时间:2022-03-09 23:54:07
序论:在您撰写化学研究性论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
本文是本人在指导研究性学习在高中化学实验应用中得出的的一点体会:
首先,弄清化学实验与研究性学习的关系:
在中学化学教学中,充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。
二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。
第二、化学实验与研究性学习课题的选择:
通过化学实验开展研究性学习,必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力,同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题,特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会,在服从课题研究的原则基础上,我们主要采用以下几种方法选择课题。
一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。
二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因,一方面学生选择了生活中常见的各种铁件,又设计了锈蚀的不同条件开展实验,另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查,学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识,写出了较高质量的化学小论文。
三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。
四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。
第三、研究性学习在化学实验应用:
1.设计实验方案
教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。
2.改进实验装置
教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。
3.研究不同反应条件对实验的影响
学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。
4.开展家庭小实验活动
本文是本人在指导研究性学习在高中化学实验应用中得出的的一点体会:
首先,弄清化学实验与研究性学习的关系:
在中学化学教学中,充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。
二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。
第二、化学实验与研究性学习课题的选择:
通过化学实验开展研究性学习,必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力,同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题,特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会,在服从课题研究的原则基础上,我们主要采用以下几种方法选择课题。
一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。
二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因,一方面学生选择了生活中常见的各种铁件,又设计了锈蚀的不同条件开展实验,另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查,学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识,写出了较高质量的化学小论文。
三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。
四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。
第三、研究性学习在化学实验应用:
1.设计实验方案
教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。
2.改进实验装置
