示自己的论据、实验，并进行说明。(4)教师和学生一起讨论、点评、总结，并布置学生写出活动心得。4按研究性学习实际进行时的组织形式来分，可以分为小组合作研究、个人独立研究、个人独立研究结合全班集体讨论等三类4.1 小组合作研究式这是经常采用的组织形式，前面实例中的的绝大部分课题均属此类。一般由名学生组成课题组，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。研究过程中，课题组成员各有独立的任务，既有分工，又有合作，各展所长，协作互补。4.2个人独立研究式。这种模式常常采用“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，用几个月到半年的时间完成研究性学习任务。实例十一：认识一种化工材料学习内容：从化学、生产、生活的角度自主认识一种化工材料。学习过程：(1)结合高一新教材绪言的教学，教师布置学生自主选择一种自己感兴趣的化工材料来全面了解，并撰写小论文。(2)同学们在课余单独查阅资