从“问题”到“主题”_水质检测论文

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为贯彻教育部颁发的《全日制普通高中课程计划(试验)》,我校凭借着较好的办学条件,经费投入以及相对具有优势的师资和生源,决定在原有的三课体系的基础上,在高一、高二开发设计并实施研究性学习的课程。“万事开头难”,研究要从课题开始,那怎样才能确定好课题呢?

一、教学过程

为了大面积地有效地辅导学生开展研究性学习,针对目前学校的教师编制,我们只能按学科先对学生进行分组,通过学生的自愿报名,把三十七位对生物探索有兴趣的同学编在一起,由生物组三位教师负责学生的课题设计和研究。面对着浩如烟海的生物学内容,我们首先应寻找到课题研究的切入点,只有找到问题,才能着手进行研究。

(一)提出问题

爱因斯坦曾经说过:提出一个问题往往比解决一个问题更重要。在平常的教学中,我们着力培养的是学生的解题技能和技巧,对如何提问题,尤其是提出高质量的问题几乎很少涉及,鉴于此,我们不得不在课堂上讲授提问题的方法、经验和实例,并阐述提问题对人发展的重要性和意义。归纳为:

1.针对所学的知识和所经历的生活经验,多问几个“为什么”,并试着给予回答。

2.不要过多地去顾及问题的质量档次,随时记下你所不能回答的问题,以建立问题库。

3.学会由一个主题出发,多角度、全方位地提出各种问题。

4.问题是科学的起点,作为高中生应学会观察与思考,养成不断提问题的习惯。如果能做到坚持不懈地提出问题,这将会大大地提高你的批判性思维和创造性思维的能力。

5.你们可以大胆地、毫无拘束地提问题,相信你们一定能够创造性地提出老师所没有提出的各种各样的问题。

课后我们布置了任务,要求每一位同学在课外进行思考,寻找疑源,在下一次(一星期后)课堂上提出来。

经过同学的准备,在课堂上采用头脑风暴法,我们要求他们自由地提出一到两个问题。提问之前教师先介绍头脑风暴法的方法要领:头脑风暴法是美国奥斯本创造的技法,要求通过特殊的会议,使参加者相互启发,引起创造性设想的连锁反应。有几条规则比较特殊,即不允许批评别人的想法,所有的意见都要记录下来,在讨论过程中任何人不能作判断性结论,要集中注意力,不允许私下交谈,尽可能地异想天开等。然后教师把同学提出的问题全部写在黑板上,分别有:

(1)人为活动对外界环境的影响。(2)蚂蚁如何建巢。(3 )花香的来源。(4)森林的作用。(5)雪崩的成因。(6 )黑发与白发的区别。(7)环境对植物的影响。(8)解剖鱼了解结构。(9 )研究动物条件反射。(10)植物嫁接与果实增产。(11)人体内寄生虫研究。(12)水质的测定。(13)农药对柑桔糖分的影响。(14)右脑的开发。(15)农药对病虫害的影响。(16)核辐射对生物影响。(17)晴蜓幼虫的发育。(18)本地大气污染的测定。(19)水生生物与其生存环境的关系。(20)土质测定、花土配制及功效。(21)尿液中尿素含量的测定。(22)手臂的顺转与逆转。(23)汽车的废气对人体危害。(24)近视眼为何不断增多。(25)矿质元素对植物生长的影响。(26)木耳菜食用与欣赏分型培植。(27)音乐对人记忆力的影响。(28)花草合理种植。(29)一般草药的辨识与功效。(30)水质对鱼类的影响。(31)血型的测定。(32)植物光合作用能否生成臭氧。(3 3 )鞋的构造与功用。(34)烧饭怎样的温度才能营养损失少,口味佳。(35)杂交农作物提高产量。(36)人体克隆。

