走进研究性学习(认识、探索、实践)

Part1认识篇1、如何理解“研究性学习”2、研究性学习的价值定位3、“研究性学习”与“研究”4、研究性学习的方式Part2探索篇5、研究性学习中教师的作用6、课题的寻找与确定7、研究方案的设计Part3实践篇8、教师如何走进研究性学习研究性学习课题及案例介绍走进研究性学习第一页，共91页。

研究性学习是学生在教师指导下，从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。Part1认识篇

第二页，共91页。狭义解释：“研究性学习”是一门新的课程；广义理解：“研究性学习”更是一种新的学习方式；1、如何理解“研究性学习”第三页，共91页。

2、研究性学习的价值定位“研究性学习”的目标有6点：（1）获得亲身参与研究探索的体验；（2）培养发现问题和解决问题的能力；（3）培养收集、分析和利用信息的能力；（4）学会分享与合作；（5）培养科学态度和科学道德；（6）培养对社会的责任心和使命感。

第四页，共91页。3、“研究性学习”与“研究”向科学家一样工作地学习强调过程实质是学习对未知世界的探索注重结果侧重于改造世界第五页，共91页。4、研究性学习的方式个人、小组、一次集体活动；收集信息、查阅资料、处理数据调查、访谈、研讨、交流观测、实验、小制作…多种多样的、活泼的、有趣的、有吸引力的；第六页，共91页。Part2探索篇在教师指导下，•学生以类似科学研究的方式主动学习；•自主发现问题、探究问题、获得结论；•在掌握知识内容的同时，体验、理解和应用探究问题的方法，培养创新精神和实践能力。第七页，共91页。确定选题搜集资料提出假设设计方案实施方案总结成果交流评价教师的作用：创设情境、建议方法途径、推荐书目启发引导质疑分析指导点拨各种准备、解答疑问指导分析研究组织鉴赏评价5、研究性学习中教师的作用研究性学习的一般程序：组织、参与、帮助、指导、服务、鉴赏、研究第八页，共91页。6、课题的寻找与确定（1）“课题”是由“问题”而来“问题”来源是多方面的

生活实践、书刊杂志、学科学习、热门话题、科学前沿、专家讲座、教师启发第九页，共91页。示例1：

［情景］

某学校的一些学生发现，校园周围常常有浓浓的、黑色的烟雾升腾，并夹杂着刺鼻的气味。一些同学产生疑问，能不能把探索黑烟产生的原因及其危害作为课题来研究呢？［问题］

“探索燃烧废塑料对大气环境污染的危害”第十页，共91页。示例2：［情景］

现在人们习惯用塑料包装食物，特别是塑料袋、保鲜膜、塑料瓶等用得越来越多。塑料有无毒和有毒之分。用于日用食具和食品包装材料的塑料应该是无毒的。［问题］

我们怎样知道饮料瓶、塑料杯无毒呢？我们常见的大多数塑料制品、塑料包装物没有表明其材料名称？是否可以提出一些建议？

第十一页，共91页。示例3：［情景］

废旧电池对环境的污染已是一个不争的事实。人们的环保意识越来越强，全社会要求回收污染环境的废电池的呼声也越来越高。［问题］但是，我们居住的小区、我们学校……就废电池的回收采取了什么措施？

“对某地区废电池回收情况的调查及建议”

“废旧电池的回收与利用”

第十二页，共91页。示例4：［情景］

人工合成高分子材料如塑料、合成纤维、合成橡胶、合成树脂涂料和粘接剂等，已进入人们衣食住行的各个方面。然而，合成高分子材料在造福人类的同时，也给大自然和人类本身带来了一定的危害。［问题］

“白色污染”

“食具和包装材料对食品的污染”

“居室空气中甲醛的污染”

第十三页，共91页。示例5：［情景］

本报北京今日（2002/10/30）上午专电今冬融雪北京市将强制推广环保型融雪剂。昨天（29日），北京市质量技术监督局公布了这种融雪剂的生产标准。新标准自１１月１日起实施。据了解，这是全国第一个关于融雪剂的标准。

