开展学科研究培养创新人才--化学教学中开展学科研究的探索与实践_科普论文

开展课题研究,培养创新人才——谈化学教学中开展课题研究的探索与实践,本文主要内容关键词为:课题研究论文,化学论文,人才论文,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。

课题研究是以培养创新精神、研究能力和实践能力为基本目标,以问题研究为基本内容,以解决问题为基本过程,以研究性学习为基本学习方式的活动。

为全面实施素质教育,培养学生的创新精神和实践能力,从2000年9月起,我校课题研究教学全面展开。经过一年来的探索和实践, 笔者就此谈些个人的粗浅体会。

一、课题研究的特点

根据教学大纲给出的14个研究性课题和我校已开展过的研究性课题,我们可以将它们大致分为探索性实验(如市售食盐中碘的检验)、社会调查(如本地区固体废弃物的主要品种和回收价值)、拓展性学习(如21世纪我们使用什么能源?)和小制作(如简易灭火器的制作)等几种不同的类型。从这些课题的开展中,我们总结出它们具有以下几个主要特点。

1.探索性

研究性学习要以类似于科学研究的方式进行,这种学习形式,带有“探究”的性质。尽管学生的研究从结果看,一般是已有科学研究成果的“再发现”,但从过程看,这种研究与严格意义上的科学研究两者有着相同的本质和规律。因此,研究性学习的实质是学习者对科学研究的思维方式、研究方法的亲身体验和学习运用。如从化学实验方面看,课本中的化学实验仅能起到验证和巩固旧知识的作用,对培养学生自主获取新知识的能力和创新能力并没有多大作用,而探索性实验恰好弥补了这种缺陷。例如:“白酒中的甲醇的检验”,尽管学生对乙酸有较充足的知识储备,但他们对甲醇的检验方法却一无所知,这就诱使他们带着强烈的探究欲望去查找资料,开展新的探索。

2.开放性

开放性是课题研究的重要特点。包括:①研究内容的开放性。课题研究的内容来源于学生的学习、社会生活、科技活动,甚至科幻世界。可以是自然科学的、也可以是社会科学的;有来自校内的,也有来自社会的;可以是单学科的,也可以是跨学科的;可以是侧重实验的,也可以是侧重理论探讨的。总之,只要是学生感兴趣的题目,且有一定的可行性,都可作为学生的研究课题。②活动空间的开放性。课题研究强调理论联系实际,强调活动过程和学生的体验,所以研究活动要走出教室,走出校门,要调查研究,走访专家,要收集信息,采集数据、样本等。③学习方法、思维方式的开放性。针对研究课题的类型,要选择相应的学习形式,如实验操作、社会调查、科技制作等。思维形式要从静态到动态,从平面到立体,从封闭到开放。如研究课题“电池的光辉一生”,课题组的学生利用学过的原电池原理制作了简易电池,开展了有关电池的社会调查,且利用化学实验对电池进行回收,还研究了电池领域里的前沿问题及新型能源等。

3.主体性

主体性是课题研究的又一基本特征。从选择课题、开发利用各种资源、设计方案、探索研究实验到获得结论,都由学生自己操作,在研究过程中学生始终处于主动地位,教师仅扮演着组织者、辅导者、参与者和评价者的角色,仅为学生创设实验、调查、批判、辩论等研究氛围,所以课题研究充分体现了学生学习的主体性。

4.实践性

课题研究的目的是“获取知识和应用知识”。主要包括:如何收集、处理和提取信息,如何运用知识解决实际问题,如何与他人交流和合作,如何表述或展示研究成果等。与学生平时运用知识解答习题的学习活动相比较,课题研究更接近于人类的生活和社会实践,具有很强的实践性,也更有利于学生实践能力的提高。例如,让学生探讨“温室效应”、“臭氧层的保护”、“垃圾与环境”等问题,他们不仅通过自己收集和处理信息来实际感受、体验知识的产生过程,而且逐渐学会了发现,学会了学习,学会了解决问题。通过理论与社会生活实际的联系,还懂得了关注与人类生存、社会发展密切相关的重大现实问题,增强了学生的时代使命感和社会责任感。

二、课题研究的一般过程

课题研究其实就是常说的科学研究,其过程随课题不同而略有差异,但一般都包括如下图所示的步骤。

例如,课题“醋酸溶液的导电性与其浓度的关系”的研究过程如下:

(1)课题的选定。在学习了弱电解质的电离平衡后, 学生并不清楚醋酸溶液的导电性与其浓度的关系,甚至有的学生头脑中存在着“浓度越大,导电性越强”的错误观点。以这一内容为主题的课题研究便应运而生。

(2)查阅文献资料、处理信息。电解质溶液为什么能导电? 导电性的强弱与哪些因素有关?怎样改变有关因素?对弱电解质溶液,情况又如何?

(3)提出假设。在弱电解质的稀释过程中, 弱电解质的浓度始终在减小;而离子浓度未必减小。

(4)设计研究方案。向一定量的冰醋酸中, 分若干次(每次等量地)加入蒸馏水稀释,用灵敏电流计分别测定电流。

(5)实施实验,得到数据。

(6)处理数据。将数据列表,以电流为纵坐标, 以加水量为横坐标,画出曲线。

(7)形成结论。在醋酸溶液浓度较大的一段范围内,醋酸溶液的导电性随浓度减小而增大;反之,则相反。

(8)答辩与评价。 其中一个观点是:该结论体现了辩证唯物主义思想。一个问题是:当导电性最强时,醋酸溶液的浓度是多大?

(9)修正实验方案。 由已知条件和曲线估计电流最大值所在的醋酸浓度范围;配制不同浓度的若干种溶液,再进行测定。

(10)撰写论文。

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