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高中化学研究性学习方法初探

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   摘要:研究性学习是由学生在一定的情景中发现问题、选择课题、设计方案,通过主体的探索、研究求得问题解决的学习活动。通过化学实验开展研究性学习,把研究性学习的教学和教育理念贯穿于化学实验中,增强学生开展研究性学习的主动性和趣味性。下面就在高中化学实验教学中开展研究性学习谈谈体会。
   关键词:高中化学;研究性学习;实验教学
  中图分类号:G633.8   文献标识码:A   文章编号:1992-7711(2019)01-0009
  一、化学实验是研究性学习的重要途径
   研究性学习是学生自主获取知识和技能、体验和了解科学研究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学价值观的活动过程。化学实验为学生创设了亲身参与实践的情境,具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。
   二、在高中化学实验教学中开展研究性学习
   首先,要清楚化学实验与研究性学习的关系。在高中化学教学中,充分利用化学学科“以实验为基础”的基本特征,挖掘和开发化学实验在研究性学习中的功能,对于优化学生的学习方法,使学生形成终身学习的能力具有重要意义。
   其次,化学实验与研究性学习课题的选择。教师要依据学生的知识基础和实验能力确定研究课题。1. 结合化学教学内容选择研究课题,适当增加一些探究性实验,有利于提高学生的探究欲望。例如,Fe2+和Fe3+的转化,可以改为探究性实验:根据现有实验条件,如何实现Fe2+和Fe3+的转化?让学生设计实验方案,交流设计思想,筛选确定最佳方案,实施实验,并得出实验结论。这样的探究过程,能调动学生的多种感官,实现主动参与信息加工、构建知识,使学生的潜能得到开发。2. 结合生活选择研究课题。生活中的化学现象无处不在,教师要引导学生从身边开始思考,提出问题,并筛选确定研究课题,收集资料、研究实验方案,使学生通过实验自主探究、自主学习。例如,探讨铁生锈的原因。一方面,让学生选择生活中常见的各种铁件,设计锈蚀的不同条件,开展实验。另一方面,让学生到工厂、商店、居民区等开展实地调查,对铁生锈的原因、造成的危害及预防生锈的措施等有全面深刻的认识,写出较高质量的化学小论文。3. 结合当地生产实践选择研究课题。教师要结合当地经济建设的实际情况,结合课外活动的开展,让学生大胆探索、积极创新。例如,围绕水的问题,教师可以启发学生从本县水资源的利用、污染、监测、防治等方面去思考,调查排污口,参观自来水厂,监测水的pH值及重金属离子、苯酚等含量。
   再次,在高中化学实验教学中开展研究性学习。第一,设计实验方案。教师提出实验目的,让学生设计实验方案,然后师生共同讨论,寻找多种方案或确定最佳方案。例如,在讲解“实验室制乙烯”时,教师可以说明乙烯中会混有SO2和CO2气体。让学生设计实验,证明它们的存在。学生都知道应将气体通过装有品红溶液的洗气瓶,看到品红褪色,证明有SO2气体。在接下来的检验CO2存在的操作中,学生提出如下方案:1. 将气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;2. 将气体通过装有足量的NaHCO3溶液的洗气瓶,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;3.将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;4. 将气体通过装有酸性KMnO4溶液的洗气瓶中,溶液不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊;5. 将气体再一次通过装有品红溶液的洗气瓶中,品红不褪色,再通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。然后师生讨论:方案1和3可能将未与品红溶液反应完全的SO2带入澄清石灰水中,方案不合理;方案2虽完全除去了SO2气体,但SO2与NaHCO3溶液反应会产生CO2气体,显然也不合理;方案4和5既能完全除去SO2气体,也不会减少或生成CO2气体,且现象明显。第二,改进实验装置。教材上有些实验装置复杂、费时费药品,有些实验现象不够明显,有些实验环境污染严重等。教师可带领学生对这些实验进行改进。例如,进行完酚醛树脂制取实验后,试管难以洗净,每次实验只得更换试管,改进后用药瓶替代试管进行实验,不但节省了大量的试管,而且药品用量比原来少了许多。第三,研究不同反应条件对实验的影响。例如,在学生做在AlCl3溶液中滴加NaOH溶液实验后,让他们将上述实验操作顺序颠倒,观察现象,并进行解释。
   总之,通过化学实验开展研究性学习,把研究性学习的教学和教育理念贯穿于化学实验之中,增强了学生开展研究性学习的主动性和趣味性。学生化学实验能力的提高,促进了研究性学习活动的开展,提高了研究课题的质量;反之,研究性学习又进一步提高了学生的实验能力和实践能力,促进了学生创新能力和综合素质的全面发展。同时学生在实验研究中树立了坚忍不拔、百折不回的意志品质,养成了追求真理、实事求是的科学精神。
  (作者單位:江西省高安市高安二中 330800)
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