教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。
3.研究不同反应条件对实验的影响
学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。
4.开展家庭小实验活动
本文是本人在指导研究性学习在高中化学实验应用中得出的的一点体会:
首先,弄清化学实验与研究性学习的关系:
在中学化学教学中,充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能,对于改变学生的学习方法,形成终身学习的能力具有重要的意义。
一、化学实验是研究性学习的一种重要途径
研究性学习是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。化学实验是学生化学学习中的能动的实践活动形式。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。化学实验的功能和研究性学习的特征决定了化学实验必然是研究性学习的重要途径。
二、化学实验作为研究性学习途径的教学策略
在化学教学中提倡和鼓励学生通过化学实验进行研究性学习,要充分挖掘化学实验在研究性学习中的功能,发挥化学实验在研究性学习中创设问题情境、验证假设或猜想等环节中的作用,研究开发研究性实验,引导学生通过实验去发现和研究解决问题的方法,在化学实验中培养学生的科学素质,实现学生的学习方式由被动接受式学习向主动研究性学习的根本转变。
第二、化学实验与研究性学习课题的选择:
通过化学实验开展研究性学习,必须着力培养学生的化学实验能力和自主学习能力,同时也必须依据学生的知识能力来确定研究课题,特别是依据学生的化学实验能力来选择适当的研究课题。根据我们开展研究性学习的体会,在服从课题研究的原则基础上,我们主要采用以下几种方法选择课题。
一、结合化学教学选择研究课题。当今课改的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神,适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力。例如Fe2+和Fe3+的转化,可以改进为探索性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生首先设计实验方案,其次交流设计思想,筛选确定最佳方案,最后实施实验并得出实验结论。这种探索过程比空洞的讲授更能调动学生利用多种感官主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到更好的开发。
二、结合日常生活选择研究课题。社会生活中的问题无处不在,我们引导学生从自己身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,然后让学生收集资料、研究实验方案,通过实验自主探讨、自主学习,极大发挥学生的创新能力。如探讨铁生锈的原因,一方面学生选择了生活中常见的各种铁件,又设计了锈蚀的不同条件开展实验,另一方面学生又到工厂、商店、居民区、农村……开展实地调查,学生对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施有了全面深刻的认识,写出了较高质量的化学小论文。
三、结合当地生产实践选择研究课题。我们结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动及实践活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。譬如围绕水的问题,可以启发学生从我县水的资源、利用、水患、污染、监测、防治等方面去思考,学生积极性高,提出了许多问题,他们调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量,并请来环保局人员共同分析,取得了良好的社会效益。
四、结合化学课外活动选择研究课题。利用化学课外小实验、趣味化学实验、化学小魔术等积极探讨化学实验的设计方案,研究化学实验的现象、实验装置、实验操作、实验观察、实验记录、实验分析和实验报告。如自制汽水的原理与方法、热水瓶(锅炉)中水垢成分的分析、相片冲洗原理的探索等等。
第三、研究性学习在化学实验应用:
1.设计实验方案