(二)加工问题

从学生所提出的问题可知,学生对问题的提出有不同的角度,有的从兴趣出发,提出各种感兴趣的问题;有的从实际困难出发,借助研究找到解决的方法;有的从学习科目的内容出发,对某些概念或原理设计实验进行研究,以强化对概念或原理本身的理解;有的从常见的现象出发,探索事物的起因和本质。然而,并不是所有的问题对所有的人都能成为一个研究课题,在众多的问题中选出一个能转化为研究课题的问题不是一件容易的事。为此,我们不得不要做好以下两方面的工作。

1.完善问题的陈述

课题不仅仅是名称,它应体现研究对象、研究范围,展示研究的目的和意义。由于当时学生提出的问题大多是直觉性,再加上没有参与过有关课题的研究,很难搞清楚问题与研究的课题之间的区别,因此从提出的问题名称来看,有些问题作为研究课题就显得很模糊或很不可行,为此教师只得指出课题陈述的一般规则:

(1)问题的陈述必须能为研究指明足够明确的焦点和方向, 人们从题目中可以立刻了解到你所要研究的焦点是什么,你的研究方向是什么。

(2)陈述应该简洁明了,并确定研究活动的关键内容。

(3)陈述问题可以采用叙述或描述的形式,也可采用问题的形式。

例,原陈述:水质对鱼类的影响

再陈述:不同水质对鲫鱼影响的实验研究(使研究内容集中化)

问题式的陈述:不同水质是如何影响鲫鱼的?

在课题的陈述中,一般采用叙述的形式,根据有关学者的建议,常见课题在名称中应尽可能表明三点:研究对象、研究问题和研究方法。如“不同水质对鲫鱼影响的实验研究”,研究对象是鲫鱼,研究问题是不同水质的影响,研究的方法是实验法。但对于学生进行研究性学习的课题可以没必要提这么高的要求,只要有明确的研究对象或研究方向就可以了。

技能学习从模仿开始,学生通过模仿明确了陈述要求,经过讨论,对以上的问题形成了如下的陈述格式:

(1)×××对×××的影响(的实验研究)

农药对柑桔糖分的影响 土壤酸碱度对植物的影响 N 肥对植物生长的影响

小白鼠条件反射的实验研究

不同花土配制及功效的实验研究

(2 )我看×××(×××面面观)(×××之我见)(关于×××的思考)(×××探讨)(×××的分析)

我看白色污染 森林作用面面观 果树嫁接之我见 关于近视眼不断增多的思考 臭氧产生的原因探讨

杂交水稻产量提高的原因分析 植物光合作用的影响因素分析

(3 )浅谈×××(对×××的几点看法)(关于×××的几点认识)

浅谈右脑的开发 对植物应激性几点看法 关于核辐射对生物影响的几点认识 关于雪崩成因的几点认识

(4)关于×××的研究综述

关于克隆技术的研究综述

(5)×××与×××

农药与病虫害 黑发与白发 手臂的顺转与逆转

(6)×××调查研究

本地大气污染的污染情况调查研究

(7)×××的测定

尿液中尿素含量的测定 人类血型的测定

(8)×××如何×××

蚂蚁如何建巢 晴蜓幼虫如何发育

(9)×××研究

前溪河水质的分析与对策研究 茉莉花香的来源研究 一般草药的辨识与功效研究 人体内寄生虫的种类与危害性研究

(10)×××的培植

木耳菜食用与欣赏分型培植

(11)×××的设计

鞋的除臭装置的设计

2.对问题归类

陈述了问题的名称后,我们就对问题进行归类,因为这将有利于确定哪些题目能转化成研究题目以及转化成怎样的题目,归类主要从以下两个维度着手:

(1)从课题的研究内容归类,有:

事实性问题:主要回答“是什么”的问题,如森林作用面面观;关于人体内寄生虫的种类与危害姓研究等。

分析性问题:主要回答“为什么”的问题,如关于近视眼不断增多的思考;植物光合作用的影响因素分析等。

应用性问题:主要回答“怎么办”的问题,如木耳菜食用与欣赏分型培植;鞋的除臭装置的设计。

(2)从课题的主要研究方法归类,有:

