对高中化学中引导学生进行研究性学习的认识
许昌高中 范慧婷
摘要 研究性学习是是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。自2003年高中化学课程标准颁布之后,在高中化学教学中,研究性学习引起了教师更为广泛的关注。教师认识到,要真正实施研究性学习,就要改变传统的教学方式和学生的学习方式。要形成以学生为中心,激发学生学习的主动性和创新精神,确立研究性的科学教学模式;要让学生采用动手操作、自主探索、验证方法等多种学习方式参与学习。本文简单的谈了一些对在高中化学中引导学生进行研究性学习的认识。
关键词 研究性学习 化学课程标准 学习方式
2001年6月8日,教育部颁布《基础教育课程改革纲要(试行)》,并决定大力推进基础教育课程改革,调整和改革基础教育的课程体系、结构、内容,构建符合素质教育要求的新的基础教育课程体系。根据基础教育的课程改革目标“改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息里能力、获取新知识的能力”,要求教师在课程实施中,要引导学生采用新的学习方式,积极主动的学习。
2004年秋季起,我国首批地区开始进入普通高中新课程实验工作。在新课程中,研究性学习作为一门由国家规定、学校自主开发且独立的必修课程出现,它是学生在教师指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。[1]
1在高中化学中开展研究性学习的可行性和必要性
在目前的高中教学中,主要是把研究性学习作为一种新型的学习方式、一种学习理念、渗透到各个学科的课程教学中、学生的各种学习活动中,目的在于改变学生传统的学习方式,促进学生的全面发展。化学学科的研究性学习就是把研究性学习与化学学科结合起来,在实际的教学过程中,在教师的引导下,选择某个课题,让学生以研究的目光,突破自身的局限、突破教材的局限,主动提出问题、思考问题并研究问题。
化学是一门以实验为基础的学科,实验的过程就是学生带着问题进行科学认知的过程,是学生主动去探究、去认识的过程,在这个过程中包含了科学研究的各个方面。化学学科,对学生来说,就像是披着一层神秘的面纱,引诱着他们去揭开面纱,发现神秘的所在。在教师的循循善诱下,学生会对其中的知识产生极大的兴趣,能使他们带着热情、带着问题走进化学课堂。所以化学学科给学生的研究性学习提供了极其广阔的发展空间。
高中化学课程是科学教育的重要组成部分,它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。[2]它是在初中化学的基础上,以进一步提高学生的科学素养为宗旨,激发学生学习化学的兴趣,尊重和促进学生的个性发展;帮助学生获得未来发展所必需的化学知识、技能和方法,提高学生的科学探究能力为目的的。
课程标准中把高中化学定性为要有利于学生体验科学探究的过程,学习科学研究的基本方法,加深对科学本质的认识,增强创新精神和实践能力。凸显了研究性学习在化学学习中的重要性,它对化学学科、教师以及全体学生都具有推动发展的作用。在高中化学的必修和选修八个模块中,都不同程度的设置了与学生研究性学习相关的课题。要求学生体验科学探究的过程,学习运用以实验为基础的实验研究方法。选修课程的设置更是体现了研究性学习的要求,它基于必修课程,旨在在引导学生运用实验探究、调查访问、查阅资料、交流讨论等方式,进一步学习化学科学的基础知识、基本技能和研究方法。更深刻地了解化学与人类生活、科学技术进步和社会发展的关系,以提高化学科学素养。[2]
新课程要求教师改变对学生的评价方式,不能以判断学生是否掌握某个具体知识为唯一的手段,要全方位的了解学生对所学知识的迁移和运用,是否有所发展和有所创造。而研究性学习正好弥补了传统评价方式的缺憾,不只是为了评价学生对知识的掌握,更重视学生参与的过程,对知识的应用和从中得到的体验与启示。根据学生在其中的表现,教师可以从多方面综合的评价学生。