教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同逐个讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在学习实验室制乙烯这一内容时,先说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。结果学生都知道应先将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。但在接下来的检验CO2存在的操作中,意见出现了分歧,学生提出了如下方案:①将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;②将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶后,再通入澄清的石灰水中,石灰水浑浊;③将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;④将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;⑤将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案①和③没有将可能未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石水中,方案不合理;方案②虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案④和⑤既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显,上述两个方案都合理。
2.改进实验装置
教材上有些实验装置复杂、实验费时费药,有些实验现象不够明显,还有些实验环境污染严重等等,教师可带领学生对这些实验进行改进。如酚醛树脂制取实验以后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后我们用医用废磷霉素小瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。
3.研究不同反应条件对实验的影响
学生做了在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。再如用较纯净的锌粒与稀硫反应速度较慢,当在反应混合物中加入少量CuSO4溶液时,反应速度大大加快,可让学生探索原理。
4.开展家庭小实验活动
1.整合基础型实验
强化基本实验技能基础型实验的目的是培训学生的基本操作技能和动手能力,使其操作规范化,养成良好的实验室工作习惯。基本单元操作主要包括有机化合物的熔点、沸点、折光率等物理性质的测定和蒸馏、重结晶、升华、萃取等有机化合物的分离与纯化技术。教学过程中,将有机化合物的典型物理性质测试与基本单元操作有机结合,例如:乙酰苯胺的重结晶产品可进行熔点测定训练,工业酒精蒸馏产物可进行沸点和折光率测定训练。基础型实验的整合,提高了实验教学的起点,激发了学生的实验兴趣,为综合设计型实验和研究创新型实验打下良好的基础。
2.优化综合设计型实验
提高综合实验能力综合设计型实验的目的是系统地训练学生的综合实验技能,使学生具备一定的基本操作技能综合运用能力。综合设计型实验项目的构建主要采用两种方式。其一,通过串联有机合成、分离、提纯等单元操作,并把有机化合物典型性质的鉴定安排在相关合成反应中,增加设计性元素,丰富实验内容。例如:“2-乙基-2-己烯醛的制备实验”中,安排了乙醇、乙醛、苯甲醛、丙酮、2-乙基-2-己烯醛的鉴别实验。要求学生依据醛、酮的化学性质,设计合理可行的鉴别方案。学生实验前自觉查阅相关资料,设计化合物鉴别方案。实验中,学生亲自动手实施自己的设计方案,边做边完善;遇到问题时,学生之间会主动讨论或请教老师;通过比较,找出反应现象明显、方法简便的最佳实验方案。其二:形成序列化的多步骤合成实验,将“合成反应分离提纯性能测试结构表征”作为一个有机整体,且把前一实验产品作为后续实验的反应原料,并增加相关性能测试来检验产品质量。因为前续步骤的产物会直接影响到后续步骤的反应成败,所以学生在思想上更加高度重视。实验前必须认真查阅文献,理解实验原理,弄清主要试剂的性质,确定合成路线、提纯、分析检测的方法;实验中,学生会更加谨慎认真地操作,严格控制每步反应的条件与反应过程,以确保每步产品都能符合要求、后续实验顺利进行、最终得到产品。出现问题时,学生也能及时分析,主动请教教师,认真总结经验教训。序列化的综合设计型实验所涉及的基本操作全面,增强了学生的基本实验技能、增强了学生的有机合成基本功和责任心、提高了学生的独立思考能力和创新精神。
3.加强研究创新型实验
