淺談“研究性學(xué)習(xí)”在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用論述

李力

摘 要：實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié)，其對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)極為重要。文章結(jié)合當(dāng)下教學(xué)現(xiàn)狀和教學(xué)案例對(duì)“研究性學(xué)習(xí)”在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用進(jìn)行相關(guān)淺析，以期提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)，僅供參考。

關(guān)鍵詞：研究性學(xué)習(xí);高中化學(xué);化學(xué)實(shí)驗(yàn)

一、 前言

高中化學(xué)與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，其要求學(xué)生具有充分的學(xué)習(xí)興趣和完整的化學(xué)知識(shí)邏輯以提升其自身核心素養(yǎng)、從容應(yīng)對(duì)高考。實(shí)驗(yàn)是化學(xué)與學(xué)生之間的橋梁，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)模式和方法對(duì)于課堂質(zhì)量的提升尤為關(guān)鍵。

二、 高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀及其存在的主要問題

（一）學(xué)習(xí)興趣不充分

對(duì)于高中化學(xué)的學(xué)習(xí)來說，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣尤為重要。眾所周知，化學(xué)學(xué)科本身的純理論表達(dá)較為晦澀，難以理解，學(xué)習(xí)中，學(xué)生遇到的阻礙較多，而在攻克難點(diǎn)、認(rèn)識(shí)化學(xué)知識(shí)方面，化學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)揮了重要作用。然而，很多學(xué)生將化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為一種任務(wù)或是負(fù)擔(dān)，很難對(duì)其產(chǎn)生足夠興趣。究其原因，這主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)教育觀念沒有得到革新，使得很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)的展開模式比較僵化，多以教師為主體進(jìn)行單方面的講解和知識(shí)灌輸，不注重對(duì)學(xué)生在思維上的引導(dǎo)，學(xué)生很難有主動(dòng)發(fā)揮的機(jī)會(huì)，長此以往，逐漸失去對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣。

（二）對(duì)實(shí)驗(yàn)課重視不足

縱觀教學(xué)現(xiàn)狀，很多化學(xué)實(shí)驗(yàn)課受到了時(shí)間限制。高三學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，教師和學(xué)生難有充分時(shí)間去展開對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)。很多教師比較注重對(duì)于課本知識(shí)的理論傳授，而忽略了實(shí)驗(yàn)的重要性，甚至在教學(xué)中有意識(shí)地去縮短化學(xué)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，部分關(guān)鍵的知識(shí)點(diǎn)是通過理論灌輸?shù)姆绞浇o予傳授，這使學(xué)生沒有充分的思考與探索機(jī)會(huì)。這種教學(xué)方法雖然提高了實(shí)驗(yàn)效率，但是降低了實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，降低了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效用性。

（三）實(shí)驗(yàn)邏輯不緊湊

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中會(huì)涉及到多種教學(xué)情境、實(shí)驗(yàn)工具，在面對(duì)多種多樣的設(shè)備和器材時(shí)，學(xué)生很容易產(chǎn)生一種迷茫的狀態(tài)，缺乏實(shí)驗(yàn)邏輯、對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)缺乏準(zhǔn)確把握。然而，高中化學(xué)知識(shí)在理解程度和深度方面都具有很大的挑戰(zhàn)性，如果學(xué)生無法充分發(fā)揮主動(dòng)性去思考問題，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，那么他們常常會(huì)出現(xiàn)不知所措的狀態(tài)，也很難在實(shí)驗(yàn)中獲得提升。

三、 “研究性學(xué)習(xí)”的涵義和特點(diǎn)

（一）“研究性學(xué)習(xí)”的涵義

“研究性學(xué)習(xí)”是指學(xué)生在學(xué)習(xí)的領(lǐng)域內(nèi)或者相應(yīng)的情境中，以某個(gè)問題為切入點(diǎn)，通過識(shí)別問題、提出問題、分析問題、研究問題、解決問題等環(huán)節(jié)而進(jìn)行的一種探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，這種學(xué)習(xí)方法可以顯著提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)知識(shí)和方法的有效學(xué)習(xí)和系統(tǒng)應(yīng)用。

（二）“研究性學(xué)習(xí)”的優(yōu)勢(shì)

1. 主動(dòng)性

在“研究性學(xué)習(xí)”中，常將學(xué)生作為主體，以學(xué)生的需求為主導(dǎo)來展開教學(xué)。學(xué)生將已學(xué)知識(shí)和已具備的能力作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，在積極探索和發(fā)展中提升自身能力，通過體驗(yàn)、實(shí)踐、思考不斷更新自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，經(jīng)過充分的調(diào)研和思考，有效解決問題。而教師在這個(gè)過程中主要起輔助作用，偏于協(xié)調(diào)、組織的角色，這非常利于學(xué)生的主體意識(shí)和學(xué)習(xí)能力的提升。

