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化學(xué)實(shí)驗與研究性學(xué)習(xí)論文
研究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在一定的情景中發(fā)現(xiàn)問題、選擇課題、設(shè)計方案 ,通過主體的探索、研究求得問題解決的學(xué)習(xí)活動�；瘜W(xué)課程中的研究性學(xué)習(xí)主要是以化學(xué)知識作為載體 ,其內(nèi)容有以下幾方面來選擇：１、探索性化學(xué)實(shí)驗；２、選擇具有開放性的化學(xué)問題；３、選擇跨學(xué)科的綜合性問題；４、選擇能體現(xiàn)研究過程的問題；５、選擇聯(lián)系實(shí)際的現(xiàn)實(shí)問題；６、選擇現(xiàn)代社會的熱點(diǎn)問題
本文是本人在指導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實(shí)驗應(yīng)用中得出的的一點(diǎn)體會:
首先，弄清化學(xué)實(shí)驗與研究性學(xué)習(xí)的關(guān)系:
在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中，充分利用化學(xué)學(xué)科“以實(shí)驗為基礎(chǔ)”的基本特征，挖掘和開發(fā)化學(xué)實(shí)驗在研究性學(xué)習(xí)中的功能，對于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，形成終身學(xué)習(xí)的能力具有重要的意義。
一、化學(xué)實(shí)驗是研究性學(xué)習(xí)的一種重要途徑
研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學(xué)研究的過程和方法、形成和提高創(chuàng)新意識、樹立科學(xué)的價值觀和活動過程�；瘜W(xué)實(shí)驗是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)中的能動的實(shí)踐活動形式。化學(xué)實(shí)驗為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了親身參與實(shí)踐的情境，具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能�；瘜W(xué)實(shí)驗的功能和研究性學(xué)習(xí)的特征決定了化學(xué)實(shí)驗必然是研究性學(xué)習(xí)的重要途徑。
二、化學(xué)實(shí)驗作為研究性學(xué)習(xí)途徑的教學(xué)策略
在化學(xué)教學(xué)中提倡和鼓勵學(xué)生通過化學(xué)實(shí)驗進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，要充分挖掘化學(xué)實(shí)驗在研究性學(xué)習(xí)中的功能，發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗在研究性學(xué)習(xí)中創(chuàng)設(shè)問題情境、驗證假設(shè)或猜想等環(huán)節(jié)中的作用，研究開發(fā)研究性實(shí)驗，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗去發(fā)現(xiàn)和研究解決問題的方法，在化學(xué)實(shí)驗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由被動接受式學(xué)習(xí)向主動研究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變。
第二、化學(xué)實(shí)驗與研究性學(xué)習(xí)課題的選擇:
通過化學(xué)實(shí)驗開展研究性學(xué)習(xí)，必須著力培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗?zāi)芰妥灾鲗W(xué)習(xí)能力，同時也必須依據(jù)學(xué)生的知識能力來確定研究課題，特別是依據(jù)學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗?zāi)芰磉x擇適當(dāng)?shù)难芯空n題。根據(jù)我們開展研究性學(xué)習(xí)的體會，在服從課題研究的原則基礎(chǔ)上，我們主要采用以下幾種方法選擇課題。
一、結(jié)合化學(xué)教學(xué)選擇研究課題。當(dāng)今課改的重要任務(wù)就是要提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，適當(dāng)增加一些探索性實(shí)驗，有利于提高學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化，可以改進(jìn)為探索性實(shí)驗：根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗條件，如何實(shí)現(xiàn)Fe2+和Fe3+的轉(zhuǎn)化？讓學(xué)生首先設(shè)計實(shí)驗方案，其次交流設(shè)計思想，篩選確定最佳方案，最后實(shí)施實(shí)驗并得出實(shí)驗結(jié)論。這種探索過程比空洞的講授更能調(diào)動學(xué)生利用多種感官主動參與信息加工、構(gòu)建知識，使學(xué)生的潛能得到更好的開發(fā)。