2化学研究性学习的模式
课程要通过教师对课程理念的理解并在教学中得以应用才能顺利的实施。研究型学习增加了课程实施的难度,对教师和学生提出了更高的要求。教师要改变传统的传授者的角色,成为学生研究性学习过程的组织者、引导者、指导者、帮助者,学生是研究型学习的的主体。[3]在化学教学中,要求教师要积极的组织学生进行以实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,最终培养他们的创新精神和实践能力。研究型学习的真正实施就要依靠教师的积极引导作用和学生主动学习的意识来共同完成。
根据对国内外研究性学习模式的了解,认为通过下边的基本模式可以有效地开展化学研究性学习:
(1)创设问题情境,引导学生主动思考,提出问题
学生的研究性学习要教师的引导下进行。首先教师为学生提供一定的素材,为学生创设一定的情境,激发学生探索问题的主动性,让学生积极地思考;然后由学生主动提出问题;教师再引导学生分析提出问题的合理性;最终让学生确定要研究的问题所在。
(2)确定解决问题的方法
问题明确之后,1可让学生以小组的形式进行讨论,让学生各抒己见,小组内分析方案的可行性,最后在小组内形成一个解决问题的方案。2让学生独立思考,提出不同的看法,教师负责帮助学生分析,学生在教师的帮助下调整方法进行研究。总之,鼓励学生突破局限,发散思维,提出独特的、可行的解决方案。
(3)处理问题
让学生通过已经形成的解决方案,运用学过的知识或者是查阅资料得到的知识,根据自己或者是小组成员的理解,分析解决问题。解决问题的过程根据研究性学习的课题可以在课堂中进行,也可以在课堂以外进行。
(4)对得出的结论进行评价、总结
学生们通过不同的解决方案可能得到的答案也不尽相同。研究性学习作为一种开放性的学习方式,途径不同,得出的结论可能会有差别。为了合理的评价学生,首先可以让学生自行分析得出结论是否科学、合理;然后学生相互之间交流讨论、对比分析;最后由教师引导总结归纳出科学的答案。
3研究性课题的来源
教师对研究课题的选择是实施研究性教学的重要环节。研究性课题基于对书本知识的学习,但不局限于此,是课堂学习和书本知识的延伸。教师根据学生的认知能力和进行研究的潜质,选择有利于培养学生的发展性和创造性又是化学领域与社会、科技、人类密切相关的问题,课题要有开放性,给学生充分的空间,能挖掘研究的广度与深度。方向正确的课题,有助于学生充分发挥学习的主动性,提高学习的热情,推动自身的综合发展。
化学学科是一门实践性较强的学科,为研究性学习的开展提供了可行的机会,可以通过以下的几种途径确定多种多样的研究性课题。
3.1教材中的实验内容
化学是一门以实验为基础的学科,化学的学习是在实验的基础上进行的。教材中的实验内容为研究性课题的选择提供了一定的素材。教师要有选择的选取教材中的一些稍具难度的可以进行实践研究的实验内容作为研究性课题。
例如,通过对二氧化氮和一氧化氮的学习,让学生自行设计或者是以小组为单位设计多种实验方案,尽可能多的使二氧化氮溶于水。并从微观的实验过程联想到工业制硝酸的过程,分析设计的方案对工业上的应用是否存在作用。
3.2课后习题
在课堂教学之外,学生巩固其所学知识,提高能力的途径就是做各种给定的习题。有些习题是对课堂知识的复习巩固,而有些是课外的延伸。在习题教学中可以合理的开展研究性学习,教师可以选择教材中能体现出研究意义的习题,或者是以教材内容为基础,编制一些一些具有研究性的习题供学生练习。
