新課程標(biāo)準(zhǔn)下化學(xué)研究性學(xué)習(xí)課內(nèi)實施的策略

馮彥成

（南京市育英第二外國語學(xué)校江蘇南京210044）

新課程標(biāo)準(zhǔn)下化學(xué)研究性學(xué)習(xí)課內(nèi)實施的策略

馮彥成

（南京市育英第二外國語學(xué)校江蘇南京210044）

研究性學(xué)習(xí)進入化學(xué)課堂教學(xué)，讓學(xué)生親身參與研究探索的全過程，逐步形成樂于探索、努力求知、敢于創(chuàng)新的心理傾向，初步掌握從事科學(xué)探究的一般規(guī)律和方法，進而樹立創(chuàng)新意識，逐步實現(xiàn)創(chuàng)新學(xué)習(xí)，培養(yǎng)和提高分析解決問題的能力，以及實踐能力和創(chuàng)新能力。

研究性學(xué)習(xí)；化學(xué)課堂教學(xué)；創(chuàng)設(shè)情境；創(chuàng)新意識；創(chuàng)新能力

研究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在一定情境中發(fā)現(xiàn)問題、選擇課題、設(shè)計方案，通過主體的探索、研究求得問題的解決，從而體驗和了解科學(xué)探索的過程，養(yǎng)成自主探究、創(chuàng)新的意識和習(xí)慣，形成和提高創(chuàng)造能力，增長知識，積累和豐富直接經(jīng)驗的活動過程。它要求學(xué)生選擇探究的問題和探究的手段，讓學(xué)生自主探究知識的發(fā)生過程，因而具有研究性；它從問題的提出，方案的設(shè)計和實施，到結(jié)論的得出，均由學(xué)生來完成，因而具有自主創(chuàng)新性；它一般要通過調(diào)查、實驗、小課題研究、專題討論、社會實踐等方式進行學(xué)習(xí)，因而具有開放性。實施研究性學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)問題研究的實際情境，學(xué)生的主體性研究活動和問題的解決過程。

將研究性學(xué)習(xí)引入化學(xué)課堂，使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過親身經(jīng)歷和體驗進行科學(xué)探究活動，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，增進對科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，初步形成科學(xué)探究能力。本文所要探討的研究性學(xué)習(xí)在化學(xué)課內(nèi)實施的策略，旨在針對學(xué)生思維范圍狹小，認(rèn)知加工層次較低的弱點，引導(dǎo)學(xué)生多問、多思、多比較、多設(shè)計，使其思維真正能自由的發(fā)散、收斂，打破傳統(tǒng)觀念，消除思維定勢，逐步實現(xiàn)創(chuàng)新學(xué)習(xí)，從而創(chuàng)造一種民主、和諧的課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造興趣、創(chuàng)造意識和創(chuàng)造精神。

一、巧設(shè)問題情境，培養(yǎng)其良好的思維品質(zhì)

將課本知識、技能等創(chuàng)設(shè)成問題情境，引導(dǎo)學(xué)生在這些問題情境中主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題是開展研究性學(xué)習(xí)時教師的主要工作。在創(chuàng)設(shè)問題情境時，教師應(yīng)收集、整理大量的素材，當(dāng)然，這些素材也可發(fā)動學(xué)生廣泛收集、尋找。“問題”必須精心準(zhǔn)備，不僅要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，產(chǎn)生求知欲望，啟發(fā)學(xué)生思維，同時也要注意讓學(xué)生跳一跳夠得著，不能對所要回答的問題失去信心。如在探究啟普發(fā)生器的原理時，從最簡單的二氧化碳發(fā)生裝置入手，創(chuàng)設(shè)如下問題情境：

(1)如果酸不足，添加酸時，只能將橡皮塞拔掉，從容器口加入，在反應(yīng)進行時操作很不方便，你能否設(shè)計一種裝置，不需要將橡皮塞拔掉也能隨時加酸呢？

(2)長頸漏斗最大的好處時可以隨時加酸，但它能否使反應(yīng)隨時停止呢？有什么辦法能使反應(yīng)隨時停止？

(3)用什么辦法可以將石灰石和酸分開？

(4)石灰石放在隔板上，是不是就可以控制反應(yīng)呢？怎樣才能控制？

學(xué)生解決問題的辦法各種各樣，妙趣橫生，一些想法也許是老師都沒有想到的，其效果當(dāng)然比老師干巴巴地講，或讓學(xué)生死記課本知識好的多。對于同一個問題，應(yīng)該讓學(xué)生從不同側(cè)面來回答，形成盡可能多、新、獨特的設(shè)想、思路和方法，如在教學(xué)生解答習(xí)題時盡可能一題多解，講方法，講思路，而不是講答案。