培养创新思维和科学素养研究创新型实验侧重于培养学生自主研究性学习和创新性能力。按照“专业性、方向性、新颖性、适用性”的原则,依托学科发展优势,大多数研究创新型实验项目来自于教师科研成果的提炼和转化,或者本学科的研究热点凝练而成的。这些实验项目不仅要内容新颖,能够充分调动学生的研究兴趣,具有本科生进一步可研究探索、发挥一定创造性的空间,使学生真正有机会去思考。而且难度适中,不能挫伤学生探究的积极性。课程组教师经过近四年的教学实践,逐渐遴选出一批较成熟的研究创新型有机化学实验项目,主要是复杂有机化合物的合成、表征、分离与鉴定等多重组合,有的还涉及到有机化学与材料、医药、生物、电子、信息环境、等多个学科的交叉领域,具有较好的新颖性和前沿性。筛选后的实验项目一般可重复三年,但实验方法或具体研究路线不能重复,采用的实验方法与技术要逐年有所提高。
二、探索研究性实验教学模式,提高综合素质和创新能力
在教学过程中,课程组教师坚持“以学生为主体、教师为主导”的现代教学理念,将学生科研意识和创新能力的培养融入正常的实验教学秩序中,促进学生进行自主研究性学习,全面实施了研究性实验教学模式。基础型实验采用启发互动式教学方法。实验前,教师预先布置实验项目,并向学生介绍相关实验当前发展现状,并提出相关问题。要求学生充分预习实验教材,对实验内容做到心中有数,并书写实验预习报告,教师在实验前检查并记录预习情况,作为实验成绩的一部分。课堂上,教师抽查学生讲解实验原理和实验过程,并结合学生已掌握的化学知识提出问题,或者设法引导学生对实验原理和方法等提出问题,以学生之间互相回答为主,教师在关键时刻进行纠错、补充和讲评。学生通过讲解实验和回答问题,加深了学生对理论知识的理解,促使理论知识和实践有机结合。综合设计型实验主要采用“自助式”课前预习和“研讨式”课堂教学方法。在开学初通过教学日历将实验内容广而告之,要求学生初步查询资料后,根据自己的兴趣选做实验项目,通过阅读教材、查阅文献及其他书籍,结合自己对实验的理解提出实验方案。教师在课堂上的职责是有针对性地提出问题、引导学生思考、解惑答疑、鼓励学生对现有的实验方案提出质疑和进行改进、对实验涉及到的理论知识和实验技术为学生提供足够的支持。课堂讨论结束后,教师要引导学生共同设计出实验路径,学生根据自己对实验内容的理解完善实验步骤,并在规定的时间内完成实验。学生通过实验方案设计和讨论,变被动学习为主动学习,初步掌握了有机化学实验设计思想与科学思维方法,使学生较全面地掌握了实验理论知识、提高了综合实验技能。研究创新型实验项目更加注重研究性,其教学实施流程。采用“启发、质疑、探究式”教学方法,以教师为主导,教师给予全方位的研究性指导,对学生在实验过程中发现的新现象、新问题及时交流解答,教师发挥引导和组织的作用,为学生营造一种浓厚的研究气氛。以学生自主学习与实践为主,学生经历了自主选题、文献查阅、方案设计、实验准备、实验实施、数据处理、结果分析、小论文撰写、汇报讨论等多个实践训练环节,使学生体验到从方案设计到实验完成的转化过程、学会完善实验结果的技能,真正感受到科学研究工作的氛围。通过参与研究创新型实验,提高了学生灵活运用前期理论和实验知识的能力、增强了学生独立分析与解决问题的能力、强化了学生科学规范的表达与交流能力,培养了学生的团队合作精神、实事求是的科学态度、创新意识以及实践创新能力。
三、有机化学实验研究性教学模式的实践效果
2010年起,课程组教师不断推进以学生为主体的有机化学实验研究性教学模式,取得了良好的教学效果。提高了学生的实践创新能力,我院本科生在第九届(2014年)全国大学生化学实验竞赛中获得二等奖1人、三等奖2人;在第二届(2012年)和第三届(2014年)江苏省大学生化学化工实验竞赛中获得一等奖4人、二等奖5人、三等奖2人。促进了学生养成良好的科研思维习惯,约1/2的学生能够独立开展SRTP科研活动,四年来,课程组教师指导国家大学生创新性实验计划8项、江苏省高等学校大学生实践创新训练计划7项、校级和院级“SRTP”科研训练项目分别为72项和85项,约390多人次参与了科研训练。大部分学生实验论文写作水平有了很大提高,本科生参与发表SCI收录论文20余篇、申请专利7项。平均每年考研率约42%,近50名本科生被保送到清华大学、中国科学技术大学、浙江大学、大连理工大学、湖南大学、东南大学等著名高校攻读硕士学位,普遍反映我校本科生的动手实践能力和创新能力强。
四、结语
在《普通高中化学课程标准》中(以下简称《化学课程标准》)对化学的定义是:“化学是在原子,分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学,其特征是研究分子和创造分子。”在《化学课程标准》中还对化学课程的基本理念进行了阐述,其最主要的核心是,要设置多样化的化学课程模块,拓展学生选择的空间,学习化学并不仅仅是背熟几个化学方程式,更重要的是引导学生学习化学的基本观点和基本方法,形成科学的世界观。而固有的教学方式由于其学科本身所带有的课程结构单调,学科体系封闭,课程内容过于偏、难、烦等缺陷,无法满足新的课程标准,因此在高中化学教学中采用研究性学习这一全新的教学和学习方式是十分必要的。
