化学教学中渗透研究性学习的几种途径，本文主要内容关键词为：几种论文,研究性学习论文,途径论文,化学论文,教学中论文，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。
前不久，教育部下发了《普通高中新课程方案》，在新课程方案中，把研究性学习列为综合实践活动的主要组成部分。
研究性学习要求学生从只是获得书本知识和间接经验，转变到通过实践活动，感悟、体验直接经验并解决问题，目的是培养学生的创新意识和实践能力。在化学教学中，教师若能有目的地创设问题情景，发挥学生的主体参与意识，鼓励学生提出问题，将研究性学习渗透于化学课程之中，则对学生主动探究的学习习惯的养成是十分有益的。现就化学教学中渗透研究性学习的途径谈谈自己的体会，供参考。
1 从课本知识的深处渗透研究性学习
在化学平衡的学习中，常涉及可逆反应：2NO[，2]
N[，2]O[，4]学生经常会问在常温常压下，处于平衡状态的N[，2]O[，4]和NO[，2]混合气体，其中N[，2]O[，4]的体积分数是多少呢？这是一个在学生知识范围内有能力研究的问题。我没有轻易给出数据，而是以指导者和参与者的身份，启迪学生：①将充满NO[，2]气体（实际为NO[，2]、N[，2]O[，4]的平衡混合物，下同）的试管倒立于水中，水进入试管的体积能否达到理论值（即试管体积的2/3）？如果不能，说明了什么？②能否利用实验数据与理论值的差异，测出NO[，2]气体中N[，2]O[，4]的体积分数？
学生利用课余时间，查阅资料，讨论（比较），最后确定实验方案：
（1）用向上排空气取气法，使100mL的量筒中充满NO[，2]气体。
（2）将量筒倒立在水槽中，测出进入量筒的水的体积。重复（1）、（2）步骤，取得多组实验数据（见表1）。
实验 量筒中充满量筒倒立水槽，水进入量筒的体积
序号 NO[，2]的体积 理论值实验值
1100mL
66.7mL45.0mL
2100mL
66.7mL46.0mL
3100mL
66.7mL45.5mL
实验数据显示，量筒中得到的NO气体的体积（100-45.5=54.5mL）远大于理论值（100-66.7=33.3mL）。针对这一误差，我要求学生根据化学平衡移动原理作出解释：
当NO[，2]、N[，2]O[，4]平衡混合气体溶于水时，NO[，2]与H[，2]O发生反应3NO[，2]+H[，2]O=2HNO[，3]+NO，NO[，2]的浓度降低，促使N[，2]O[，4]=2NO[，2]正向移动。反应后量筒中的NO气体实际上是由混合气体中NO[，2]及N[，2]O[，4]离解后的NO[，2]共同与水反应的产物。
学生依据表中实验数据及3NO[，2]+H[，2]O=2HNO[，3]+NO作了定量计算，得出与水反应生成（100-45.5）=54.5（mL）NO气体的100mLNO[，2]、N[，2]O[，4]平衡混合气体等效于54.5×3=163.5（mL）纯NO[，2]气体的结论。然后又求得混合气体中N[，2]O[，4]的体积=163.5-100=63.5（mL），即在常温常压下，NO[，2]、N[，2]O[，4]平衡混合气体中N[，2]O[，4]的体积分数=63.5/100×100％=63.5％。
这一结果是否正确，求知心急的学生通过查阅资料，最后在南京大学编著的无机化学教程（下册）中找到25℃时，N[，2]O[，4]的离解率约为20％的数据。学生根据等效平衡原理，将N[，2]O[，4]的体积分数换算为N[，2]O[，4]的离解率=[（100-63.5）×1/2]/[63.5+（100-63.5）×1/2]×100％=22.3％。
当学生看到两个数据基本吻合时，成功的喜悦久久不能平静。
2 在实验的疑难点中渗透研究性学习
某次分组实验中，我班一个学生用排气法收集了一瓶氧气，准备用一根带火星的木条置于集气瓶口，观察木条能否复燃来判断氧气是否集满。在操作过程中不慎将集气瓶碰倒，稍后，该学生扶起集气瓶，在没有重新收集氧气的情况下，仍用带火星的木条置于集气瓶口，结果木条复燃。学生满腹狐疑地问我，集气瓶倒下后，肯定会有部分氧气从瓶中溢出，此时仍可使带火星的木条复燃，不是说明用带火星木条复燃来判断氧气是否集满的方法不正确了吗？
