化学研究性学习的方法与程序

[摘要]：研究性学习在21世纪基础教育新课程体系中具有重要地位。在目前实施素质教育和倡导终身学习的信息化社会中，加强研究性学习的实验研究，对于学生素质发展具有重要意义。本文对其特点、类型、方法、程序等作了初步的探讨，并结合中学化学学科对研究性学习的方法作了较为深入的阐述。
[关键词]：研究性学习；化学研究性学习；方法；程序

    化学是一门以实验为基础的学科，根据高中新课程计划（试验修订版）化学教学大纲要求，高中化学教学中将有10%左右的教学时间用于开展研究性学习。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，对中学化学的教学方法、教学方式提出了更高的要求。中学化学如何进行研究性学习？其方法和程序如何？这是我们要探讨的中心问题。

    一、研究性学习特征
    研究性学习是当前基础教育课程改革中出现的一个新的课程概念，随着教材的改革，研究性学习及研究性课题在中学化学教学中的地位也将日趋重要。《全日制普通高级中学课程计划（试验修订稿）》中对研究性学习作了如下说明：研究性学习以学生的自主性、探索性学习为基础，从学生生活和社会生活中选择和确定研究专题，通过亲身实践获取直接经验，养成科学精神和科学态度，掌握基本的科学方法，提高综合应用所学知识解决实际问题的能力，在研究性学习中，教师是组织者、参与者和指导者。因此，研究性课题应具有专题性、开放性、探索性、层次性、过程性、综合性、实践性、创造性和学生自主性及可操作性等特点。也就是说，研究性学习是有学生在一定情景中发现问题、选择课题、设计方案，通过主体性的探索、研究求得问题的解决，从而体验和了解科学探索过程，养成自主探究、创新的意识和习惯，形成和提高创造能力，增长知识、积累和丰富直接经验的活动过程。通过对研究性学习课题的探讨，一般能达到如下目的：了解科学探究过程；获得探究体验；养成自主探究、创新的意识和习惯；形成和发展创新能力，独立获取知识的能力；信息搜集和加工应用等能力。

    二、研究型学习类型
    研究性学习应适应中学生的身心及知识层次等特点从以下几种角度进行并选择研究性课题：
    (1)认知型研究性学习，如关于酒精可燃与不可燃临界浓度的研究，关于多元酸与碱连续反应中数学模型的构建的研究等等；
    (2)应用型研究性学习，如生活中的几种简易水处理方法研究，关于含碘食盐的日常保存的研究，无污染氯气实验装置的研究等等；
    (3)综合型的研究性的学习，如常见含银废物中银的回收研究，关于延长电池寿命的研究等等；
    (4)宏观型的研究性学习，我国废电池处理现状及方案研究，本地生活垃圾调查，无磷洗衣粉为何难以推广等；
    (5)文献型研究性学习，如侯德榜对我国民族制碱工业的贡献，四大发明与我国古代化学等等。

    三、化学研究性学习的主要方法〖HT5”SS〗
    进行化学研究性学习的初期，较多采用的是在活动课程中进行的以小组合作为基本组织形式，以问题为中心的主题式研究性学习。课题组一般由3～6人组成，学生自己推选组织能力较强的同学为组长，聘请有一定专长的成人（如教师、校外人士等）为指导教师。在研究过程中，课题组成员有分有合，各展所长，协作互补。从课题研究思路来说，化学研究性学习既要反映化学学科的特点，体现研究性学习的特性，又要充分考虑教师教育教学活动的自身规律。从课题研究构想来说，我们的理论支撑背景要有针对性和深刻性，达到阶段目标和理想目标的方法要有可行性和实效性。

