中学化学开展研究性学习的途径,本文主要内容关键词为:研究性学习论文,途径论文,中学化学论文,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。
一、问题的提出
研究性学习是指学习者的主动探究、思索和建立知识体系的学习活动,是人们建立自 身认识事物和学习方法的行为方式,是具有终身性学习的理念和策略,是一种符合时代 要求的学习方式。作为一种学习方式,研究性学习走进课堂,在教师潜移默化、润物无 声的指导下,使学生掌握这种学习方式,具备自主学习、探索性的学习能力,应该是研 究性学习的最终落脚点。那么中学化学如何开展研究性学习呢?根据教材的思路和多数 老师们的做法,主要是对本地区的资源、环境、工矿企业以及实际生活等进行调查分析 ,或通过查阅资料(网上或书籍)总结归纳,再结合化学知识进行分析、实验、探索,最 后得出合理的结论并提出建议等。应该说这些学习活动不仅是对化学知识的应用与提高 ,而且也是对综合能力的培养与展示,它同时涉及进行科学研究的一般思路和方法,组 织能力、思维能力以及创新能力的培养与锻炼,也强化了学生关注社会、关注自然、关 注人生的人文精神与意识,强化了学生的社会责任感,对于学生知识与能力的提高都起 到了极大的推动作用。
但是,还应该清醒地认识到上述的活动也存在着一些问题,主要是时间问题,以高一 为例,每周3课时,课上时间有限,课下学生的课业负担也很重,如果每个学科都搞社 会调查、查阅资料等形式的研究性学习,势必影响学生的精力,耽误基础知识的教学。 基于以上原因,研究性学习开展起来难度较大,一些学校流于形式,或者是“认认真真 ”走过场。
那么,如何把研究性学习融入化学教学呢?笔者认为:只有真正地立足课堂,充分调动 学生的潜能,并与高考、会考相联系,才能使研究性学习在中学教学中生根、开花、结 果。具体做法如下。
二、实施的途径
(一)学生做老师,锻炼培养学生组织、表达、探究、思维等能力
教师授课是将知识重新加工,备课的过程实质上就是探索的过程,讲课的过程更是锻 炼能力的过程,如表达能力、组织能力、逻辑思维能力及临场发挥能力等等。基于这点 ,我尝试着让学生走上讲台讲课,根据学生的知识储备,从高一开始分以下几步进行:
(1)轮流让学生讲习题,由学生自己选择习题或编制习题,每堂课的课前准备好(利用 投影或抄写到黑板上),用约5分钟的时间讲授,同学们积极性很高,互相争比着看谁选 题或编题的质量高、代表性强,讲述得清楚明白。如在讲解浓硫酸时,高一(13)班学生 陶冬冬编制的习题有较强的代表性。
一定量的锌粒与100mL一定浓度的硫酸溶液充分反应后生成的气体为0.3mol,则反应消 耗H[,2]SO[,4]的物质的量和原H[,2]SO[,4]的物质的量浓度肯定不符合下列选项中的( 浓硫酸与锌反应的化学方程式为:Zn + 2H[,2]SO[,4](浓) = ZnSO[,4] + SO[,2]↑ + 2H[,2]O)
A.n(H[,2]SO[,4]) = 0.6mol c(H[,2]SO[,4])>6mol/L
B.n(H[,2]SO[,4]) = 0.3mol c(H[,2]SO[,4])≥3mol/L
C.n(H[,2]SO[,4])<0.3mol/L c(H[,2]SO[,4])<3mol/L
D.0.3mol/L≤n(H[,2]SO[,4])≤0.6mol 3mol/L≤c(H[,2]SO[,4])≤6mol/L
分三种情况讲解讨论,(1)稀H[,2]SO[,4]与Zn反应放出H[,2],得出B符合;(2)足量浓 H[,2]SO[,4]与Zn反应放出SO[,2],得出A符合;(3)不足量浓H[,2]SO[,4]与Zn反应放出 H[,2]和SO[,2]混合物,得出D符合。故选C。