二、鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，培養(yǎng)其問題意識

學(xué)生的學(xué)習(xí)過程是主體對學(xué)習(xí)客體(包括現(xiàn)實客體和知識客體)主動探索，不斷變革，從而不斷發(fā)現(xiàn)客體新質(zhì)，不斷改進已有認(rèn)知和經(jīng)驗的過程。因此，問題不僅要由教師精心準(zhǔn)備，而且要鼓勵學(xué)生大膽提出問題。在教學(xué)實踐中，應(yīng)以主動學(xué)習(xí)為基本學(xué)習(xí)方式，以主動探索、發(fā)現(xiàn)、解決問題的方式去掌握人類長期積累起來的關(guān)于自然和社會的系統(tǒng)知識，并在經(jīng)驗重組和交流活動中實現(xiàn)對已有認(rèn)知的突破和創(chuàng)新，達(dá)到情感、行為的升華和提高。鼓勵某學(xué)生大膽提出自己的思考和設(shè)想，會引起其他學(xué)生的不同思考，從而產(chǎn)生新的設(shè)想，由此得出的每一個設(shè)想又成為一系列新的刺激思考的誘因，這種互激效應(yīng)能使學(xué)生在更為廣泛、靈活和更為深刻、具體的思考中，引發(fā)出更多、更好、更為切實的創(chuàng)新設(shè)想。如：做空氣中氧氣含量的測定實驗時，教師首先讓學(xué)生仔細(xì)觀察整個實驗過程，然后鼓勵學(xué)生從不同角度提出問題，如學(xué)生提出以下問題：

(1)為什么水會上升？

(2)為什么水上升到約1/5容器體積時水面不再上升？

(3)紅磷的量有沒有限制？為什么紅磷必須過量？

(4)如果紅磷不夠，實驗的結(jié)果會怎樣？

(5)水上升的體積略小于1/5容器體積，造成該結(jié)果的原因可能有哪些？

(6)水上升的體積略大于1/5容器體積的原因是什么？

(7)能否用木炭代替紅磷？蠟燭、鐵絲、鎂帶等是否也可行？

(8)若只能用木炭做實驗，你認(rèn)為可行嗎？你會作哪些改進？

(9)這個實驗還說明了那些結(jié)論？

學(xué)生提出的問題有的淺顯，有的深思，有的古怪，有的可笑，不管怎樣，教師都應(yīng)鼓勵、引導(dǎo)，及時發(fā)現(xiàn)閃光點，切不可諷刺、挖苦、譏笑，只有這樣，“問題”才能達(dá)到效果，探究教學(xué)才能達(dá)到目的。

三、變枯燥知識為研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容，培養(yǎng)其合作意識

化學(xué)知識點較多，學(xué)生學(xué)習(xí)時往往感到比較零亂，缺乏足夠的學(xué)習(xí)興趣，教師應(yīng)做有心人，充分挖掘教材內(nèi)容，把一些平淡無奇的知識轉(zhuǎn)化為研究性學(xué)習(xí)內(nèi)容。例如在進行“環(huán)境保護”復(fù)習(xí)時，為了讓學(xué)生基本了解水質(zhì)污染的原因、危害、防治措施以及環(huán)境保護的意義，我把課分成課前準(zhǔn)備和課堂實施兩部分。課前指導(dǎo)查找資料，引導(dǎo)學(xué)生加工處理資料，協(xié)助學(xué)生理順角色關(guān)系，督促學(xué)生做好活動的計劃、記錄和報告；學(xué)生則要做好幾項準(zhǔn)備：(1)資料準(zhǔn)備：被污染的各種物品、報刊資料、圖片、照片及復(fù)習(xí)材料等；(2)角色準(zhǔn)備：分別由不同的學(xué)生扮演村民代表、造紙廠廠長、雙方辯護律師及陪審員；(3)發(fā)言準(zhǔn)備：按不同角色分別準(zhǔn)備各自的發(fā)言提綱。在課堂實施過程中，我首先以一段短劇讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題——水污染，然后通過劇情的發(fā)展促使全體學(xué)生積極參與到問題解決的過程中。結(jié)果學(xué)生通過查找、分析、處理和利用信息，體驗了科學(xué)研究的一般過程和方法；通過不同角色的扮演，培養(yǎng)了自我表現(xiàn)能力和組織能力；通過對水質(zhì)污染的原因的分析，提高判斷及綜合分析能力；通過污水治理方案的設(shè)計，更培養(yǎng)了應(yīng)用化學(xué)知識解決實際問題的能力。

