化学研究性学习的教学与实践
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作者: 张玉宝
摘要: 学生是具有能动性与创造性的学习主体,教师在教学中应渗入新的教学理念和教学方式,通过让学生主动地发现、探索和分析问题,从而培养学生的科学素质,提高学生的思维能力和创造能力。
关键词: 研究性学习 实践 思考
研究性学习主要是指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式去主动获取知识、应用知识、解决问题,形成观点的学习方法。研究性学习以培养学生的创新思维和创新能力为目的,要求给学生提供探究题和探究的手段,让学生自己探究知识的过程,并将在探索过程中获得的感性材料思维进行加工,使之转化为学习成果,因而具有探究性。这种学习从问题的提出到解决问题方案的设计、实施、结论的得出、研究成果等原则上均由学生自身完成,因而具有自主性和创新性。
1.启迪研究动机,激发研究意识
在化学教学中,教师若能紧密结合教学内容,提出一些与生产、生活实际密切关联的化学问题,积极创设开放的教学情景,将会诱发学生的探索研究动机,从而调动学生积极地参与课题研究与探索。在实际教学中,教师不仅要通过课堂教学传授知识,还要深入到学生中去,和学生进行座谈讨论,从生活实际入手,引导学生发现生活中的化学现象和问题,确定研究课题。
如在学习完《氯、溴、碘及其化合物》一单元后,在提供碘化钾的条件下,要求学生利用家庭日常生活用品完成一个证明加碘食盐中碘的存在形式是IO3ˉ的家庭实验。学生先进行理论分析,根据氧化还原反应中元素化合价的变化,Iˉ和IO3ˉ可以得到Iˉ,Iˉ可用淀粉检验。查阅资料,发现Iˉ和IO3ˉ在酸性条件下能生成Iˉ,学生利用家中的食盐、食醋、淀粉(或土豆)和提供的碘化钾证实了加碘食盐中碘的存在形式是IO3ˉ。
学生在探究实验过程中体验到了探究的乐趣,提高了学生的实验能力,也同时使学生的科学探究能力不断提高。
2.尊重学生个性,发挥主体作用
在学生的研究性课题活动中,教师要把学生看成是具有能动性的创造与学习主体,而不是被动接受知识的对象,要尊重每一个学生的个性和人格。对于学生在实践活动中所选择的方法和途径,教师要给予充分的肯定。不要认为学生的方案设计与教师所想像的不同就是不合理的、错误的,不要把学生在尝试中的失败看得一无是处而全盘否定。相反,如果要求学生完全照搬教师,一味地模仿教师,结果只能限制学生的想像力、创造力,达不到研究性学习的目的。因此,要注重发展学生的个性,鼓励学生大胆地创新。教师要留给学生广泛的思维空间,不要强求学生完全按照教材、资料或教师预定的方案进行研究和学习,要放手让学生自己选题、自行设计、自主研究、自由创造,让学生在独立设计的研究探索中尝试失败,使他们感受科学道路的艰辛,并从失败中总结教训、调整方法,最终取得成功。
例如,在高二“氨气的制取和性质”实验中我们提出了“什么样的方法制取氨气最好”的研究性学习课题,让学生去做。首先学生根据学到的知识,在条件许可的情况下,设计所有的制取氨气的方法,如用氯化铵、硫酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵等不同的铵盐和碱石灰、氢氧化钠、氢氧化钾、生石灰等进行实验,或用浓氨水和不同的碱进行实验来制氨气,通过产生氨气的速度和体积等全面进行对比得出自己的结论。用什么方法测量氨气的体积是对学生所学到的化学知识是一个考验。经过研究,学生较好地设计出用量气装置装四氯化碳或苯来测定氨气的体积的方法。
3.注重探究过程,顿悟创新苦乐
研究性学习注重学习的过程,更关注学习过程中学生的思维方式、个人体验及对信息资料的整理与综合,更重视学生发展能力,强调让学生身临其境地参与到知识的形成和发展中去创造。
学生在课题研究的过程中,为了解决问题主动地、如饥似渴地阅读参考书,查找资料,获取新知识,甚至废寝忘食地在实验室里进行探究。这些活动有利于培养学生收集处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力以及团结协作和社会活动能力。学生在探究过程中,感悟到了创新的苦与乐。
例如,在“原电池原理”教学中,我推荐了一个化学研究性学习的课题:“不同的材料构成原电池的对比研究”,课题要求:了解原电池原理及构成原电池的条件,学会判断原电池的正负极。学生尝试用铁、铜、锌、铝、镁、石墨等电极材料在盐酸、醋酸、氢氧化钠、氨水、氯化钠等不同的溶液和乙醇中进行实验,在这个过程中形成原电池的概念,构成原电池的条件。其中由镁和铝与氢氧化钠溶液、铝和铜与浓硝酸构成的两种原电池中,电池的电流方向与其它的原电池(活泼金属为负极,不活泼导体为正极)的电流方向相反,激发了学生探究问题的兴趣,在问题得到解决的基础上,更进一步理解了负极和正极形成的本质原因及确定方法。
4.渗透科学方法,全面提高素质
在研究性课题的教学实施过程中,应注意很好地渗透科学方法,发展学生的科学素养。科学研究的方法并不神秘,教师应让学生试着做些研究,在研究中体会科学探索的一般原则和基本手段。比如,学习《乙醇》时,给出乙醇的化学式,请学生确定乙醇的结构。学生在原有基础上推测出乙醇可能的结构,然后设计实验方案,通过观察实验、归纳总结,最后确定了乙醇的结构,同时也很好地掌握了乙醇的性质。
学生通过课题研究这种学习方式,学会了归纳总结、类比推理、数据搜集与整理、最佳方法或最佳途径的选择等科学研究的基本方法。总之,课题研究这种学习方式培养了学生分析问题和解决问题的能力、社会实践与活动能力及团结协作的学习和工作能力。在探索研究的锻炼中,学生逐步形成了科学思想和科学方法,从而改变了学习方式,有利于学生的终生学习,有利于全面提高受教育者的素质。
参考文献:
[1]易凌峰.研究性学习的心理学基础[J].上海教育科研,2000,(1).
[2]陈国有.化学研究性学习的探索与实践[J].中学化学教学参考,2001,(11).
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