賓雪梅
[摘 要] 研究性學習是培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑,教師應在課堂教學和實際生活中有計劃地組織和指導學生開展研究性學習,以提高學生發現問題、分析問題、解決問題以及人際交往、團結協作等各方面的能力。
[關鍵詞] 化學教學 研究性學習
[中圖分類號] G633.8 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674 6058(2016)11 0080
研究性學習是基礎教育課程改革的重大突破,是在創新思維和素質教育觀念下出現的一種全新的學習模式,它改變了教師的教學觀念、教學方式和學生的學習方式。研究性學習是學生在教師指導下,從自然、社會和生活中選擇和確定專題進行專題研究,并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的學習活動。新課程改革基本理念之一是促進學生發展。這一理念要求教師不但要按照課程標準、教學內容的科學體系進行有序教學,完成知識、技能等基礎性目標,同時在教學中還要認真研究課堂教學策略,激發學生學習熱情,鼓勵學生主動探究,充分發揮學生在學習過程中的能動性。由此可見,新課程改革中課堂教學改革的靈魂就是在教學過程中引導學生開展研究性學習。
那么,在化學教學中如何引導學生開展研究性學習呢?
一、在課堂教學中組織學生開展研究性學習
讓研究性學習走進課堂是新課程改革的要求。在課堂教學中開展研究性學習不僅可以提高學生學習化學的興趣,還可以培養學生分析問題、解決問題的能力和創新能力。例如,在學習必修1第四章第二節《富集在海水中的元素——氯》時,為了讓學生理解和掌握氯氣與水的反應,我將其設計成學生自主探究實驗,先讓學生提出猜想,再討論制定實驗方案,然后進行實驗驗證。學生根據氧化還原反應和原子守恒的規律提出三種猜想:1.氯氣和水反應生成氯化氫和氧氣;2.氯氣和水反應生成氯化氫和過氧化氫;3.氯氣和水反應生成氯化氫和氫氣。對于猜想1,學生用帶火星的木條檢驗是否有氧氣生成,而木條并沒有復燃,猜想1不成立。對于猜想2,學生先往溶液里加適量的二氧化錳,再用帶火星的木條檢驗是否有氧氣產生,木條沒有復燃,說明氯氣與水反應沒有過氧化氫生成,猜想2不成立。對于猜想3,學生用大拇指堵住試管口,靠近酒精燈火焰時移開大拇指,但沒有聽到爆鳴聲,說明氯氣與水反應沒有氫氣生成。學生往溶液中滴入幾滴石蕊試液,發現溶液先變紅但紅色很快褪去,然后滴入幾滴硝酸銀溶液,發現溶液出現了白色沉淀,由此確定氯氣與水反應雖然沒有生成氫氣,但生成了鹽酸。學生在驗證猜想3的過程中還得到了其他信息:氯氣和水反應除了生成鹽酸外,還生成了具有漂白性的物質,這種具有漂白性的物質是什么呢?學生很好奇,此時引出次氯酸的相關知識自然就水到渠成了。課后,我要求學生把他們自己做的關于氯氣與水反應的探究實驗寫成小論文。教學難點由學生自行探究成功突破,學生學起來很有成就感。
再如,在學習必修2第二章第二節《化學能與電能》時,我將這節課設計成一節研究性學習課堂,讓學生自主探究形成原電池的條件。我給學生提供了如下實驗材料:稀硫酸、硫酸銅、酒精、鋅片(2片)、銅片(2片)、石墨棒(2根)、電流表、導線,讓學生從以上材料中自主選擇一種溶液和兩塊金屬片用導線和電流表連接起來形成閉合回路,觀察哪種連接方式電流表的指針有偏轉。學生提出的組合有18種,我引導學生將這18種組合分成6組,學生也分成6個小組去探究哪種組合的電流表指針有偏轉。學生經過實驗后總結出以下幾種組合的電流表指針有偏轉:(1)Zn-Cu-稀H2SO4;(2)Zn-Cu-CuSO4;(3)Zn-C-稀H2SO4;(4)Zn-C-CuSO4。由此學生通過自主探究即可自主總結出形成原電池的條件:1.兩種活性不同的金屬或金屬與非金屬導體做電極;2.電解質溶液;3.形成閉合回路。然后,我引導學生通過電流表指針的偏轉方向并結合所學的物理知識判斷出原電池的正負極。學生結合實驗現象可以歸納總結出以上四個原電池裝置的正負極,從而進一步總結出原電池正負極的判斷方法:較活潑金屬為負極,較不活潑金屬(或非金屬)為正極。最后我再引導學生根據他們已掌握的物理知識“電子的定向移動形成電流,電子的流向與電流的流向相反”,再結合氧化還原反應的相關知識去分析推測在正負極上得失電子的物質,從而歸納出電極反應的書寫方法。在本節課的最后,讓學生自己梳理總結原電池的工作原理,學生分析總結得非常到位,我幾乎不用進行補充。回顧這節課,整節課所要學習的內容從頭到尾都是學生自主探究完成的,我只是在學生有疑惑的地方做些點撥。學生在探究的過程中激發了學習興趣和探索熱情,也體驗到了成功的喜悅。如果這節課還是老師講學生被動地聽,一節課下來雖然可以使學生知其然,但由于不知其所以然,必然會導致學生死記硬背和簡單的模仿,這樣會阻礙學生化學思想的形成與思維能力的提高。學生通過研究自己去發現,不但學會了怎樣“發現”知識,還培養了探究精神和創新能力。
二、指導學生運用課本現有的研究性學習課題開展研究性學習
隨著新課改的不斷深入,研究性學習作為課程的重要組成部分也編入了教材。在教材中很多實驗或問題的探究本身就是一個研究性學習課題,例如:
選修1P65實踐活動:任選你感興趣的關于合金的課題進行調查,完成一篇關于合金的小論文。
以下課題供選用:
1.合金的性能與成分有什么關系?改變某種合金的成分,如增減某一種合金元素的含量,合金的性能會不會改變?2.調查某種合金所具有的廣泛用途,如鋁合金、鐵合金或銅合金等。3.你經常使用的交通工具是什么(如自行車、汽車或火車)?其中使用了哪些純金屬?使用了哪些合金?