又如在學(xué)習(xí)“中和反應(yīng)”時，首先把課題中的“活動與探究”布置給學(xué)生，同時補充測“中和反應(yīng)中溫度變化”實驗，讓學(xué)生根據(jù)各自的實驗結(jié)果并結(jié)合所學(xué)知識加以解釋。這期間由學(xué)生暢所欲言，充分展示自己的研究成果，然后由學(xué)生共同討論哪一種解釋更合理，結(jié)果學(xué)生最終想到了只有從溶液中存在的微粒間相互作用來解釋，才能使分析與結(jié)果相一致；其次我又讓學(xué)生通過課題研究總結(jié)自己的收獲，這時學(xué)生不僅歸納出中和反應(yīng)的一般規(guī)律，而且總結(jié)出中和反應(yīng)的本質(zhì)；與此同時，我又進一步讓學(xué)生指出在研究過程中還存在哪些疑問，結(jié)果有學(xué)生竟提出該實驗中“紅色消失”現(xiàn)象不足以說明NaOH和HCl發(fā)生了中和反應(yīng)，因為也可能是HCl與溶液中的紅色物質(zhì)反應(yīng)，這充分顯示出學(xué)習(xí)的主動性和思維的創(chuàng)造性；最后我用電腦模擬教材中“圖10-14 NaOH與HCl反應(yīng)”(人教版)的動畫過程，再次形象生動的向?qū)W生揭示本課的主題——中和反應(yīng)。可以說整個教學(xué)過程就是以學(xué)生為主體，讓學(xué)生在發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的過程中學(xué)習(xí)運用知識處理信息，學(xué)習(xí)團結(jié)合作解決問題。

四、解剖演示實驗，將演示實驗研究化，培養(yǎng)其創(chuàng)造能力

現(xiàn)行教材中“活動與探究”比較多，這極大地激發(fā)了學(xué)生的探究欲望，同時也安排了一部分演示實驗。但是其驗證性多于探究性，使得演示實驗平淡無奇，缺乏足夠的吸引力。教師應(yīng)大膽創(chuàng)新演示實驗程序，使演示實驗學(xué)生化，提高實驗的探究性和研究性。例如在講述濃鹽酸具有強烈揮發(fā)性時，怎樣通過實驗證明瓶口冒出來的“白霧”就是鹽酸小液滴？濃鹽酸揮發(fā)時溫度是降低還是升高？我就適時地引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理知識和鹽酸的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計了如下幾種檢驗方法。

又如在學(xué)習(xí)濃硫酸的吸水性時教材給我們的結(jié)論是濃硫酸吸水時應(yīng)放出熱量，且質(zhì)量增加，如果聯(lián)系到無水CuSO4，碳酸鈉晶體，飽和溶液等性質(zhì)，可引導(dǎo)學(xué)生作探究。學(xué)生分組討論設(shè)計了如下幾組方案：

學(xué)生的設(shè)計有的可能不盡完美，甚至短時間現(xiàn)象并不明顯，但是它卻大大開闊了同學(xué)們的思路。由于是自己發(fā)現(xiàn)問題，所以研討氣氛非常濃厚，在設(shè)計中學(xué)生積極動腦，大膽提出新看法新途徑，考慮問題更全面，認(rèn)識加工能力逐步提高，對知識的運用日趨靈活，思維逐漸多樣化，對理論不再盲從而重視了與實踐的結(jié)合，逐步向創(chuàng)新學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。

五、激勵學(xué)生參與，培養(yǎng)其主動研究意識

作為一名教師，應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念，著眼于提高學(xué)生的全面素質(zhì)，著眼于培養(yǎng)學(xué)生的能力，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，體現(xiàn)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教師應(yīng)不失時機地選擇容易操作、安全性好、現(xiàn)象明顯的實驗，鼓勵學(xué)生課后參與，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在需要，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維。例如在學(xué)習(xí)NaOH性質(zhì)時，課本上沒有NaOH與CO2反應(yīng)的實驗，可將之布置給學(xué)生，請他們設(shè)計，結(jié)果設(shè)計了如下幾種方案：