二、高中化学研究性学习的实施
1.立足教材,精选课题。
化学教材里的每一条理论和每一道例题,都为学生提供了学习化学的科学思路和思考方法,因此,在研究性学习的实施过程中首先就是要帮助学生深入研究教材,这样才可以培养学生从已知的理论出发,有意识地去探究未知的问题,有利于提高学生的独立思考能力和综合素质。并且在深入研究教材的基础上,要精选研究性学习过程中所要研究的课题,研究课题的选择,有以下几个来源:
(1)与现实生活紧密相关的问题。
化学本身在现实生活中就有诸多应用,在选择研究课题时,可以从学生已有的经验和社会生活出发,帮助学生理解化学与人们日常生活间的密切关系。
(2)选择有典型意义的化学实验。
在化学研究性学习中要以化学实验为主,并选择有典型意义的化学实验,以帮助学生体验科学研究的过程。
2.设置问题情境,探索难题答案。
教师应巧妙构思,将一个抽象难懂的化学问题,预设一个容易理解的情景模式,这样可以激发学生的研究热情,使学生更容易理解一些抽象问题。
3.多采用小组合作式研究。
采用小组合作式研究也是增加学生研究问题热情的一种有效措施,教师要根据教学内容以及学生的具体情况,合理分配小组,使学生之间能够有效交流,相互学习,互相探讨问题。
4.在研究性学习过程中,要注重课程设计思路的合理性。
教学思路要根据具体的教学过程进行逐步改善,只有确定好教学的设计思路,才能得到最优的教学方案。
5.适当开拓教材外延。
除了在课堂上使用研究性学习的方法之外,在学生业余的学习中,研究性学习也有着重要的意义。
三、高中化学研究性学习的评价
研究性学习过程中,评价也是一个重要的环节,制定一套好的评价体系,不但有利于激发学生的学习积极性,也能使教师在评价过程中,及早发现学生在研究性学习时存在的问题。研究性学习模式下,对学生的评价应掌握以下几个原则:
1.评价体系要对学生有激励作用。
评价体系应该以鼓励学生研究兴趣为出发点,不能因为制定了不合理的评价体系,使学生产生厌恶情绪,影响研究性学习的效果。因此,评价体系应尽可能对学生的优点给予鼓励,而对学生的失误甚至是缺陷尽量宽容。
2.平时评价与考核评价相结合。
化学研究性学习应该注重基础知识的学习,这就要求学生在平时学习过程中多积累多思考,而不是仅靠考试前的突击。因此,教师应该更加注重对学生平时学习情况的评价,留意学生学习过程中的变化,比如学生平时对研究性学习的态度,参加研究是否积极,对教师布置的任务是否能很好地完成等等。
3.建立学生自己的学习档案,档案内容包括:
(1)学生所搜集的资料:包括学生在研究性学习过程中,自己所搜集的资料,学生对资料的汇总、总结等等。
(2)学生在研究性学习中参加的课题。
(3)学生参加研究性学习中的表现记录,包括活动的态度、任务的完成情况和教师对学生的评价等等。
(4)学生研究性学习的成绩走势表。也就是为学生整个学期所参加的可行性学习所得的成绩做一张走势图,观察学生的能力是否有提高,对哪一类研究课题比较感兴趣,等等。
随着素质教育的广泛开展和深入进行,研究性学习成为教育界关注的热点问题。研究性学习所带来的不仅仅是一个学习方法的改变,而是关系到我们民族科学素质提高的大问题。国务院在关于基础教育改革和发展的决定中明确指出:“教育是科教兴国的奠基工程,对提高中华民族素质、培养各级各类人才、促进社会主义现代化建设,具有全局性、基础性、先导性作用。”开展研究性学习是搞好基础教育的需要,是培养新型人才的需要,是建设现代化国家宏伟基业的需要。我们必须认真对待,全力以赴,开展好研究性学习工作。
其实,研究性学习离我们并不遥远,我们应该经常做研究性学习工作。比如:在让学生一些研究性实验时,作为化学教师应该及时指导,提供仪器药品,让学生们科学操作、大胆实验,并在适当的时候使予以帮助,使他们体验实验成功的喜悦。进一步激发了研究的积极性,同时也培养了学习化学的兴趣。
一名学生完成一两次实验很简单,难能可贵的是他们主动实验,并在实践活动中找到了研究问题的乐趣,找到了自信,激发学生不断探索,不断提出新问题的能力的培养。在化学教学中应该鼓励学生们大胆提出问题,并鼓励学生科学实验,得出正确结论。因此,学生在学习化学课中不断地提出了很多问题。如:硝酸与铜反应只生成NO的最大浓度是多少?怎样才能制出N2O?N2O助燃吗?怎样验证?为什么NaN02会致癌?白磷为什么会有毒?有感于患者输液时看护之苦,他们想设计自动止液,自动退针的装置。可以说,在学习过程中,学生们有数不清的问题在激励他们,都需要我们的支持和鼓励。没有任何理由去制止、扼杀、伤害学生的探究积极性!