三元桥上的融雪机自动作业

第十四页，共91页。［问题］洒盐水的危害有哪些？环保融雪剂的主要成分？融雪效果如何？环保融雪剂对环境及人体是否有影响？第十五页，共91页。示例6：［情景］

曾经一段时间一些媒体报道：我国广东、广西、江西、湖南等地市场上查处“毒大米”数百吨。根据检测结果，所抽检的“毒大米”样本中黄曲霉毒素B1的含量严重超标。［问题］

黄曲霉毒素B1是什么物质？大米中为什么会含有黄曲霉毒素？它对人有什么危害？我们应采取什么措施？

第十六页，共91页。示例7：［情景］

人体的胃酸含有盐酸，胃酸过多或过少都会引起疾病。胃酸过少用盐酸治疗，过多时可服用胃舒平（含氢氧化铝），也可服用含碳酸钙或小苏打的药物。［问题］

是否可以对一些治疗胃酸过多症的药物进行调查和研究？第十七页，共91页。示例8：［情景］

高一：滴水生烟（选做实验）［问题］

其他金属能否发生类似反应？金属与碘的溶液能否反应？含结晶水的化合物能否催化上述反应？第十八页，共91页。示例9：［情景］

高一教材：检验含碘食盐的成分中所含的碘；海带成分中碘的检验［问题］

华素片中含有碘，如何检测？第十九页，共91页。示例10：［情景］

【实验1－2】氨的喷泉实验［问题］•挤压滴管，挤出几滴水，有什么现象，为什么？•喷入烧瓶里的酚酞溶液的颜色有什么变化？为什么？•氨为什么会形成“喷泉”，形成“喷泉”的物理原理是什么？•不易溶于水的气体是否也可以做喷泉实验？第二十页，共91页。如何能发现问题学生：勤于观察、勇于质疑、善于思考多问：“是什么？为什么？怎么办？”教师：启发、引导；为学生创设一定的问题情境；培养和强化学生的问题意识；指导学生应用观察、比较、分析、综合、猜想、联想、实验……等科学方法，引导学生从不同角度、不同侧面、全面、综合地分析问题。第二十一页，共91页。物质是可以变化的有状态的、形状的、性质的变化什么是化学变化上述变化如何分类？变化的的形式化学变化有什么现象如何判断一个化学变化的发生？化学变化需要条件钢铁生锈、食物变质、燃烧化学变化有快有慢哪些因素影响化学变化的快慢？化学变化的方向与限度自发、可逆、平衡化学变化与我们的关系有利的、不利的人们如何作用于化学变化利用、控制、延缓、防止示例11：

如何认识物质的化学变化第二十二页，共91页。示例12：从不同角度分析温室效应（1）什么叫做温室效应？大气的主要成分是氮气和氧气，二氧化碳只占0.03％，为什么反而把二氧化碳叫做温室气体？（2）温室气体有哪些？（3）温室气体的含量与大气温度有什么关系？（4）以二氧化碳为代表的温室气体是怎样产生的？为什么其含量会增加？（5）温室效应会造成哪些危害？（6）怎样防治温室效应？第二十三页，共91页。示例13：从新的角度考虑阻止燃烧［情景］

隔绝空气、降低温度可以阻止燃烧，灭火的方法有：用灭火器、喷水等，这些是采取“先火后灭“的措施，是外部的补救办法，这样不能从根本上消除火灾的隐患。怎样利用燃烧的规律使材料变得不易燃烧，从根本上阻止火险的发生和发展。［问题］

“含磷化合物与阻燃材料”

（用于阻燃的含磷化合物有磷酸铵、磷酸氢铵、磷酸酯衍生物、聚磷酸酰胺等。）第二十四页，共91页。（2）如何从“问题”中筛选“课题”

课题问题？•背景•价值•可行第二十五页，共91页。

选题思路：

生活中的化学问题环境保护与资源利用知识的扩展与延伸化学实验探索与研究实用化学品的研制第二十六页，共91页。

示例14：研究性学习课题题目的陈述·×××的调查研究·×××的研究综述·关于×××的思考·×××的实验研究·×××的分析和对策研究·×××初探·对×××的再认识·浅议×××·×××的处理方法研究·×××对×××的影响·×××的测定·×××的处理方法研究·×××在×××的中的应用·×××的现状和展望·×××对×××的启示第二十七页，共91页。（3）在选题阶段教师应该做什么