針對以上各方案，為激發(fā)學(xué)生探知欲，我又提出以下兩個問題供思考：

(1)CO2能溶于水且與水反應(yīng)，上述各裝置中大量的NaOH溶液中既有NaOH又有H2O，怎樣能說明CO2是與NaOH溶液反應(yīng)的呢？

(2)根據(jù)你現(xiàn)有的知識，要想用上述各裝置產(chǎn)生類似現(xiàn)象，你還能將氣體CO2及NaOH溶液換成哪些物質(zhì)？

這一問激起千層浪，學(xué)生又陷入沉思，最終交流討論認(rèn)為必須再做將NaOH溶液換成水的對比實驗，即可解決問題。同時將氣體換成SO2或HCl，NaOH溶液換成KOH溶液或氨水均可得到類似現(xiàn)象。

又如在開展了鋼鐵制品銹蝕條件的探究之后，可使研究性學(xué)習(xí)更深一層、更進一步，使實驗探究型轉(zhuǎn)向探究實驗型。下面是教學(xué)實踐中的例子。

“銅在干燥的空氣中化學(xué)性質(zhì)不活潑，在潮濕的空氣中，表面可生成銅綠(堿式碳酸銅)。”這是一個很好的信息源，可要求學(xué)生設(shè)計實驗，對銅生銹條件進行探究。有的同學(xué)設(shè)計如下圖的裝置。

在教師指導(dǎo)下可設(shè)計如下問題：

(1)銅生銹所需條件實際上是銅與__相互作用，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致。［實驗結(jié)論]

(2)D中廣口瓶作用是__，發(fā)生反應(yīng)方程式是____。

(3)銅生銹時產(chǎn)生銅綠化學(xué)方程式為____= Cu2(OH)2CO3［實驗研究]

(4)銅和鐵相比，____更易生銹，由此得出結(jié)論_____。［實驗比較]

(5)若要清洗B中銅絲表面的銅銹，可將其浸入____中。試寫出除去銅銹的化學(xué)方程式_____。［探索研究]

這樣探索實驗、分析實驗、比較實驗，不僅激發(fā)了學(xué)生探究事物本質(zhì)的興趣，更重要的是創(chuàng)新意識得到激發(fā)，創(chuàng)新思維能力也在積極參與中得到了鍛煉。

這些從課內(nèi)延伸到課外的身邊的化學(xué)知識，還很多，如補鈣產(chǎn)品、牛奶、塑料等等，它們大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)主動性、探索性，雖然有的有難度，但在教師指導(dǎo)下完全可以得到答案。正是課本上提供了這樣一個難得的研究情景和信息源，為什么我們不花點時間去研究呢？要知道，也許上述每個問題花了10分鐘甚至更長時間，但學(xué)生知道了怎樣從已有知識中去發(fā)現(xiàn)和獲得新的知識，而不管他的發(fā)現(xiàn)是多么幼稚，甚至可笑抑或錯誤，這種大膽猜想和假設(shè)的過程，就是研究性學(xué)習(xí)的步驟之一，更何況有些知識還是建立在實驗基礎(chǔ)之上的呢？

立足教材而不拘泥于教材，忠于教材而不盲從教材，新課標(biāo)的人教版化學(xué)教科書給我們提供了一個很好的藍(lán)本。我們應(yīng)充分挖掘教材中的相似課題，進一步領(lǐng)會它的開放性和多樣性，適時地實施研究性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力得到培養(yǎng)，讓稟性、天賦不同的學(xué)生都有成功的機會，張揚其個性，展示其才華，初步形成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，提高其自主學(xué)習(xí)能力。這種研究問題的方法，學(xué)生一旦掌握就將終生受益。

研究性學(xué)習(xí)結(jié)合課堂內(nèi)容的開展，既能使學(xué)生不會因研究性學(xué)習(xí)而增加額外的課業(yè)，真正對學(xué)習(xí)探索產(chǎn)生興趣，教育教學(xué)質(zhì)量也會因此而提高。可見，隨著教育、教學(xué)改革的不斷深入，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)和探索研究性學(xué)習(xí)，無疑是信息時代對學(xué)校教育要求的體現(xiàn)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的一種新的嘗試和實踐。

1008-0546（2011）01-0052-03

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2011.01.024