例如:1学生学习过甲烷之后,了解到甲烷、一氧化碳和氢气都是无色无味的气体,燃烧时火焰颜色也比较接近。为了鉴别这三种气体,可以让学生设计方案,根据方案进行研究鉴别,通过验证性研究的方法,分析得出的结论与课本中给出的既定事实是否吻合。2在金属的冶炼部分,学生了解到,由金属矿物转变为金属一般要经过采矿、选矿和冶炼等主要阶段,在这些过程中可能会产生噪音、粉尘和烟雾、有害气体、污染的水、固体废料等环境污染问题。让学生们通过查阅资料,确定减轻或者消除这三个主要阶段中产生的污染应采取的措施。该习题要求学生通过查阅大量的资料,来了解具体的工业过程及其中会产生的污染,然后再根据出现的问题确定对策来处理问题。这个过程虽然学生没有通过具体的活动来进行,但是学生采用的同样是研究的方法来解决实际的问题。
3.3复习课
复习课主要是在教师的带领下,学生将学过的知识以清晰地思路联系起来,使之网络化、系统化。复习课教学也是开展研究性学习的重要途径。
学生在进行复习时已经对一章或者一本书的内容都有所了解,采用研究性学习的方式来进行复习。教师在进行复习教学的过程引导学生将所学知识串联起来,创设问题情境,激起学生的求知欲望,让学生自己发现问题、解决问题、总结规律,发挥学生自主性。教师可以设定一个专题,学生围绕着既定的内容讨论分析、举例论证;或者是根据所学内容,提出一定的假设,让学生设计问题解决方案。在这个过程中,学生不仅全面复习了所学知识,另一方面也提高了知识迁移的能力。通过对未知问题的研究,引起学生的好奇心,给学生一个用研究方法提高研究能力的机会。
例如,以研究性学习的方式来复习有机化合物这一章时,与传统的教师进行总结、学生记笔记的方式不同,学生学习时掌握了主动权,通过对一些综合问题的研究,从总体上把握所学知识,并综合运用,拓宽了学生解决问题的思路。从复习课中也可以体会到研究性学习的乐趣。
3.4实践活动
新教材区别于旧教材一个突出点就是增加了大量的实践活动。大部分的实践活动主要是通过对一定知识的学习之后,设定几个与生活实际相关的题目,让学生通过做实验或者是查阅资料、交流讨论等多种方式开展。在进行实践活动的过程中,学生主动的去获取知识、应用知识、解决问题,了解到了化学与生活的紧密联系,用化学的方法解决生活中的问题。让学生置身于实际的情境中,有利于学生主动的探索解决问题的方法。
例如雨水的PH测定、铝盐和铁盐的净水作用等等。
3.5社会课题
研究性学习侧重理论与社会、科技和生活的实际联系。
引导学生关注身边的实际问题,关注现实生活,亲身参与社会实践活动,特别是对人类生存和社会发展密切相关的问题。这些问题学生能看到但不懂得它原理,可以激发学生学习的兴趣,养成善于运用所知识、关心生活和生产实际问题的习惯,加强教学内容与生活、社会的联系,加强学科间的联系和综合。有助于培养学生热爱家乡、热爱祖国的情感以及社会责任感。
例如,西气东输、能源利用、环境保护等。
4实施的途径
为了有效的开展研究性学习,要依据化学学科的特点,采用合适的方式,通过正确的渠道来进行。
4.1通过化学实验开展研究性学习
化学实验是进行研究性学习的一种重要途径。
化学实验教学情境能够调动学生的积极性,激发学生的实验探究兴趣。[4]通过化学实验,开展研究性课题,可以让学生发挥他们的主观能动性,对开发学生的潜能有着独特的优势。它能够激发学生学习化学的兴趣,吸引学生的注意力,给学生充分的、自由的思考空间,可以自主地观察、提问、判断、分析和解决问题;让他们充分的发挥自己的想象力,进行学习和认知。
通过实验开展研究性学习,可以使学生可以了解到了科学研究的微观过程,认识到科学成果的得之不易。同时,他们也体验到了主动进行研究性学习的乐趣、享受到了成功的喜悦,养成了实事求是的科学态度,给学生提供了实施研究性学习能的途径。
在这个过程中,学生一方面巩固了所学的知识,另一方面将能将所学知识运用到实际生活中。并在进行实验设计的而过程中,自主探究,设计方案,分析比较多种方案的可行性,从科学的角度进行学习,达到研究性学习的目的。
4.2利用网络和图书资源展开研究性学习