注意学生在“选题”中容易出现的问题

提不出问题；课题提出的依据不足课题太大、太空课题太难，不切实际

针对学生的困难提供有效的帮助

启发引导学生学会发现问题为学生创设一定的问题情景指导学生对选题作出价值判断

第二十八页，共91页。

7、研究方案的设计研究方案：课题研究的工作计划。做什么、怎样做、成果形式设想。第二十九页，共91页。示例15：专题调查方案第三十页，共91页。示例16：实验研究方案第三十一页，共91页。示例17：对光污染的调查与研究课题背景：

随着现代都市的发展，出现了一种新的污染——光污染。这种光污染是由反光、反热的建筑材料造成的，如一些大厦的玻璃幕墙。在下午约2～4时折射的太阳光正好对着公路，司机们的视线受到干扰，存在安全隐患。因此，本小组对某某地段进行调查，开展了“光污染”的课题研究。研究目的：

1.认识和了解光污染的有关知识。

2.调查城市光污染，并提出有关建议。

3.学会团结合作，学会对知识的探讨与研究。第三十二页，共91页。研究过程与方法：

1.查找资料：上网查找，翻阅书报。

(1)光污染

(2)人对光的色彩有何反应

(3)光污染对各种人群的危害

2.实地调查

(1)对行人、司机的采访；

(2)采用拍照，进行实情记录；

3.总结整理

(1)整理资料，分析内容；

(2)制作网页研究结果和分析：

1.光污染及其危害

2.光污染的防治与建议第三十三页，共91页。示例18：某地区酸雨的调查研究目的：对某地区是否遭受酸雨危害进行调查取证。若存在酸雨危害，还要求寻找污染源，调查酸雨产生原因及后果，并结合本地实际情况对如何治理酸雨危害提出自己的建议。研究准备：阅读有关酸雨的环境知识。玻璃棒、精密pH试纸、制作雨水采集器。调查当地化工厂、电厂、供暖中心的数量、位置和规模等。第三十四页，共91页。研究内容：

1、雨水采样问题1：怎样布置采样点，才能较准确地反映本地区是否受到酸雨危害？采样点：化工厂、电厂、供暖中心、公园、居民区、学校、市中心街道……

2、雨水pH值的测定雨后，回收雨水采集器，用精密pH试纸测定水样，记录结果。问题2：所有雨水的pH值一样吗？如果不相同，可能的原因是什么？第三十五页，共91页。问题3：什么地方的雨水pH值最小？可以称为酸雨吗？？问题4：本地是否存在酸雨？依据是什么？

问题5：本地有无污染源？如有，可能在哪儿？3、对可能是污染源的地方进行调查取证

观察污染源附近地区植物的生长情况、机器设备的锈蚀情况（与其他地区对比）；访问产生污染源的单位，调查生产过程中排放的污染物是什么？问题6：污染源地区是否受到酸雨危害？依据是什么？问题7：本地酸雨产生的主要原因是什么？第三十六页，共91页。4、在污染源附近再次进行雨水采集问题8：雨水pH值大小与季节有没有关系？问题9：酸雨危害与风向有没有关系？问题10：雨水pH值大小与烟囱高度、数量、距烟囱距离远近有何关系？5、数据处理列表、画图6、提出本地防治酸雨危害的措施第三十七页，共91页。示例19：

对铵盐冷却性能的实验探讨背景：（高一）吸热反应实验；（高二）铵盐目的：（略）第三十八页，共91页。研究内容：

•固体之间的反应

用硝酸铵、醋酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵代替氯化铵重复上述实验，温度？

•溶于水的变化

10gNH4Cl，7mL水，搅拌，温度？硝酸铵、醋酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵溶于水时，是否吸热？

•溶液之间的反应饱和的氢氧化钡溶液，分别与2mol/mL氯化铵溶液、饱和的氯化铵溶液、饱和的硝酸铵溶液混合，温度？

第三十九页，共91页。

•固体与溶液之间的反应

氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、碳酸氢铵粉末，分别加11醋酸、11盐酸，温度？备注：（1）氯化铵、硝酸铵和醋酸铵等铵盐溶解时产生吸热效应，可起到致冷效果。（2）20g氢氧化钡晶体粉末，与

