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研究性学习在高中化学教学中的实践与思考
作者：吴声文
[关键词]高中 化学教学 研究性学习 培养
研究性学习要在教师的精心指导下有目的、有计划地进行，要让学生积极主动地参与，以轻松愉快的心情去认识与人类息息相关的化学，积极探索化学变化的奥秘，形成持续的化学学习兴趣，增强学好化学的自信心。在教学中，可以积极开展以化学学习方式为主的研究性学习，把“课题研究”与“课堂教学”有机结合，使之成为课堂教学的延伸和深化，从中培养和提高学生的科学素养，让不同水平的学生都能在原有基础上得到良好的发展。
（一）研究性学习的基本内涵
研究性学习是以探究为基本特征的一种教学活动形式，它包含着两层意思：即什么是探究式和什么是探究式教学？所谓探究就是探讨和研究；探究式教学，就是以探究为主的教学。具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，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尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。探究式教学特别重视开发学生的智力，发展学生的创造性思维，培养自学能力，力图通过自我探究引导学生学会学习和掌握科学方法，为终身学习和工作奠定基础。“探究式教学”是教师和学生双方都参与的活动，他们将以导师和主人的身份进人探究式课堂。
（二）研究性学习教学模式的构建
《普通高中化学课程标准》指出“课程有利于学生体验科学探究过程”，“强化探究意识，促进学习方式的转变”，“善于与人合作，具有团队精神”。这要求高中化学课堂的教学要以学生为本，构建合作学习等新教学模式。探究式合作学习教学模式分为4部分，即引入问题阶段、合作探究阶段、组际交流阶段、实践应用阶段。
1.引入问题阶段。教师在处理教材时要精心设疑，激励学生质疑，激发学生的合作欲望，引导学生进入学习情景之中。首先，教师要为学生创造出一种有所感受的境界，使他们产生合作探讨问题的欲望，让学生带着问题阅读课本，查阅资料，相互讨论交流。其次，教师将教学内容设计成便于小组合作学习的问题或任务，布置给每个小组，小组成员明确自己的责任和任务，明确如何开展合作交流。
2.合作探究、组内交流阶段。合作小组依据教师提出的问题制订开展活动计划、查找信息、发现问题、独立思考；随后，学生把自己的思考结果与组内的成员交流得出结果，每个小组交给全班一份讨论结果的报告。要明确只有每个小组成员都完成了规定的任务，才算整个小组完成了任务。
3.组际交流阶段。在各小组汇报结果后，各组之间可互派成员交流、提出质疑，教师巡视并进行适当指导。教师对各小组汇报的情况做出鼓励性评价和指导，对教材重点、难点和关键之处加以点拨，对于学生在学习过程中存在的普遍问题，教师应加以详尽的解答。
4.实践应用阶段。这一阶段要求学生将所获得的知识合理建构，并能独立运用。教师设计好相关的练习，对小组进行评价。对练习过程中出现的多解、多变问题进行分析小结，并提炼出解题中运用的思想方法深化推广，以激发学生进一步积极探索，合作钻研的欲望。
（三）研究性学习在高中化学教学中的实践
1.以科学探究为重点，以研究性学习片段为生长点，开展研究性学习。科学探究作为学习的方式，也作为学习的内容和目标，必须落实到各研究主题的内容中，不宜孤立地进行探究方法的训练。在对“有毒气体泄漏事件调查及应急处理”的研究活动中，学生收集了近两年的关于Cl2、NH3泄漏事件的报道，从对Cl2及NH3的性质的了解中认识到为什么Cl2泄漏要用碱液喷洒、NH3则用大量水喷洒；当有毒气体泄漏时，根据气体密度，人应往高处跑，还是往低处跑。学生从收集到的大量图片资料中感受到有毒气体对环境造成的危害是多么严重，更激发了学生的环境保护意识。