除了课堂资源,教科书资源,学生课外进行研究性学习的途径还有很多,可以利用的资源也很多,而且课外研究性学习的内容更加丰富多彩,形式更加灵活多样。学生在这一阶段可广泛深入社会进行调查、访问,也可利用网络资源、图书馆、书店等,搜集要研究解决的问题。
如今社会的快速发展,学生学习中的科技含量也越来越重,网络在学生多的学习过程中发挥的作用也越来越大,而且通过网络资源,学生可以独立的进行一些探究,对于一些理论性较强的课题,或者是难度较大、需要条件高的实验课题,学生无法亲身体验,就可以通过网络查阅资料进行研究,通过在网上搜索的资料,学生一方面拓宽了自身的知识范围,另一方面也激发了他们学习的兴趣。现在一些条件比较好的中学也拥有自己的数据库,学生可以通过校园网络搜索到他们所感兴趣的知识。
另外,学生还可以利用图书资源来进行研究性学习,新的课程标准增添了六门选修课程,这些课程的内容大部分在以往的教学中是没有的,学生可以通过查阅一些更深层次的书来拓宽自己的知识面。多了解一些深层次的知识对于必修课程的学习益处更大。对于一些书本上一略而过的知识,学生可以查阅书籍得到更深层次的理解,他们收获的不仅仅是知识,更多的是过程方法、情感态度和价值观。
5学生进行研究性学习的保障
新课程的学习需要新理念的支撑。不管是教师和学生都应该走出原来固有的认识,要充分认识到新课程需要自身从哪些方面改变,需要具有哪些新的思想去学习。
长期以来,学生的自主性、创造性和探究性由于受应试教育的影响受到抑制,要想真正的走进新课程并开展研究性学习,就要改变学习方式和学习理念。对知识本身要敢于质疑和挑战,在认真开展研究性学习的过程中,更好地体现自主、合作、探究的学习方式。
而教师的作用也不可小觑,教师在研究性学习中主要起指导引领作用,采用的方式是灵活的、多样的和开放的。教师要更关注周围的生活,对与自然、社会相关的问题要有敏锐性,提出的研究课题要能引起学生的兴趣;要找到研究性学习的关键点,引导学生精心设计研究方案;教师要有足够的知识储备,要能指导学生为课堂研究活动的开展搜集必要的资料;要适时地给予学生准确的评价,让学生在研究性学习中体验到乐趣并能获取知识,解决问题。
另外要准备充分学生研究性学习所必须的物质条件,如实验仪器、药品等以及进行实验的实验经费等。另外,对于化学研究性学习中可能会用到的观察、测量、调查、实验和交流等方式所必须的条件,都需要学校、教师及社会的大力支持。
6 结语
研究性学习是培养学生综合素质的重要途径。在化学课堂教学中实施研究性学习,不仅能充分激发学生对自然界奥秘的兴趣,而且能把学生的认知学习活动集中到自己感兴趣的新事物上来,为教学的成功和学生的成功提供了基础。研究性学习让学生体验到科学家发现真理的过程,主动学习,主动探究,能充分发掘自己的潜力。在教师的科学引领下,研究性学习改变了学生传统的学习方式,培养了学生的兴趣爱好和特长,开发了学生潜在的智力,发散了学生的思维,激发了学生的主动性和主体性。这种通过师生教与学的角色转换,使学生真正成为教学活动的主体,有利于学生科学研究方法的培养和对知识探索潜能的激发。
当然,研究性学习并不是学生学习的唯一可行的方式,它自身也存在一定的弊端,比较占用时间较长,需要学生具有一定的认知水平等。在学生学习的过程中,可以适时适量的进行研究性学习,使之穿插在整个教学中,与其他有效地学习方式一起揉合在一起,发挥其应有的作用,最终促进学生的全方位发展。
参考文献
[1]教育部颁布的《普通高中“研究性学习”实施指南(试行)》
[2]中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验).[s].北京:人民教育出版社,2003年4月
[3]邹尚智.研究性学习理论与实践 [M] .北京:高等教育出版社,2003年12月第一版:4
[4]郑长龙.化学实验教学新视野[M].北京:高等教育出版社,2003:110