长汀一中 戴开腾
创新教育是素质教育的灵魂和核心,而研究性学习的实施是创新教育的具体体现。本文拟就化学教学中研究性学习的实施作一些粗浅的探讨。
一、开设研究性学习课程的目的
2001年4月国家教育部颁布了《全日制普通高级中学课程计划》(试验修订稿)。该计划明确将研究性学习列为普通中学的必修课程。设置这一课程的目的是使学生学会从学习生活和社会生活中选取专题(课题、主题),在自主学习和主动探究的实践过程中,获取直接经验,养成科学精神和科学态度,掌握基本的科学方法,提高综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。
二、化学教学中研究性学习的实施
1、更新教学理念,满足学生能力培养的需要。
美国著名教育家布鲁纳指出:“教学生任何科目,绝不是对学生灌输固有的知识,而是启发学生主动去获取知识和组织知识,教师不能把学生教成一个活动的书木厨,而是教学生如何思维。”为了在学科教学中科学实施研究性学习,达到研究性学习的目的。作为教师必须改变过去以教师传授为主学生单纯接受的教学方法,更新教学理念,必须为学生构建开放的学习环境,提供多渠道获取知识的途径和将学到的知识加以综合应用于实践的机会,促进学生形成积极的学习态度和良好的学习策略,培养创新精神和实践能力,这就是实施研究性学习课程对教师的要求。研究性学习,突出学生主动探究式的学习方法,旨在全面培养学生综合运用所学知识的能力,收集和处理信息的能力,分析和解决问题的能力,语言文字表达能力以及团结协作的能力。
2、积极探索研究性学习的有效途径。
经过半年的实践,笔者在学科教学中就研究性学习的实施,找到了比较适合的有效途径。
(1)以自我实验为手段,培养学生自主探究知识的能力。
化学是一门以实验为基础的学科,研究性课程的开设为中学化学教学提供了更为广阔的天地。依研究性学习具有探究性、开放性和实践性的特点,笔者以学生自我实验手段,通过学生有目的、有计划、有步骤地做实验,从直观具体的实验现象入手,让学生动手实验,动眼观察,动口表述,动脑思维,这不仅使学生的注意力高度集中,学习积极性大为提高,而且使学生的思维得到整体开发,最大限度地调动学生学习的自主性、积极性。
例如在乙烯的实验室制法的教学时,笔者将课本上的演示[实验4—5]改为分组实验,全班分为四个大组,十五个小组,分小组完成课本上的实验。待实验结束后,同一大组内各小组讨论组内学生提出的问题,大组组长做好记录,然后全班交流讨论。先由各组长把实验现象及有关的注意事项作简要的描述,再汇报已经解决了的问题,提出还需其它同学或老师帮助解决的问题,由科代表做好记录,并把问题汇总。各大组未解决的问题归纳如下:
(1)为什么实验时酒精和浓硫酸的体积比为1∶3?
(2)为什么反应时温度必须迅速上升至170℃?
(3)如何解释浓H2SO4既是催化剂又是脱水剂?
(4)课本上描述“乙烯是没有颜色的气体,稍有气味”,为什么不把它描述为有刺激性气味?为什么会有刺激性气味?
(5)烧瓶内混合液颜色由无色变为棕黄色,最后变为黑色,为什么?
(6)制取乙烯的反应的反应类型?
