研究性学习在化学实验中的案例与实践_研究性学习论文

化学实验研究性学习的案例与实践，本文主要内容关键词为：研究性学习论文,化学实验论文,案例论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

      教育家施瓦布提出：“如果要学生学习科学的方法，那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中更好呢？”教学应着眼教会学生如何去获得知识，如何去更新知识，如何在获取和更新知识的过程中，开发自己的各种潜能，形成终身学习的能力。研究性学习的提出，正是顺应了时代对学校教育改革的要求。研究性学习是指学生基于自身兴趣，在教师指导下，从自然、社会或生活经验中选择和确定研究课题，通过主动地探究获取知识、应用知识、解决问题的学习领域。本文以《制备氢氧化铁胶体的探究》课题为例，探究在高一年级如何指导学生进行研究性学习。

      一、问题的提出

      按照教材中实验室制备氢氧化铁胶体的过程：用洁净烧杯取20 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向烧杯中逐滴加入1～2 mL饱和

溶液，边加边振荡，并继续煮沸直到溶液变成红褐色，即得氢氧化铁胶体。在活动过程中，按照此操作要求，结果有的同学没能制出胶体，而是凝聚为沉淀。而在制备200 mL以上氢氧化铁胶体时成功率更低。那么，在制备不同量的氢氧化铁胶体过程中，怎样才能使胶体不凝聚为沉淀，提高实验成功率？部分学生对这个问题产生好奇，于是，以《制备氢氧化铁胶体的探究》为课题，开展了研究性学习。

      二、实施过程

      （一）准备和发现阶段

      

      （2）目的：通过对比实验，从中探索出制备氢氧化铁胶体的最佳条件，总结制备氢氧化铁胶体的注意事项。

      （3）仪器及药品：试管、烧杯、玻璃棒、量筒、秒表、胶头滴管、酒精灯、铁架台、铁圈、石棉网、火柴、蒸馏水、氯化铁。

      （二）实施阶段

      课题小组开展每周一次（约2课时）的研究性学习。包括查找资料，设计实验方案，进行实验探究，观察现象，分析结论等。同学们积极查找资料，对方案展开了激烈的讨论，在老师的指导下，确定进行如下几个方面的研究：

      （1）分别在沸水、冷水中滴加饱和

溶液对制备氢氧化铁胶体的影响

      

      为什么出现这种现象？学生经过讨论分析：制备氢氧化铁胶体时，将氯化铁溶液滴加到沸水中。因为盐类水解为吸热反应：

      

      在沸水中

水解因温度升高而增强，所以温度升高能促进氯化铁水解生成氢氧化铁胶体。又有学生问：盐酸跟氢氧化铁不是又会反应吗经过讨论分析，加热使盐酸易挥发，留下氢氧化铁。至于为什么要先加热到沸腾再滴加饱和

溶液，是什么导致其成为胶体呢，大家讨论认为是因为沸水的缘故，温度越高，分子的运动越剧烈，就越不会成为沉淀，这跟大多物质温度越高溶解度越高的原因一样。而在冷水中滴加饱和

溶液再煮沸生成的将不是胶体，而是沉淀。

      （2）在实验中用玻璃棒搅拌对制备氢氧化铁胶体的影响

      

      为什么出现这种现象？学生经过讨论分析：胶体相对稳定，但没有溶液稳定，它能吸附周围的粒子，而用玻璃棒搅拌则会加剧其粒子互相吸附，胶体就又变成沉淀。因此，实验过程不能用玻璃棒搅拌，否则溶液易出现浑浊。

      （3）饱和

溶液的加入速度对制备氢氧化铁胶体的影响

      

      学生经过讨论分析，出现这种现象的原因：快速倒入饱和

溶液时，

来不及完全水解，

增加，中和了胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集长大，形成的颗粒较大的沉淀会从分散剂里析出，形成沉淀。制取氢氧化铁胶体时忌快速倒入饱和