二、結(jié)合日常生活選擇研究課題。社會生活中的問題無處不在，我們引導(dǎo)學(xué)生從自己身邊開始思考，提出問題，并篩選確定研究課題，然后讓學(xué)生收集資料、研究實(shí)驗方案，通過實(shí)驗自主探討、自主學(xué)習(xí)，極大發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。如探討鐵生銹的原因，一方面學(xué)生選擇了生活中常見的各種鐵件，又設(shè)計了銹蝕的不同條件開展實(shí)驗，另一方面學(xué)生又到工廠、商店、居民區(qū)、農(nóng)村……開展實(shí)地調(diào)查，學(xué)生對鐵生銹的原因、造成的危害及預(yù)防生銹的措施有了全面深刻的認(rèn)識，寫出了較高質(zhì)量的化學(xué)小論文。
三、結(jié)合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)踐選擇研究課題。我們結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)的實(shí)際情況，結(jié)合課外活動及實(shí)踐活動的開展，讓學(xué)生大膽探索、積極創(chuàng)新。譬如圍繞水的問題，可以啟發(fā)學(xué)生從我縣水的資源、利用、水患、污染、監(jiān)測、防治等方面去思考，學(xué)生積極性高，提出了許多問題，他們調(diào)查排污口，參觀自來水廠，監(jiān)測水的pH值及重金屬離子、苯酚等含量，并請來環(huán)保局人員共同分析，取得了良好的社會效益。
四、結(jié)合化學(xué)課外活動選擇研究課題。利用化學(xué)課外小實(shí)驗、趣味化學(xué)實(shí)驗、化學(xué)小魔術(shù)等積極探討化學(xué)實(shí)驗的設(shè)計方案，研究化學(xué)實(shí)驗的現(xiàn)象、實(shí)驗裝置、實(shí)驗操作、實(shí)驗觀察、實(shí)驗記錄、實(shí)驗分析和實(shí)驗報告。如自制汽水的原理與方法、熱水瓶(鍋爐)中水垢成分的分析、相片沖洗原理的探索等等。
第三、研究性學(xué)習(xí)在化學(xué)實(shí)驗應(yīng)用:
1.設(shè)計實(shí)驗方案
教師提出實(shí)驗?zāi)康?,讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗方案 ,然后師生共同逐個討論 ,尋找多種方案或確定最佳方案。例如 ,在學(xué)習(xí)實(shí)驗室制乙烯這一內(nèi)容時,先說明乙烯中會混有ＳＯ2和ＣＯ2氣體。讓學(xué)生設(shè)計實(shí)驗 ,證明它們的存在。結(jié)果學(xué)生都知道應(yīng)先將氣體通過裝有品紅溶液的洗氣瓶 ,看到品紅褪色,證明有ＳＯ2氣體。但在接下來的檢驗ＣＯ2存在的操作中 ,意見出現(xiàn)了分歧 ,學(xué)生提出了如下方案 :①將氣體通入澄清的石灰水中 ,石灰水變渾濁;②將氣體通過裝有足量的ＮａＨＣＯ3溶液的洗氣瓶后 ,再通入澄清的石灰水中 ,石灰水渾濁 ;③將氣體通過裝有酸性ＫＭｎＯ4溶液的洗氣瓶中 ,溶液褪色,再通入澄清的石灰水中 ,石灰水變渾濁 ;④將氣體通過裝有酸性ＫＭｎＯ4溶液的洗氣瓶中 ,溶液不褪色 ,再通入澄清的石灰水中 ,石灰水變渾濁 ;⑤將氣體再一次通過裝有品紅溶液的洗氣瓶中 ,品紅不褪色 ,再通入澄清的石灰水中,石灰水變渾濁。然后師生討論 :方案①和③沒有將可能未與品紅溶液反應(yīng)完全的ＳＯ2帶入澄清石水中 ,方案不合理 ;方案②雖完全除去了ＳＯ2氣體,但ＳＯ2與ＮａＨＣＯ3溶液反應(yīng)會產(chǎn)生ＣＯ2氣體 ,顯然也不合理 ;方案④和⑤既能完全除去ＳＯ2氣體 ,也不會減少或生成ＣＯ2氣體 ,且現(xiàn)象明顯,上述兩個方案都合理。
2.改進(jìn)實(shí)驗裝置
教材上有些實(shí)驗裝置復(fù)雜、實(shí)驗費(fèi)時費(fèi)藥 ,有些實(shí)驗現(xiàn)象不夠明顯 ,還有些實(shí)驗環(huán)境污染嚴(yán)重等等 ,教師可帶領(lǐng)學(xué)生對這些實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn)。如酚醛樹脂制取實(shí)驗以后,試管難以洗凈 ,每次實(shí)驗只得更換試管 ,改進(jìn)后我們用醫(yī)用廢磷霉素小瓶替代試管進(jìn)行實(shí)驗 ,不但節(jié)省了大量的試管 ,而且藥品用量比原來少了許多。
3.研究不同反應(yīng)條件對實(shí)驗的影響
學(xué)生做了在ＡｌＣｌ3溶液中滴加ＮａＯＨ溶液實(shí)驗后 ,讓他們將上述實(shí)驗操作順序顛倒 ,觀察現(xiàn)象 ,并進(jìn)行解釋。再如用較純凈的鋅粒與稀硫反應(yīng)速度較慢,當(dāng)在反應(yīng)混合物中加入少量ＣｕＳＯ4溶液時 ,反應(yīng)速度大大加快 ,可讓學(xué)生探索原理。
4.開展家庭小實(shí)驗活動
家庭小實(shí)驗沒有給出藥品、儀器、步驟、現(xiàn)象等 ,靠學(xué)生在家中獨(dú)立完成 ,對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力 ,起著十分重要的作用。
總之，通過化學(xué)實(shí)驗開展研究性學(xué)習(xí)，把研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)和教育理念貫穿于化學(xué)實(shí)驗之中，增強(qiáng)了學(xué)生開展研究性學(xué)習(xí)的主動性和趣味性。學(xué)生化學(xué)實(shí)驗?zāi)芰Φ奶岣撸龠M(jìn)了研究性學(xué)習(xí)活動的開展，提高了研究課題的質(zhì)量；反之，研究性學(xué)習(xí)又進(jìn)一步提高了學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰蛯?shí)踐能力，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。同時學(xué)生在實(shí)驗研究中樹立了堅忍不拔、百折不回的意志品質(zhì)，養(yǎng)成了追求真理、實(shí)事求是的科學(xué)精神。
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