10g氯化铵（硝酸铵或醋酸铵）晶体粉末混合搅拌反应，产生吸热效应，可起到致冷效果。

（3）20g

碳酸氢铵粉末与10mL11醋酸（或盐酸）溶液反应，产生吸热效应，可起到致冷效果。第四十页，共91页。示例20：实验探讨碘在不同溶剂中的颜色研究内容：（1）将碘分别溶于不同溶剂，颜色？加热，颜色？（2）同一溶剂不同浓度，颜色？（3）（1）中的碘溶液与淀粉的反应：加热溶液，浸有淀粉的滤纸置于试管口，观察滤纸是否变色？（4）有两种溶剂存在时，颜色如何？第四十一页，共91页。加乙醚加乙醇I2—苯I2—正己烷I2—CCl4I2—CH2Cl2加H2O加CCl4I2—乙酸乙酯I2—乙醚I2—丙酮I2—乙醇第四十二页，共91页。Part3实践篇如何“教”？如何“学”？过程和方法

研究性学习的改革指向是双重的，除了改变学生的学习方式，还要求改变教师的教学方式。第四十三页，共91页。

8、教师如何走进研究性学习（1）转变观念、提高素质

•

转换角色

•

扩充知识

•开展研究

•积累经验第四十四页，共91页。（2）化学研究性学习实施策略原则立足学生、基于教材、注重实验、联系实际形式可以设计为某一节课或一节课中的某个环节片段可以设计为一次学生的探究活动可以设计为课前、课堂、课后相结合的学习活动……第四十五页，共91页。提出问题HNO3与金属反应能否生成H2？做出假设（1）类似HCl能产生H2；（2）类似H2SO4，浓HNO3不产生H2；（3）浓HNO3不产生H2，稀HNO3也不产生H2设计方案浓、稀HNO3与Cu或Fe反应实施实验观察实验现象，分析、结论提出新问题HNO3与Ag反应情况如何？注意产物的检验示例21：硝酸的氧化性第四十六页，共91页。示例22：

盐溶液酸碱性的研究一、目的通过研究性学习的方式，遵循科学发现过程的程序，来认识盐溶液的酸碱性，学习和认识盐类水解的知识，体验科学过程和学习科学方法。方法方法1：将理论知识的学习研究化、过程化第四十七页，共91页。结论成盐的碱及其类别成盐的酸及其类别酸碱性pH值NH4ClCH3COONaNaCl盐溶液二、研究内容设计内容1：

研究、分析、归纳盐溶液酸碱性的一般规律。第四十八页，共91页。结论实验验证（pH试纸）（推测）酸碱性（分析）盐的构成(NH4)2SO4KNO3Na2CO3盐溶液内容2：运用前面所得到的理论，预测盐溶液的酸碱性，并验证其正确性。第四十九页，共91页。内容3：

应用理论，解决问题，发现新问题。（1）如何配制FeCl3溶液？（加一定量的盐酸）（2）滴入2～3滴酚酞的CH3COONa溶液加热后，溶液颜色如何变化？（加深）（3）比较Na2CO3溶液与NaHCO3的酸碱性（前者pH值大）第五十页，共91页。

示例23：

苯的结构

（片段）根据分子式，苯属于饱和烃？不饱和烃？可能有多少双键数？三键数？环的数目？

提出问题

做出推测第五十一页，共91页。是不饱和烃，用溴水或酸性高锰酸钾溶液观察、分析实验现象苯不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色，与烯烃、炔烃有很大区别。苯的结构？设计方案