读书报告类:主要以文献法获取信息,然后汇编成文,如关于克隆技术的研究综述;关于核辐射对生物影响的几点认识。

社会调查类:通过调查法获取信息,如本地大气污染的污染情况调查研究。

观察记录类:针对自然现象,不改变条件,坚持以观察法进行观察和记录,如蚂蚁如何建巢;晴蜓幼虫如何发育。

参观访谈类:以参观访谈法,通过参观一些特殊场所,与相关的人员进行访谈从而获取相关信息。如我看白色污染。

实验研究类:通过改变受控条件进行实验,从而获取相关信息,如小白鼠条件反射的实验研究;土壤酸碱度对植物的影响。

创新设计类:根据所学知识和自身积累的经验进行创新设计,如鞋的除臭装置的设计;木耳菜食用与欣赏分型培植。

说明了以上的分类项目后,同学们一起进行讨论,对所提出的问题进行归类,通过这一活动,使同学大致明白问题研究的方法和目的。当然有的问题的分类可能不是很单一,比较综合,如“前溪河水质的分析与对策研究”的研究方法就包含:文献资料的查阅、水质测定的实验研究、两岸居民的调查、市环保局防疫站的访谈、解决对策的设计等,虽然在分类时很难有定论,但分类毕竟只是研究前的一种分析,借助分析可以使学生了解课题研究的着手点以及问题解决的多向性,只要课题有可行性,是不影响其后续研究进行的。

(三)确定课题

在日常的学习和生活领域中,可供高中生研究的问题很多,但是,一个高中生所进行的研究往往受到许多因素的制约,所以不可能盲目地把任何问题都拿来进行研究,必须有所分析,以判定这一课题研究是否可行。一般我们从人力、物力、财力、时间等方面去考虑一个课题的可行性。

1.从研究内容分析

事实性问题:对这类问题,可通过图书馆,查找教科书或科普读物类的书籍就能找到答案,这种问题的研究一般较简单,只要具备相应的资料,可以通过撰写读书报告的研究形式来完成。

分析性问题:解决这一问题的关键是需要用自己的观点进行分析和阐述,通过设计研究方案,想方设法获取资料和数据,形成自己的观点和看法。因此,较回答“是什么”的问题要难,研究深度更大一些,而且需要学生投入的时间与精力也较多。

应用性问题:它不仅要回答问题“是什么”,“为什么”、而且要回答“该如何做”。这就需要研究者全面地、综合地看待问题,做出决策,这是大多数课题研究所应该达到的层次,但对于高中学生的研究性学习而言,我们并不能过高地要求。

相对来说,事实性问题研究较易,应用性问题研究最难,通过这一分析,可以使学生明白自己所研究课题的难易程度,通过衡量自身的实际投入,以预测课题的完成情况(能否完成或完成得怎样),从而决定该课题的选择与否。

2.从研究方法分析

读书报告类:重点要考虑的是资料是否充足?能否查阅到相关内容?如有的同学研究《黑发与白发的比较研究》,但在图书馆、书店甚至网上都查不到相应的内容,不得不放弃对该课题的研究。

社会调查类:要考虑的是样本的选择是否必须很大?精力和时间是否能保证完成?如同学选择《我看白色污染》,打算对城区的塑料袋、一次性塑料制品、一次性饭盒等的每天消耗情况进行调查,但由于调查的面太广、调查的种类又太多,只得改变研究角度,对城区的垃圾场进行参观,并访问了环保局的有关专家,获取一些信息。

观察记录类:本地有无这种自然现象,如学生想了解雪崩的成因,由于本地是南方气候,不可能出现雪山和雪崩等现象,不能亲临也无法亲临现场进行观察。还有当时气候是否适宜观察,如观察蜻蜓的发育过程,如果是冬天,昆虫大多已冬眠就不适宜进行观察。

参现访谈类:参观的场所是否方便?交通费用是否适宜?是否安全?相关人员的访谈时间是否相配?本地有无相应的专家?如研究《关于核辐射对生物影响的几点认识》,要想在本地小镇采访核研究的专家是不现实的,也是不可能的。