接下来,由科代表组织全班大讨论,结果只解决了问题(2)和(6)。剩下的问题使整个课堂进入一种思考的状态,气氛很微妙。终于科代表提议:是否请我们老师给我们分析,同学们报以掌声。笔者就先引导同学们回忆浓硫酸的三大特性和浓硫酸与蔗糖溶液反应的实验现象,结果(4)、(5)就迎刃而解。由于(1)和(3)牵涉到高三的有关知识及有机反应机理,故笔者先肯定他们所提问题的价值,并给予表扬。然后只作了较简单的理论分析,告诉他们在接下来的学习中会得到解决。在所有问题得到解决后,同学们再次报以热烈的掌声。
最后由科代表谈个人收获,总结本节课的内容及自我评价。之后,教师总结评价及布置作业:设计可行性的实验[1]证明烧瓶内黑色固体小颗粒是碳;[2]除去乙烯气体中的刺激性气味。
(2)以生产生活实际为背景,培养学生解决实际问题的能力。
通过《硬水及其软化》一节的学习,学生们都知道,水垢的主要成份是CaCO3和Mg(OH)2。根据所学的知识,要除去水垢就可用酸,而最常用的就是盐酸。然而实际生产和生活中的问题并非就这么简单。如除去热水瓶胆内的水垢可以用盐酸;而除去铝锅内的水垢就不能使用盐酸。就这个实际问题,引起了同学们的极大兴趣。同学们积极思考,提出各种解决方案。如:灼烧方法;用酸性较弱的酸(如:CH3COOH);用苹果皮等。最后,有些同学从铝元素的知识出发,在常温下,浓硫酸和浓硝酸均能使铝钝化,同时又能和CaCO3及 Mg(OH)2反应,从而达到去垢目的。这时,又有同学提出:[1]现在有些铝锅(不粘锅)表面是有保护膜的,用浓硫酸或浓硝酸是否会损坏保护膜?[2]如果工业上用的锅炉内的水垢也用浓硫酸或浓硝酸去除,那成本不是很大吗?针对以上问题,笔者给予加倍鼓励及肯定,并提供网址,建议同学们到图书馆或上网查有关的资料,到工厂实地考察了解解决的方法。
当学到有机物中的甲醇时,引入山西朔州的假酒案。学生提出:如何用化学方法来检验酒中是否含甲醇?如何测定甲醇的含量?甲醇引起中毒的特征?学习油脂时,引入思考:如何除去油渍效果最好?学习甲醛有关知识时,笔者要求学生通过各种方法查找有关甲醛的存在、用途及危害的有关知识,作有关甲醛知识的小报告等。如:干洗店所用的洗涤剂中常含有甲醛和四氯乙烯,从事干洗工作应注意什么?前段时间中央电视台播的房屋装修纠纷案引起的思考:室内甲醛的来源?当同学们看到房屋主人进入装修后房子时,个个“泪流满面”,同学们陷入沉思。他们想:为什么要花钱买“罪”受?装修应注意什么?
(3)以科技知识为载体,培养学生的创新意识和环保意识。
高中化学教学大纲中对《煤和煤的综合利用》一节,只作一般性常识介绍的要求,教材的内容也较少,所以教师和学生重视的程度就可想而知了。在教学时,笔者和学生一起分析水变油设想的不正确性,引入思考:煤可转变为油吗?简要介绍我国目前的最新科技成果,煤是怎样转变成油的。如此引起了同学们的极大兴趣。借此机会就鼓励他们就煤的有关知识进行学习,然后在全班进行交流。他们提出的主要问题有:煤转变成油可能性的探究;民用燃料比较研究;煤矿企业所面临的困境;煤综合利用的现状;二十一世纪清洁、高效能源;安全使用煤气;如何减少燃煤对环境的污染;中国加WTO对我国煤矿企业的挑战;酸雨的成因、危害及防治;温室效应等;针对以上问题,同学们通过各种途径找出了相应的答案,采用科技前沿知识讲座、科技宣传专栏等不同的形式在全班展现,收到良好的效果。就温室效应问题,同学们提出了以下问题:从化学科中煤的燃烧来分析其成因;从物理科中气压的有关知识分析温室效应;从地理科中有关气候的知识来分析温室效应;从生物科中的光合作用来分析温室效应等。这样,大大培养了同学们的独立思维能力和分工合作的能力,增强了同学们的感情和团结精神。
当学习完《磷、磷酸》之后,向同学们介绍磷对环境和人体的危害,告诉同学们常用洗涤剂和洗衣粉中常含有磷等,鼓励他们尤其是有兴趣的同学,开创思维,从事不含磷洗涤剂的研究。最新研究表明儿童和妇女不宜多喝雪碧,原因是由于雪碧中含有磷,对骨骼有较大的危害。由此,同学们又多了一个感兴趣的话题。
通过上述学习,同学们意识到煤炭问题不仅是一个能源问题,一个资源问题还是一个环境问题。这样,使他们的环保意识得到加强,同时,也培养了他们的创新思维,有利于创新能力的培养。
三、明确意义,努力实践,开创研究性学习的新局面。
研究性学习强调以学生为主体,变被动学习为主动学习,能提高学生学习兴趣,有利于扩大视野,增长知识,发挥个性,发展特长,提高能力,有利于全面提高学生素质。由于研究性学习处于刚刚起步阶段,各地各校的具体条件不同,各学科的内容也不相同,这就要求我们从实际出发,因地制宜,积极探索,大胆实践,让我们携起手来,为开创研究性学习的新局面而努力。