因此,为更好地开展研究性学习,在完成教学进度的基础上,适当地对相关知识进行拓展,为学生提供研究的空间,鼓励学生多提问题,为学生提供研究的空间,尽一切为学生提供研究的便利的条件,促使学生们在研究的过程中不断提高自身素质和学习成绩。
要面向全体学生开展研究性学习,学生的知识基础不同,学习能力不同,兴趣、爱好不同,观察问题的角度不同,他们提出的研究性课题也不一样。对此,我们要一视同仁,都要满腔热忱地帮助,不要以学习成绩的好坏为理由剥夺学生进行研究性学习的权利。要让学生都增强自信、挖掘学生的潜能,提高学生的自主学习能力。
进行研究性学习也有利于提高教师的业务水平。因为,在研究性学习的过程中,常常是跨学科进行的,有很多知识是教师不能解决的,即使是本学科知识教师也有很多不知或不懂的问题。韩愈说:“闻道有先后,术业有专攻,师不必贤于弟子,弟子不必不如师。”因此,在研究性学习的过程中,有利于相关学科教师互相学习,有利于迅速提高教师的业务水平。
一、如何理解研究性学习
研究性学习是把学生的自主发展看作是教学目的和教学过程的终端,在对课题的研究中获取知识、应用知识、解决问题。它是一种教学模式,更是教学思想,与传统接受式的教学有本质的区别。但就教育发展、人的发展而言,传授性教学与指导性教学、研究性学习与接受性学习都是必要的,在教育、学习活动中,二者相辅相成。1、师生角色不同:在研究性学习中,学生是中心,教师为学生的发展提供服务。教师由“演员”变成“导演”、“顾问”,学生由“观众”变成“演员”、“导演”。2、教育资源不同:研究性学习充分利用好传统教育资源外,更重要的是把学生这一储量最丰富、活性最大的教育资源开发出来。3、教学方法不同:研究性学习中,教师启发引导,恰当运用点拨式、谈话式、探索式等教法,讲思路、讲方法、讲规律为原则,发挥学生主体作用。4、教学效果不同:研究性学习,给学生提供了思考、设计、实践的时空条件,发挥了学生主体作用,发展了学生创造力。5、教学评价不同:研究性学习的评价注重过程、注重运用、注重体验、注重全员参与。
二、如何进行研究性学习
化学科与研究性学习联系紧密,化学科知识可在研究性学习中延伸综合、重组和提升;在研究性学习中所发现的问题,所获得的知识技能又能在化学科教学中拓展和加深。下面从高三化学选考科的角度谈谈如何进行研究性复习,培养创新型人才。1、关注高考信息,把握教育创新方向2001年10月的全国基础教育工作会议指明了教育改革的方向是实施素质教育,培养创新型人才,指明了高考考试内容的改革的核心是能力和素质的考查,指明了高考“指挥棒”已转向培养创新型人才的方向来。高三授课老师要以高考政策、方案及形势作为备考复习的指南,指导学生认真研读《考纲》和《考试说明》,把握教育创新的方向。2、研究跨科问题,激发学生创新意识化学科是最为基础的自然科学之一,它与其它自然科学、人文科学关系密切。如NaCl晶体中Na+和Cl-排列方式渗透了立体几何知识,“焰色反应”与物理科中的光本性有关,植物光合作用发生了化学反应,元素周期律论证了哲学观点的量变引起质变、对立统一规律,等等。在复习教学中,老师要适当引导学生研究化学科知识与其它学科间的相互联系的问题,导找跨学科间交叉、渗透的命题契点,进行专题训练。3、求实求活求异,培养学生创新思维“求实”是吃透一本,过滤知识点,扎实掌握“双基”;“求活”是进行专题复习,通过典型题、多变题,培养“基础创新思维”;“求异”则是引导学生总结特殊规律、方法,提高学生学科能力,这些规律方法源于课本,高于课本,是十分方便的思维捷径。4、理论联系实际,培养学生创新精神化学是现代科技的重要支柱,它与工农业生产、生活实际、前沿科学关系密切,如身边的化学:饮料、洗涤剂、化纤、造纸、医药等;现代科技:新型燃料、炼钢、高分子新型材料等等;前沿化学:纳米材料、飞秒化学、导电聚合物等。复习时,老师应引导学生研究这些熟悉而又似懂非懂的东西,让学生了解化学知识无穷的源动力,也通过理论和实际结合,改装出具时代、生活气息的新题,培养学生创新精神。5、加强实验教学,发展学生创新能力以实验为基础是化学科的基本特征,加强实验教学,特别是做好“设计型”、“探究型”实验的专项训练,是培养学生创造性思维的有效途径,这些实验是今后高考命题的方向。复习教学中,老师应引导学生多种途径进行实验的设计和探究,发展学生创造力。总之,研究性学习解放了学生的眼、手、口、脑及时间和空间,坚持开展研究性学习,定能培养出合格的创新型人才。