实验研究类:实验设备是否具备,实验药品能否配齐,实验条件是否适宜。针对《前溪河水质的分析与对策研究》其中有一项研究内容是测定水质,但学校的实验室中没有测定氨氮、重金属等指标的仪器,本来打算就此作罢,后来通过家长,才了解到市防疫站有这种仪器,通过疏通关系,可以帮助检测。

创新设计类:设计所需材料可否获得,别人有无已设计出相类似的更好的作品?等等。

如果能在研究前仔细地考虑这些因素,那么研究就不会变得手忙脚乱,也不会出现中途夭折的现象,为此,在确定课题前,要求学生自己去讨论、了解、查阅,确定自己将要研究的课题条件是否具备。最后同学自己配组、确定了以下七个课题:

①前溪河水质的分析与对策研究(13人)

②不同水质对鲫鱼的影响(4人)

③对植物应激性几点看法(6人)

④N肥对植物生长的影响(4人)

⑤解剖鲫鱼了解结构及其作用(8人)

⑥关于克隆技术的研究综述(5人)

⑦植物光合作用的影响因素分析(7人)

二、教学体会

综上所述,由问题到课题的形成一般经过以下步骤:

“一般问题的提出”需要学生具有发散性的思维,提出尽可能多的问题,但形成“课题”又需要学生具有收敛性思维,从课题的可行住和可操作性进行考虑,寻找最适或最佳的课题。因此从学生的提出问题到课题的形成,有一个筛选成熟的过程,这既需要学生的全身心参与,也需要教师不失时机的指导,在整个过程中,使我们深思的是:教师与学生的角色应如何定位?传统的学科教师的编制应如何实现由传统教学向研究性学习的转轨?研究姓学习的层次性、有效性应怎样把握?等等。通过亲身的实践,我们的体会也是深刻的,为了保证选题的质量,使得我们在平常的教学中不得不要做到:

1.创设好质疑的氛围。要培养学生的提问能力,首先是要使学生具有积极探索的态度和猜想、发现的欲望。在教学中要设法鼓励学生去探索、猜想和发现,培养学生的问题意识,经常地启发学生去思考,提出问题,让学生逐步养成求知、好问的习惯和独立思考、勇于探索的精神,对于身边出现的新问题,要敢于探索、敢于质疑,要有“打破砂锅问到底”的精神,只有这样,才能提出高质量的课题,才能促进创造性思维的发展。

2.扩充学生的知识储备。一定的知识是问题产生和提出的必要前提和基础,缺少相应的知识经验和背景,学生提出的问题就较贫乏,觉得无疑可寻,无疑可问。因此,要使学生能多提出问题,必须加强学生知识积累,提高他们的知识水平。可通过开设讲座、组织参观访问等,做好背景知识的铺垫。同时还要引导学生做生活的有心人,多观察,提高观察能力。一般问题的发现既可以由教学内容引起,也可以由观察大量的现象引起,学生通过观察学习,会发现许多和原有的知识经验不一致或相矛盾的现象,这样就容易产生问题。

3.传授提问的方法。要学生养成质疑问难的习惯,必须培养学生从多角度提问题、看问题的方法。如提问时,可从以下几方面着手:验证某一方面的理论或为已有的理论寻找实际依据;变结论性知识为探索性问题;对学习中出现某种矛盾的结果进行探究;运用知识解决实际生活中的问题;预测某一方面的发展等等。看问题时,也可从多角度加以思考。例如,同样是环境保护的内容,课题的选择可视学生和学校的具体条件,灵活处置把握。在城市学校可以就空气污染进行实际调查,在农村学校则可以就水源保护开展研究;在内地可以了解城市化对耕地减少的作用,在沙漠地区则可以考察人工造林与水土保持的关系。

4.具有开拓精神。对大多数学校而言,并没有很好的条件进行研究性学习,因此,教师和学生必须有开拓的精神和勇气,一起探讨一起解决,如果有的条件暂时不具备,可以想法去争取,设法去创造。这种创造过程的本身也正是研究性课题学习的价值所在。

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