溶液，否则成功率不高，胶体易沉聚为沉淀。

      （4）饱和

溶液是否新制对制备氢氧化铁胶体的影响

      

      学生经过讨论分析，出现这种现象的原因：久置的饱和

溶液有混浊，影响氢氧化铁胶体的制备。因此要新制。

      （5）滴加饱和

溶液的量对制备氢氧化铁胶体的影响

      

      学生经过讨论分析：教材中饱和

溶液与沸水按15:20的量，但经过实验发现：当制备氢氧化铁胶体的量越多时，由于光学上的原因，胶体的颜色越深，从而影响了丁达尔现象中光的通透，使光亮通路较短，为了使丁达尔现象明显，又不至于使胶体溶液偏稀成红棕色，当制备200mL氢氧化铁胶体时，饱和

溶液与沸水按1:40的量效果最佳。因此，随着制备氢氧化铁胶体的量的增加，饱和

溶液与沸水的比例要适当降低。

      （6）沸腾后继续加热的时间对制备氢氧化铁胶体的影响

      滴加饱和

溶液后是否继续加热？加热多长时间合适？我们进行了制取不同量的氢氧化铁胶体的几组实验对比。

      学生经过讨论分析：从下页表可以看出，如果沸腾后不继续加热，则丁达尔现象不明显，若加热时间长了，则出现沉淀，若加热时间控制在出现沉淀之前，则制出的胶体最佳。对氢氧化铁胶体“持续”加热，可能因温度升高胶粒运动快和“吸附”的离子减少而形成

沉淀，即胶体受热聚沉。

      （三）撰写结题报告

      同学们分别在图书馆自学科研论文的写作方法，并结合自己的实验过程和体会，写出了一篇小论文。

      （四）对研究性学习的评价

      指导教师进行点评：首先，同学们能在实验活动中发现问题，提出问题，并积极研究问题，说明他们学习化学的兴趣与态度极佳；其次，能在教师的指导下，设计实验方案、多次进行实验探究、总结实验结果。可以看出，同学们具有很强的实验观察能力、设计能力、探究能力、操作能力、合作能力和创新能力。最后以答辩会的形式，评委们对课题小组的每个成员给予了肯定和评价。

      三、实施研究性学习的初步收获

      （一）理解研究性学习的重要意义

      研究性学习带来的不仅是学习方式的改变，学生创新能力的提高，它还培养了学生健全的人格，有利于我们民族科学素养的提高，能够培养符合时代发展需要的优秀人才。

      

      （二）认识研究性学习与现有学科教学的关系

      研究性学习以课程所学知识为依托，还包括学科知识的拓展，它为学生提供了更大的学习空间和更灵活的学习方式，有助于学科课程中有关“能力、方法、情感、态度”等教学目标的落实。同时研究性学习的理念向学科内渗透，将促进学科教学的多元化发展，它是学科教学的补充和完善。

      （三）对老师的教学观念提出了挑战

      研究性学习是对传统教育的突破，在教学方式上由传统的教授型变为师生共同讨论的研究型，这有利于学生思维空间的拓展，也有利于老师教学思维的完善。此时，教师必须改变教学观念，着眼于学生的终身发展，从大的长远的教育观培养和指导学生，强调科学与人文的统一，强调规范与个性的统一，鼓励学生“想入非非”，鼓励学生“批判”，鼓励学生互动，鼓励学生“发难”，鼓励学生超过老师，为学生的和谐发展创造良好的条件。

      （四）对老师的素质、地位提出了挑战

      要培养学生的创新意识、创造能力，教师也必须提高自己各方面的能力，提高自己的教学智慧。在研究性过程中，知识常常是跨学科的，这要求老师更多地关注实际，学习前沿知识，学习多学科知识。通过这一过程的体验，学生懂得了收集、处理信息的途径和方法，同时感受到学习能指导生活，体会到了学习的乐趣，也训练了学生的社交表达能力，培养了落落大方的气质。

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