(2)分组选代表讲知识总结或复习课,根据班级人数我分了八个小组,每组设小组长负 责全组的备课及选取讲课代表工作。内容可以是一节知识也可以是全章知识,甚至是一 个知识点分散到不同章节中的总结。如第一册讲完第四章卤素以后,布置总结氧化还原 反应知识,虽然分散在一至四章中,同学们做得很好,如高一(14)班第3组讲解得比较 全面,不仅讲出了氧化还原反应的基本知识,还总结了很多应用的规律,如得失电子守 恒与物质的应用计算规律;歧化反应、价态归中反应、反应先后顺序规律;判断氧化性 、还原性强弱规律等,讲授时还能做到知识与典型习题来回呼应,效果颇佳。
(3)尝试分组选代表讲新课。新课应该是学生讲授较难的地方,要注意选择好学生讲授 的内容,与此同时要注意知识不要过于抽象、新旧知识连续性应该强、学生们可以查到 的且能读懂的资料等问题。如一般的元素化合物知识较易理解,可以让学生准备,而像 物质的量、化学平衡、电解原理等知识,较抽象不易让学生讲解。
(二)注重培养学生的“问题意识”
1.实验教学中
纵观几年的高考实验试题,以上海试题为例,2001年26题、2002年26题、2003年26题 都与研究性学习有关。为了更好地解答这类试题,以提高学生用研究性的思路考虑问题 ,我在实验教学中采用了下列做法:
(1)培养学生的“实验问题意识”,创设研究性学习的内容
问题:某学生用铝片分别与c(H[+])均为3mol/L的稀盐酸和稀硫酸反应,发现铝片和稀 盐酸反应现象非常明显,而和稀硫酸却几乎不反应。这和课本中“铝能与稀盐酸和稀硫 酸反应生成氢气”的说法不一致。
提出假设:
假设一、Cl[-]能促进金属铝与H+的反应。
假设二、SO[2-][,4]对H[+]与金属铝的反应起阻碍作用。
验证假设(分别将铅片加入以下各组中)
组别
各取5mL酸
添加试剂反应现象(5min后)
11.5mol/LH[,2]SO[,4]加入0.5gNaCl 有较多气泡
21.5mol/LH[,2]SO[,4] 加入1.4gNa[,2]SO[,4]晶体 无气泡
33mol/LHCl加入1.4gNa[,2]SO[,4]晶体 有较多气泡
43mol/LHCl 不加试剂(对比) 有较多气泡(与3组无
明显差异)
分析结论:Cl[-]能促进金属铝与H[+]的反应;SO[2-][,4]对H[+]与金属铝的反应无阻 碍作用。
当然本实验还可以进一步探讨Cl[-]为什么能促进金属铝与H[+]的反应。
(2)改性质实验为设计实验,培养创新思维
2003年上海卷26题:实验室有CuO和Cu粉的混合物,请你利用给出的实验仪器及试剂, 设计两种测定样品(已称得其质量为mg)中CuO质量分数的方法,并填写空格中的有关内 容。
实验方法 实验过程中所发生实验所用仪器实验需直接测定的有关物理量
反应的化学方程式(用编号表示)
(用文字说明)
实验可能用到的仪器:①托盘天平②启普发生器③硬质玻璃管④泥三角⑤烧杯⑥坩埚 ⑦酒精灯⑧玻璃棒⑨漏斗⑩干燥管
实验可能用到的试剂:a.锌粒b.稀硫酸c.氯化钢溶液d.浓硫酸
分析:以往的试题多以给出数据让学生计算或给出步骤分析操作优劣等,而此题是让 学生自己设计实验,如果平时经常动手做实验,具备很强的实验操作能力,又有认真的 研究意识的学生能从容做答,而平时做实验很少或只注重结论不认真研究实验过程和原 理的学生,很难做好。
因本实验的目的是测定CuO的质量分数,在已知样品质量的情况下,只须测定CuO的质 量即可。而得到CuO的质量可从CuO和Cu两个角度求解,故有三种方法测定该样品的氧化 铜的质量分数。具体答案略。
2.充分重视课堂教学中学生提出的问题,创设研究讨论的氛围
在一起学习,学生与学生有共同的语言,有共同的障碍,一个学生提出的问题,往往 也是大多数学生迷惑的问题,教师要十分重视学生提出的问题,组织学生展开讨论,鼓 励学生们把自己的想法提出来,大家评论正误并分析错误的原因,一般来说解决了一、 二个学生提出的问题,一节课的主要内容或重难点也就随之而解决了。如下列问题:
问题:在讲授原电池形成条件时,学生提出,既然活泼性不同的两个电极与电解质溶 液接触并形成闭合回路就可形成原电池,那么,为什么C与Fe连接放入NaCl溶液中却检 测不出电流呢?