    四、化学研究性学习的一般程序
    研究性学习的课题内容、信息渠道、教学空间和时间、方法和思维、师生关系和教学评价等都是开放的，在教学中教师应注意鼓励学生从实际出发，创造性的开展研究性的学习活动，尽力提供各种信息和资料以方便学生的研究和学习（要有具体的计划和步骤）。但概括起来，化学研究性学习的实施流程基本上分为四个阶段：
    1、准备阶段。
   （1）动员学生、教师和家长；
   （2）提供相应的知识背景，开设一些科普讲座或参观访问；
   （3）进行科研方法指导。
    2、选题阶段。
   （1）选择确定研究课题，组成课题小组；
   （2）小组选举组长，在教师指导下进行课题论证并作出假设；
   （3）明确课题研究方向，共同设计课题研究方案；
   （4）举行开题报告，通过研究方案评审；
   （5）小组讨论，修改实施方案；
   （6）重新设计研究方案。
    3、实施阶段。
   （1）小组独立开展研究和实施方案（实验并记录数据和现象），教师负责监督；
   （2）信息处理和分析，并得出结论。
    4、〖HT5”K〗结题阶段。〖HT5”SS〗
   （1）撰写研究成果，进行个人、小组总结；
   （2）班级展示、同学评议；
   （3）答辩会、年级报告会；
   （4）教师评定成绩、总结。
   一般性原则对化学这门学科同样具有指导作用，但也有其具体特点：
   1、确定课题。
   化学研究性课题的确定一般要遵循以下几个原则：
   （1）有利于学生自身成长发展；
   （2）能激发学生的兴趣，有利于发挥学生的特长；
   （3）对化学学习及沟通各学科联系有促进；
   （4）有积极的社会意义更好；
   化学研究性课题的确定可以从以下几方面考虑：
   （1）探索性实验：如水污染物的检验等；
   （2）社会调查报告：如一次性饭盒的利与弊的调查等；
   （3） 科技小制作：如晶体的制备等；
   （4） 化学史研究：如元素周期表的创建、作用和展望等；
   （5） 化学问题探索：如阿伏加德罗常数的测定原理和方法探讨等。
   此外，化学教学大纲和教材中也给出了一些课题。课题可以由教师提出，也可以由学生提出，但一般较为常用的是由师生合作确定课题。
    2、设计方案。
   好的设计方案往往是成功的一半。化学研究性课题的方案除研究方法和过程外，主要从人、时、物三方面考虑：
   （1）选择组织形式：一般为若干名同学组成课题小组，可以是班集体内成员，亦可跨班、跨年级组成小组或团体。组织时，要自愿、要听取指导教师意见，最好能优势互补；
   （2）预定时间安排：根据课题大小、内容、特点和要求，实施的时间可每周若干课时分散进行，亦可分散与集中结合进行。安排时，要能有效利用时间，要报请学校批准；
   （3）寻求物质支持：实验需场地、仪器、药品等，社会调查要有接待方，查资料要到图书馆、 书店、网上等等。制定计划时一定要考虑到课题的可行性，要积极大胆地寻求学校、教师、家长、社会有关方面的支持，保证课题的顺利进行。
    3、实施方案。
    化学研究性课题最常用的两种途径即实验和调查。
    实验必须制定实验方案，从原理、药品、仪器（装置图）、注意事项等方面考虑，方案要经指导教师批准后方可实施。实验过程中要认真观察实验想像，详细作好现象及数据记录。并且应当十分注意安全。 
调查也同样需制定方案，从目的、地点、对象、内容、调查方式等方面考虑，小组成员要分工明确。调查过程中应多思多问，尽可能详尽、仔细、全面。要尊重他人，尊重社会公德和单位规章制度。记录方式可采取听、记、拍照、录音等。
    4、信息处理和分析。
    这一步骤是研究性学习的重要环节，其具体分析、处理方法需视具体情况而定，常用的有如下几种处理方法：
    （1）分析比较法。
    将观察、收集得到的各种材料进行比较分析，寻找规律，透过现象探究本质，从而得出结论。
    （2）数据处理法。
    一般有公式法、平均值法、作图法、列表法等。
    （3）文献研究法。
    对掌握的文献资料进行分析、取舍、归纳、整理，得出主题、看法、结论。
    （4）问题讨论法。
    在研究性学习中出现不同看法或结果是十分正常的，对于实施过程中出现的“反常”现象或结果不要轻易否定，可采用讨论法，从各个角度去思考，提出见解。在论辩过程中或有正确结论或无结论，把不同看法归纳起来同样是一种结论。
    （5）综合研究法。
    即综合运用上述各种方法，
    总之，通过化学这个载体对研究性学习这种方法的运用,培养了学生的分析问题和解决问题的能力、社会实践与活动能力以及团结协作的学习和工作能力。在探索研究的锻炼中，逐步形成学生的科学思想和科学方法，从而改变学生的学习方式，即改变学生在原有的教育、教学条件下所形成的那种偏重于记忆、理解的立足于接受知识传输的学习方式，逐步形成一种对知识进行主动探求，并重视实际问题解决的主动积极的学习方式。从而有利于学生终身学习，有利于全面提高受教育者的素质。

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