選修1P94實踐活動:(1)分析空氣污染的成因,加強對空氣質量的關注,提高環境保護意識。(2)雨水pH的測定:下雨時用容器直接收集一些雨水、地表水、自來水進行PH的測定,確定所在地區雨水的平均酸度;若是酸雨,請分析本地區酸雨產生的原因,并提出減輕酸雨危害的建議。
選修2P42實踐活動:利用水果如蘋果、柑橘、檸檬或番茄等制作原電池。
選修2P60實踐活動:使用原子結構拼插模型(或用橡皮泥、黏土、泡沫塑料、牙簽、火柴棍等代用品)制作甲烷的分子模型(還可以擴展為制作乙烯分子模型、乙炔分子模型)。
選修2P68實踐活動:在塑料袋中放一個成熟的蘋果,再放些青香蕉或青橘子,將袋口密封,每天觀察水果的變化。
選修5P42實踐活動:走訪附近的有機玻璃加工店或洗衣店,了解是否使用了有機溶劑,向操作人員學習如何安全地使用有機溶劑。
選修5P54實踐活動:查閱有關資料,了解酚類廢水的危害和工業上處理酚類廢水的常用方法,并把你收集的資料設計成一份保護環境的宣傳報道。
選修5P106實踐活動:結合你所學的聚合物的結構知識,解釋現象。①從聚乙烯食品袋上剪下一條塑料薄膜,量出它的長度,用力拉伸至接近斷裂為止,再量出它的長度。②取一小段聚丙烯塑料繩,試一試在哪個方向上容易撕扯開。
選修5P114科學探究:在塑料袋中用剪刀剪開“尿不濕”,取出白色棉絮狀聚丙烯酸鈉做如下實驗:①在已知質量的100mL燒杯中放入70mL水,再放入1g棉絮狀聚丙烯酸鈉(m1),用玻璃棒充分攪勻后靜置10分鐘,觀察和記錄現象,傾出為吸收的水,再稱出吸收水后的棉絮狀聚丙烯酸鈉(m2),按式(m2-m1)/m1算出聚丙烯酸鈉的吸水率。②取1g醫用脫脂棉或餐巾紙,依上述方法算出它的吸水率,并與聚丙烯酸鈉的比較。
三、圍繞貼近學生生活的化學問題開展研究性學習
圍繞貼近學生生活的化學問題開展研究性學習,不但對提高學生化學學習興趣具有積極作用,同時還能加深學生將所學到的化學知識回歸生活的思想意識,有利于學生利用所學的化學知識去解決生活中遇到的一些問題,真正做到學以致用。如,橡皮曾經是中小學生必備的常用文具之一,但現在很多學生已經不用橡皮來修改了,取而代之的是修正液。但即使是標有“環保型”的修正液,使用的時候總是有一股刺鼻的氣味,用多后,還會感到頭暈、惡心。把“修正液對人體的危害”作為一個課題讓學生進行研究,不但讓學生認識修正液對人體的危害,還能通過課題研究提高學生的科學探究能力和實踐能力。又如,綠茶、冰紅茶、奶茶、可樂等飲料是現在很多學生每天必喝的飲料,甚至有些學生覺得白開水沒有味道,不好喝,用飲料直接代替白開水。飲料雖然好喝,但飲料里含高糖、防腐劑和色素,長期喝飲料對身體有害無益。把“飲料與健康”作為
研究
課題,學生通過實驗分析和調查、收集資料等手段加強對飲料的了解。通過課題研究不但可以讓學生知道什么樣的飲料適合自己飲用,而且也可以通過課題研究活動增強學生發現問題、分析問題、解決問題,以及人際交往、團結協作等各方面的實踐能力。
課本中有不少知識能應用到實際生活當中,在學到這部分內容時可以將其設計為一個將理論變成實際的研究課題。學生在進行相關的課題研究的同時,又能加深對課本知識的理解、掌握、應用。由于是在實際生活中實用性很強的研究課題,所以學生參與課題的熱情非常高。例如,學習醇類時,在學生已經學習了甘油的性質和用途后,可以指導學生開展“自制唇膏”的課題研究;在學習了皂化反應后可以指導學生開展“自制手工肥皂”的課題研究,在學習了酯類的性質后可以指導學生開展“用植物制香水”的課題研究;在學生學習了必修2第四章第二節《資源綜合利用環境保護》后,可以引導學生設計研究課題:①調查邕江的污染情況;②調查我們學校或自己居住的小區有哪些噪聲;③調查同學們平常有哪些對環境污染的不良習慣;④調查農村對垃圾的處理的方式,并提出科學、合理、可行的處理方式。
總之,在化學教學中開展研究性學習,不僅是為了適應當前課程改革中的需要,更重要的是培養和提高學生的創新精神和實踐能力,真正實現素質教育促進學生長遠發展的需要。今后在教學中如何更好地指導學生開展研究性學習對于教師而言是一個值得繼續深入研究的課題。隨著教師對研究性學習的深入研究和實踐探討,以實施培養創新精神和實踐能力為重點的研究性學習必將給新課程改革注入新的生機和活力。
(責任編輯 羅 艷)