分析:可以从能否发生自发地氧化还原反应角度分析,虽然符合原电池的形成条件, 但因反应不能自发进行,几乎检测不出电流,但符合原电池的形成条件,解决了钢铁电 化腐蚀的原因。
学生提出的问题很多,如Si、Al、Na[,2]O[,2]等与H[,2]O反应中,氧化剂、还原剂、 氧化产物及还原产物的分析判断;何时考虑盐的水解;等效平衡的对比分析等等。
(三)在新授课中开展研究性学习
现以《乙酸》的化学性质教学为例做简单说明:
(1)酸性:介绍完乙酸的结构和物理性质后设疑:初中已简单介绍过乙酸也是一种酸。 下面请同学们根据已给的药品设计实验方案证明:(1)有酸性及酸性强弱;(2)比较乙酸 的酸性位于HCl,H[,2]SO[,3],H[,2]CO[,3],C[,6]H[,5]-OH体系中的什么位置?药品 :同样大小的两根镁条、浓度相等的盐酸和乙酸溶液、碳酸钠粉末、氢氧化钠溶液、苯 酚钠溶液、亚硫酸钠粉末、酚酞、pH试纸。
思考、讨论设计出如下方案:(1)与氢氧化钠反应(加酚酞);(2)同浓度的盐酸和乙酸 与镁条反应,比较反应的快慢;(3)同浓度的盐酸和乙酸与碳酸钠粉末反应;(4)同浓度 的盐酸和乙酸与亚硫酸钠粉末作用;(5)乙酸加入苯酚钠溶液中;(6)测定同浓度的盐酸 和乙酸溶液的pH。
分析上述实验结果并得出结论:
乙酸有酸性且酸性顺序为:
HCI>H[,2]SO[,3]>CH[,3]COOH>H[,2]CO[,3]>C[,6]H[,5]-OH
(2)酯化反应:阅读实验,着重注意:①反应需哪些药品?各有什么作用?②药品的添加 顺序。③用什么物质做吸收剂?
学生代表演示实验,同时反问:通过什么现象可证明有新物质生成?
接着分析脱水是哪种情况:①酸去羟基醇去氢;②醇去羟基酸去氢;学生讨论后,利 用Flash制作的课件演示酯化反应机理。
小节:酯化反应的概念、实质及实验中的操作和注意事宜。最后练习巩固和提高。
三、思考与体会
(1)在各种开展研究性学习的途径中,立足课堂教学是最重要的。应尽量寻找与学生实 际联系较大的课题,且在校内或家庭里能做到的,如测定磺盐中磺元素的存在形式、铁 生锈的原因等等。社会调查形式的研究性学习也应该搞,但每学期次数不要太多,也可 以尝试着和其他学科联合起来搞,如化学、生物、地理联合起来进行环境保护调查分析 ;化学、物理、政治联合起来分析企业的设备、经济问题及产业结构等。
(2)研究性学习只有与会考、高考联系起来,在中学教学中才能有真正的生命力,否则 即使在短时间内搞得很好,慢慢也会流于形式,不被认可。
(3)教师转变教学观念,树立正确的育人理念,着力营造研究性学习氛围,大胆放手让 学生去想、去辨、去议,使学生具有良好的人文素养和科学精神,真正成为学习的主人 。
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