这一问题，教师也未必想过。我让学生重复了他的经历，证实了学生的说法是对的。为此我组织学生，确立了“使带火星木条复燃的氧气最低浓度测定”的研究课题。经讨论，决定用排水量来控制氧气浓度的方法进行实验，其实验步骤为：
（1）取5只集气瓶，用量筒装水的方法测出它们的容积，并用记号笔在集气瓶上做好刻度标记。
（2）在集气瓶中分别装入集气瓶总容积的10％、20％、30％、40％、50％的水，用毛玻璃片盖住，依次编号为1、2、3、4、5。
（3）用排水集气法，将1—5号集气瓶中的水排出，使集气瓶中盛有氧气浓度各不相同的混合气体。
（4）将带火星的木条依次插入1—5号集气瓶的中央，其结果见表2。
集气瓶编号
1 2 3 4 5
收集O[，2]的体积分数10%20%30%40%50%
空气的体积分数 90%80%70%60%50%
总O[，2]的体积分数 28.9% 36.8% 44.7% 52.6% 60.5%
带火星木条复燃状况 微亮 较亮
亮 明亮
复燃
实验结果表明，使带火星木条复燃的氧气体积分数在52.6％—60.5％之间。
为了使结果更精确，在氧气体积分数52.6％—60.5％之间又进一步细化实验，最后确定使带火星木条复燃氧气的最低体积分数为54.2％。
实验结果说明了用带火星木条复燃判断氧气是否集满的方法并不可靠。学生在惊喜中充满了自信，为今后对知识的探究增添了动力。
3 结合生活实际渗透研究性学习
化学是一门实用性很强的学科，与工农业生产、日常生活有着极为密切的联系。在教学中教师应有意识地引导学生用化学的视角去发现、观察、思考日常生活中的现象，鼓励学生通过模拟实验，揭示产生现象的本质原因，以提高学生分析问题和解决问题的能力。
某学生从农村返校后，讲述了一件事：他居住地的一位村民，一手举着烛火，一手牵着狗，进入盛放山竽的地窖，不一会发现狗昏倒了，但烛火仍亮着。当他蹲下身去照料狗时，感到胸闷气急，呼吸困难，烛火也随之熄灭，这位村民以为遇见了鬼，连哭带嚎地站了起来跑出了地窖……。
针对这一生活实例，我首先从生物学的角度，给学生讲授了山竽是有生命的物质，在地窖中也有呼吸作用，它会消耗氧气，放出二氧化碳等知识，随后又因势利导提出证明种子存在呼吸作用的实验思路：
（1）种子的呼吸作用能导致密闭容器中氧气浓度的下降，二氧化碳浓度的上升。
（2）二氧化碳可被碱溶液吸收。
（3）应用物理学中的气压知识，可以测知密闭容器中二氧化碳浓度的变化情况。
学生根据这一思路，反复琢磨，不断创新，达成共识：
取一干净的250mL广口瓶，注入约50mL饱和石灰水。把玻璃管弯成U形，使之一端与广口瓶塞相连。称取浸泡36小时（视气温而定）已萌发的黄豆30g，用纱布包裹悬挂在广口瓶塞下，塞紧瓶塞，并在U形管中装水，使U形管两边液面处于同一高度（见图1）。
30分钟后，发现澄清的石灰水面有灰白色薄膜（CaCO[，3]）出现，U形管中液面a处上升，b处下降，液面差达2cm。2小时后液面差为5.2cm。5小时后液面差为7.8cm。用燃烧的木条伸入广口瓶中，火焰熄灭。
学生们根据物理、化学知识很容易分析得出二氧化碳被碱液吸收，造成广口瓶气压下降，是U形管中液面a上升的原因。U形管中液面差逐渐增大，说明随着时间的推移，种子呼吸作用产生的二氧化碳愈多。由此推理，地窖中山竽盛放较长时间后，当二氧化碳达到一定浓度时，人会因缺氧感到呼吸困难甚至昏迷。又因二氧化碳的密度比空气大，易聚集在低处，故狗比人先昏倒。这一实验很好地解释了那位村民的遭遇，学生回家向村民说明了事故的原因，普及了科学知识，破除了迷信。
研究性学习是素质教育和创新思维观念下催生出的一种全新的教学方式，将其渗透于化学教学之中，可为学生提供多元学习机会和体验，有助于增强学生的问题意识、研究意识和探索意识，以促进综合素质的提高。