2.立足于教材开展研究性学习。选题应结合教材，服务于教材，最后让学生掌握的知识超越教材。如选择“金属铝与稀盐酸及稀硫酸反应的差异”的课题，就建立在学生已经掌握了一定铝与酸知识的基础上，让学生由过去从理论上学习和理解化学反应转变到通过实验研究反应机理上来。①发现问题。通过对课本知识的学习，学生都知道铝能跟稀盐酸、稀硫酸起反应生成氢气，但实验时发现铝片跟稀盐酸反应明显，而和稀硫酸几乎不反应，这与课本上的知识不一致。②分析问题。稀盐酸和稀硫酸都是非氧化性酸，在水溶液里都能电离出H+，在[H+]=3mol/L的两种酸中，理论上反应速率应该相等。但铝和稀硫酸无明显的反应现象，这其中的原因是什么呢?既然两溶液中的阳离子都只有H+，且浓度也相等，那么存在的差异就可能跟H+所处的环境有关。③假设问题。假设一，Cl-能促进金属铝与H+的反应；假设二，SO2-4对H+与金属铝的反应起阻碍作用。组别各取5mL酸添加试剂反应现象(5min)：a.3mol/L H2SO4加入0.5gNaCl晶体(约0.01mol)有较多气泡b.3mol/L H2SO4加入1.4gNa2SO4晶体(约0.01 mol)无气泡c.3mol/L HCl加入1.4g Na2SO4晶体(约0.01mol)有较多气泡d.3mol/L HCl不加试剂(对比)有较多气泡现象，与c组无明显差异。④验证问题。分别取稀盐酸、稀硫酸，加入铝片，然后添加氯化钠、硫酸钠晶体，实验现象如上表所示。⑤实验结论：a组硫酸中加入NaCl，铝与硫酸反应明显，放出氢气。而b组硫酸中加入Na2SO4无明显现象。这两种盐中都含Na+，说明这种差别并非由加入的盐中的Na+引起，而是由阴离子引起，即Cl-促进了铝与H+的反应；c组在HCl中加入Na2SO4后的反应现象与d组不加Na2SO4现象相同，说明SO2-4对H+与铝的反应并无阻碍作用。虽然学生得出的结论不一定完全正确，实验方法也不一定合理，但体现了鼓励学生不惟书本、不惟教材，敢于创新的精神。
3.充分利用化学实验，认真开展研究性学习。根据新教材中的实验内容，开展研究性学习。如对常见气体（十种）的制备装置的整体研究，各装置的变形装置、替代装置等内容的研究；通过实验探究酸溶液、盐溶液分别跟金属发生反应的规律；电解NaCl溶液，Cu与浓HNO3等实验装置的改进；设计实验验证Cu与浓H2SO4反应后的产物；实地调查饮用水源的质量和净化处理方法，试验活性炭和明矾的净水作用。这些实验贴近生活，原材料易得，又不太危险。通过对这些实验的探究，让学生体会成功的快乐和探索的艰辛。
4.利用强大的信息网络，开展化学课外研究性学习。课外研究性学习，内容丰富多彩，形式灵活多样。学生可深入社会进行调查、访问，也可利用网络资源、图书馆、书店等，搜集要研究解决的问题。教师在这一阶段要做好以下工作：组建研究性学习小组；帮助学生制定好研究性学习计划；评价、修正学生实验操作的可行性；多形式、多渠道地抓好实验成果的表达与交流。如以认识“三废”(废水、废气和废渣)处理的必要性为主线，了解大气、水、土壤污染物的来源及危害。教师结合“硫及其化合物”一章的内容，引导学生确定主题，经过“研究主题、查找资料、社会调查、信息处理、结果分析、成果展示”等过程后，各小组推荐两人上台演讲。有的小组把演讲稿做成多媒体课件，让全班同学共同享受本组的学习成果；有的制成展板，结尾这样写到：人类所看到的最后一滴水将是自己的眼泪。教师则补充完善，总结提高，通过小组合作学习，真正体现了“1+1>2”的效果。
（四）对研究性学习的几点思考
一是要完善研究性学习的评价体系。研究性学习评价的价值取向，在重视“双基”的基础上，应更重视过程、应用和体验。二是教师要在更新观念的同时重视学生学习观念的转变。教师不能只满足于现有的课本知识，而要不断学习教改方面的理论成果，提高自身专业水平。对于学生来说，其学习观念的转变也同等重要，学生对知识本身要敢于质疑和挑战，在认真开展研究性学习的过程中，更好地体现自主、合作、探究的学习方式。三是要加强学科间知识的整合。开展研究性学习，需要多门学科知识的综合，尤其是自然科学学科。通过整合相关内容，更有利于学生构建知识和掌握科学的思维方法。四是要尊重学生的个性差异。个性差异是一种客观存在，教师面对的是活生生的人。因此，对同样的一个问题，学生选择的方法和途径不同，经历的体验不同，因而对于实验原理、现象、结论的理解和掌握也会有所不同。如果完全按照教师制定出统一的步骤、操作、原理来要求学生，往往造成学生一味地模仿教师，限制其想象力和创造力。
总之，只有各学科实实在在地开展研究性学习，学生的学习方式才会得到根本改变。教师利用新教材的各种背景资料来创设学习情景，才能体现新课改“保证基础性，突出时代性，体现选择性”的要求。
参考文献：
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