实施方案

归纳总结

发现新问题第五十二页，共91页。

方法2：

发挥实验的多方面功能

变验证性实验为探索性实验；利用实验创设问题情境；结合一些内容设计一些实验；对实验条件、异常现象的研究；……第五十三页，共91页。教师创设实验情境启发引导

探讨本质新情境

学生提取已有知识

自主探讨

交流建构新知识应用实验情境和问题的设计思路：

第五十四页，共91页。

示例24：苯酚的酸性问题情景：

两份（2mLNaOH+1D酚酞）；分别加1mL乙醇、05克苯酚，现象？（前者酚酞不褪色，后者酚酞褪色）说明什么？提出问题：

苯酚有弱酸性，如何检验苯酚的酸性强弱？第五十五页，共91页。设计实验方案：

1mL苯酚浊液逐滴加入5％NaOH，现象？（苯酚钠溶液，澄清）在上述澄清的苯酚钠溶液中通入二氧化碳，现象？（浑浊，游离出苯酚）在上述浑浊液中再滴加NaOH，现象？（浑浊又变澄清）结论：略发现新问题：苯酚能与金属钠反应吗？如何设计苯酚与金属钠反应的实验方案？第五十六页，共91页。设计的实验方案：（1）将苯酚加热熔化，再加金属钠；（2）考虑到固体物质之间接触面积小，先配成苯酚的水溶液或苯酚的乙醇溶液，再加金属钠；（3）将苯酚溶解在苯或二甲苯中配成溶液，再加金属钠，观察其是否反应。交流讨论：少量苯酚微热至熔化，加少许金属钠，现象？（剧烈反应，放出氢气）第五十七页，共91页。示例25：设计实验方案，证明乙酸有酸性，并比较其酸性强弱（与盐酸、碳酸、苯酚等比较）。（1）与NaOH反应（加酚酞作指示剂）；（2）同浓度的盐酸、乙酸与镁条反应，比较反应快慢；（3）同浓度的盐酸、乙酸与碳酸钠粉末反应；（4）乙酸加入苯酚钠溶液中（5）测同浓度的各溶液的pH值第五十八页，共91页。示例26：乙醛与氢氧化铜反应最佳条件的研究一、背景：乙醛与新制氢氧化铜的反应是研究乙醛容易被弱氧化剂氧化的实例。这个反应受各种因素制约，会发生一些副反应。二、思路：这个反应受多种因素影响。在碱性强弱不同、温度不同、氢氧化铜与乙醛的用量比不同、或使用久置的氢氧化铜时都可能出现不同的现象，最后看不到红色沉淀。为使实验获得最佳效果，必须从不同方位入手研究最佳反应条件。第五十九页，共91页。二、研究方案设计（1）按教材提供的方法进行实验。

•反应物浓度（2）将NaOH和CuSO4溶液的浓度都增大，按(1)的操作方法进行实验。（3）改变NaOH溶液的浓度，按(1)的操作方法进行实验。（4）改变乙醛溶液的浓度，按(1)的操作方法进行实验。（5）改变CuSO4溶液的浓度，按(1)的操作方法进行实验。

•反应物的用量比（6）改变（1）中各反应物的用量，按(1)的操作方法进行实验。第六十页，共91页。

•改变反应物的性质（7）用久置的氢氧化铜悬浊液进行实验

•反应温度（8）常温、微热、加热至沸腾，再冷却实验结果供参考：40％NaOH溶液2mL，加入5％的CuSO4溶液10～12滴，充分振荡，加入4％乙醛溶液10～12滴，振荡，加热至沸腾，溶液中出现红色Cu2O，停止加热，Cu2O沉到试管底部，呈鲜艳的红色。提示：对于有多个因素影响的实验，可采用对照比较、逐步分析的方法，即每次在控制几种因素不变的情况下，只改变其中一种因素以确定每一个因素的具体影响，最后找出其主要影响因素。第六十一页，共91页。示例27：

对“喷泉”实验的研究研究思路：1、探讨形成喷泉实验的原理及关键2、探讨气体在水中溶解度多大，才能形成喷泉3、探讨形成喷泉的条件减小烧瓶内气体的物质的量、降低气体的温度、增大瓶内气体的体积；4、喷泉颜色的研究溶液的酸碱性、气体与液体反应后的生成物的颜色第六十二页，共91页。示例28：铜与硝酸的反应P15【实验1－7】问题：（1）若不预先将试管内的空气排除，稀硝酸与铜反应产生的一氧化氮在试管内就与氧气反应而生成红棕色的二氧化氮，导致试验失败。（2）污染问题第六十三页，共91页。方案1：利用稀硝酸与少量碳酸钠、大理石碎末反应产生的二氧化碳来排除试管内的空气。方案2（如图）：第六十四页，共91页。《原电池》的教学教学设计思路：