2. 實(shí)踐性

“研究性學(xué)習(xí)”屬于實(shí)踐型的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生應(yīng)該利用相應(yīng)的工具與方法，通過自身的感官、認(rèn)知等多方面的主體活動(dòng)將各個(gè)實(shí)踐活動(dòng)與學(xué)習(xí)過程給予充分融合，貫穿始終。在此活動(dòng)內(nèi)，學(xué)生需要調(diào)配自己的感知能力、操作能力以及語言表達(dá)能力，在直接參與和間接參與以及利用直接經(jīng)驗(yàn)和間接經(jīng)驗(yàn)時(shí)實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，在不斷認(rèn)知的基礎(chǔ)上更新和完善實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)習(xí)能力的提升。

3. 過程性

“研究性學(xué)習(xí)”是一個(gè)追求過程和結(jié)果并重的教學(xué)活動(dòng)，這種教學(xué)方式非常關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)與實(shí)踐。學(xué)生可以充分參與一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題、識(shí)別問題、探討應(yīng)用和發(fā)展的過程，并對(duì)問題和操作環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和反思，將體驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)以及知識(shí)的創(chuàng)新充分融合，這對(duì)于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)具有積極意義。

4. 開放性

“研究性學(xué)習(xí)”摒棄了傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些弊端，為學(xué)生提供了更多創(chuàng)新、思考以及發(fā)揮的空間。學(xué)生在學(xué)習(xí)中可以大膽質(zhì)疑、提出問題，并實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的探討和解決。對(duì)原因的大膽假設(shè)和驗(yàn)證假設(shè)的實(shí)驗(yàn)操作可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力，強(qiáng)化了學(xué)生的知識(shí)邏輯結(jié)構(gòu)體系。

四、 “研究性學(xué)習(xí)”在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用的案例分析

（一）探究銅與濃硝酸反應(yīng)的溶液與硝酸銅溶液的顏色差異案例分析

1. 問題識(shí)別

在高一《氮的循環(huán)》課程教學(xué)中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)銅與濃硝酸、稀硝酸反應(yīng)時(shí)的液體顏色差異。由于當(dāng)時(shí)此知識(shí)點(diǎn)并不是研究重點(diǎn)，教師會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)中對(duì)其進(jìn)行簡單解釋——這是因?yàn)镹O2溶于液體中所致。學(xué)生缺乏知識(shí)框架和思維邏輯，對(duì)此會(huì)存有疑惑，有人會(huì)認(rèn)為這是銅離子的濃度差異而導(dǎo)致的不同結(jié)果。在高二，學(xué)生在進(jìn)行課外練習(xí)時(shí)，學(xué)生常會(huì)遇到關(guān)于這個(gè)反應(yīng)溶液為什么呈現(xiàn)出綠色的題目，這激發(fā)了他們的好奇心。為此可以此作為切入，將實(shí)驗(yàn)研究的題目設(shè)定為：探究銅與濃硝酸反應(yīng)的溶液顏色，探究溶液顏色呈現(xiàn)出綠色而不是藍(lán)色的原因。以學(xué)生興趣和漸進(jìn)接觸的內(nèi)容為探究切入點(diǎn)，更能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思維的積極性。

2. 探究過程

準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)所需的儀器與試劑之后，結(jié)合已學(xué)的知識(shí)，提出疑問，小組充分探究導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的所有可能性，要素如下：銅離子濃度不同、硝酸跟離子濃度不同、氫離子濃度不同、反應(yīng)后的溶液溫度變化、反應(yīng)后的NO2氣體使溶液變色。為了辨析出正確答案，學(xué)生需要展開充分的實(shí)踐操作對(duì)其進(jìn)行探究。第一，加熱飽和的硝酸銅溶液，當(dāng)溫度達(dá)到80攝氏度飽和溶液仍為藍(lán)色，可排除銅離子濃度、溶液反應(yīng)后的溫度兩個(gè)可能性原因。第二，在配置好的硝酸銅飽和溶液中分別加入硝酸鉀固體、濃鹽酸、濃硝酸，觀察溶液顏色變化，可排除硝酸跟離子濃度、氫離子濃度兩個(gè)可能性原因。第三，采用固液加熱型裝置來產(chǎn)生NO2通入飽和硝酸銅溶液液中，液體在起初變綠，但很快又變成藍(lán)色，實(shí)驗(yàn)效果不夠理想，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，反思原因：開始變綠說明NO2是有影響的，但是很快又變成藍(lán)色，猜測(cè)可能是NO2與水發(fā)生反應(yīng)變成了硝酸。為此，直接將NO2直接通入濃硝酸中，可以明顯看到溶液變成綠色。這說明銅與濃硝酸反應(yīng)變綠的原因是NO2溶解在銅的溶液中。