创设问题情境提出问题探讨本质得出结论创新应用提出新问题示例29：第六十五页，共91页。背景：

相连接的两块活动性的金属（其中一块可以是非金属导体如石墨）浸入电解质溶液中是构成原电池的一般条件。提出问题：原电池是如何产生电能的？原电池的组成如何？查阅资料：阅读课本及其他相关资料第六十六页，共91页。实验探索：

得出结论：（略）

第六十七页，共91页。应用与创新：（1）P108习题3：下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生大量气泡的是（）。（2）下列装置是否属于原电池

第六十八页，共91页。提出新问题：（1）通过实验证明西红柿、柑桔等水果里的果汁含有电解质。（2）有一长一短两段外观相似的金属条，根据原电池的原理，通过实验比较这两种金属的活动性强弱。第六十九页，共91页。

方法3：

贴近生活，联系实际

问题：

•存在？

•对人体的作用？

•用途？

•性质？

示例30：维生素C第七十页，共91页。维生素C广泛存在于新鲜水果和蔬菜中。维生素C是人类营养中最重要的维生素之一，人体不能自身合成，必须从食物中摄取。俗称抗坏血酸。在临床上用于防治坏血病的血管破裂出血；还广泛用于防止感冒以及各类急慢性传染性疾病等。易溶于水和乙醇。在酸性条件下较为稳定。具有很强的还原性……收集资料：第七十一页，共91页。•酸性（1）测pH值石蕊试纸、pH试纸；现象？西红柿、辣椒提取液、一些果汁的pH值？（2）Vc的酸性强弱性质研究：第七十二页，共91页。编号反应物（固体或溶液）实验现象分析与推断1Na2CO3NaHCO32CH3COONa3…Vc溶液的酸性强弱第七十三页，共91页。•还原性（1）在橙黄色的FeCl3溶液中，加入Vc溶液，溶液颜色如何变化？（2）Vc溶液能否使KMnO4、K2Cr2O7酸性溶液、溴水、碘水褪色？（3）在淀粉溶液中加入几滴碘水生成蓝色的碘淀粉络合物，再加入Vc溶液，蓝色能否褪去？

……•热稳定性Vc溶液加热煮沸5～10分钟，重复上述实验，现象如何？ 第七十四页，共91页。•解毒作用 编号亚硝酸钠Vc磺酰胺萘酰胺现象10.1％2mL红色20.1％2mL红色3不出现红色4不出现红色由于具有还原性，维生素C能破坏致癌物质——亚硝酸盐，因而具有明显的解毒作用。第七十五页，共91页。问题背景：许多水果汁都含有维生素C。生产商在生产饮料时，往往添加一些维生素C。研究目的：通过实验测定，看一看哪一种饮料的维生素C含量最高。实验思路：维生素C与碘能发生定量反应（把I2还原成I–），当溶液中有淀粉存在时，过量的碘遇淀粉显蓝色。利用这个颜色变化，根据加入碘的数量，对不同饮料中维生素C的含量进行判断。示例31：饮料中维生素C含量的测定第七十六页，共91页。实验内容设计：（1）锥形瓶中加入一定体积水、2滴淀粉溶液、1滴碘水，留作比较。（2）锥形瓶中加入一定体积Vc溶液、2滴淀粉溶液、1滴碘水，振荡，现象？再加1滴碘水，振荡。重复上述操作直至溶液的颜色与（1）相似。记录所加入的碘水的滴数。（3）推测各种饮料中维生素C的含量，按多少排序。（4）按照上述方法测定饮料中维生素C的含量。第七十七页，共91页。测试样品滴入碘的数量推测顺序实验结果Vc溶液橙汁果茶…哪一种饮料的维生素C含量最高数据记录与处理：第七十八页，共91页。发现新问题：（1）实验中出现的问题（2）如果测得某种饮料的维生素C含量较低，是否意味着该饮料的营养价值不高？决定饮料营养价值的因素还有哪些？（3）食品标签上往往标有“打开后冷藏”等字样。设计一个实验来测定在不同温度下橙汁中维生素C含量的变化。第七十九页，共91页。示例32：阿斯匹林（乙酰水杨酸）•是否溶于冷水？热水？•水溶液的酸碱性？