高職學(xué)院無機化學(xué)課堂教學(xué)中“研究性學(xué)習(xí)”的研究

范為群

摘 要：無機化學(xué)教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的課題主要有用研究性學(xué)習(xí)理念設(shè)置的教學(xué)性問題和用研究性學(xué)習(xí)方式解決的拓展性問題以及如何優(yōu)化教學(xué)策略，指導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)三大類。其中,教學(xué)性問題的情境可以通過利用化學(xué)現(xiàn)象、 精心設(shè)置疑問和運用已有知識等途徑進行創(chuàng)設(shè);拓展性問題一般需要通過學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的演繹性思考、推廣性思考或檢討性思考等方式來形成。而指導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)則有許多值得思考的問題。

關(guān)鍵詞：無機化學(xué) 研究性學(xué)習(xí) 教學(xué)性 拓展性

從研究性學(xué)習(xí)的含義來看，有廣義和狹義兩種理解。廣義上，它泛指學(xué)生探究問題的學(xué)習(xí)，是一種學(xué)習(xí)方式、一種教育理念或策略。從狹義上理解，是指“學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自身生活和社會生活中選擇并確定研究專題，以類似科學(xué)研究的方式主動地獲取知識、應(yīng)用知識、解決問題的學(xué)習(xí)活動”，是一種專題研究活動。從含義上說，“研究性學(xué)習(xí)”無論是作為一種學(xué)習(xí)方式滲透到學(xué)科教學(xué)，還是作為一種課程模式開展專題研究活動，其目的都是為了改變學(xué)生以往單純地接受教師傳授知識為主的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生構(gòu)建一種開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供多渠道獲取知識、并將學(xué)到的知識綜合應(yīng)用于實踐的機會，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力發(fā)展學(xué)生的個性。

1.運用研究性學(xué)習(xí)的理念進行學(xué)科教學(xué)

1.1利用化學(xué)現(xiàn)象和與學(xué)生日常經(jīng)驗以及原有認識相矛盾的或新穎奇特的自然創(chuàng)設(shè)問題情境 ,能激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望。

例1 :原電池原理。問題情境:在盛有少量稀硫酸的試管中先后分別插入銅絲和放入鋅粒 ,觀察現(xiàn)象;然后將銅絲抵在稀硫酸中的鋅粒上 ,觀察銅絲表面的現(xiàn)象。提出問題:銅絲表面為什么有氣體產(chǎn)生 ?

假說與驗證:引導(dǎo)學(xué)生分析鋅粒與稀硫酸反應(yīng)的實質(zhì) ,提出銅絲和鋅粒之間有電流產(chǎn)生的假說 ,并按教材中的原電池裝置檢驗電流。

推理與驗證:分析銅片、 鋅片和稀硫酸分別在原電池裝置中的作用 ,并分別用碳棒和氯化鈉溶液代替銅片和稀硫酸進行原電池實驗。

結(jié)論:總結(jié)原電池的組成、原理和能量的變化。

應(yīng)用:判斷幾個裝置是否屬于原電池 ,分析其中電極極性和電極上的反應(yīng)。

1.2 精心設(shè)置疑問創(chuàng)設(shè)問題情境

教師針對某些內(nèi)容直接設(shè)置與學(xué)生已有知識不完全匹配的疑問 ,能有效地激發(fā)學(xué)生運用已有知識探究新知識的欲望。

例2 :氧化還原反應(yīng)方程式的配平。問題情境:在 1～2 min 內(nèi)配平下列氧化還原反應(yīng)方程式:AsH3 + HNO3 —H3AsO4 + NO + H2O(結(jié)果在規(guī)定時間內(nèi)無人完成)

提出問題:怎樣進行氧化還原反應(yīng)方程式的配平呢 ?猜想與假設(shè):引導(dǎo)學(xué)生分析氧化還原反應(yīng)過程中電子得失總數(shù)相等的規(guī)律 ,提出可以根據(jù)化合價升降總數(shù)相等的原理配平氧化還原反應(yīng)方程式的假說。

實驗與結(jié)論:根據(jù)化合價升降總數(shù)相等的原理進行氧化還原反應(yīng)方程式的配平 ,并總結(jié)配平的一般方法。

應(yīng)用:配平氧化還原反應(yīng)方程式的練習(xí)。

1.3 展示科學(xué)探索過程，了解科學(xué)研究方法。

在一般的教學(xué)過程中， 教師偏重于對概念或理論的陳述， 學(xué)生偏重于對概念或理論的記憶， 缺乏深層次的探究，應(yīng)在教學(xué)過程，充分展示從發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→實驗驗證→素材分析→獲得新知→形成結(jié)論 （理論）的思維活動過程。

2.用研究性學(xué)習(xí)方式解決的拓展性問題

用研究性學(xué)習(xí)方式解決的拓展性問題是指超出教學(xué)大綱或課程標準要求的問題 ,或者是跨學(xué)科的綜合性問題。引導(dǎo)學(xué)生運用研究性學(xué)習(xí)的方式解決力所能及的拓展性問題 ,不僅可以促使學(xué)生提高研究性學(xué)習(xí)的能力 ,而且能使學(xué)生對已有的知識更為縝密。

2.1 通過演繹性思考形成問題，演繹是對學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的一種推理方法 ,而對演繹推理結(jié)論的確認過程可以形成有研究價值的拓展性問題。

例3 :苯酚與鈉的反應(yīng)提出問題:苯酚和乙醇分子中的官能團都是羥基 ,無水乙醇能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 ,苯酚是否也能與鈉發(fā)生反應(yīng)呢 ?

猜想與假設(shè):因受苯環(huán)的影響 ,苯酚分子里羥基上的氫原子比乙醇分子中羥基上的氫原子活潑。常溫下無水乙醇能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 ,苯酚在熔融狀態(tài)下也應(yīng)該能與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 ,而且比相同條件下乙醇與鈉的反應(yīng)更劇烈。如果將苯酚和乙醇溶于苯或四氯化碳等有機溶劑配制成濃度相近的溶液 ,再分別和鈉反應(yīng),也應(yīng)該是苯酚溶液中的反應(yīng)更劇烈。

實驗及現(xiàn)象:在 60 ℃水浴、 1molΠ L 的苯溶液、1molΠ L 的 CCl4 溶液等條件下進行乙醇和苯酚分別與鈉的反應(yīng)實驗表明,苯酚與鈉的反應(yīng)速率小于乙醇與鈉的反應(yīng)速率,而且苯酚鈉難溶于苯酚溶液、苯及 CCl4。結(jié)論和討論:苯酚能夠與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,但反應(yīng)速率不如相同條件下乙醇與鈉的反應(yīng),這是由相應(yīng)條件下苯酚鈉的溶解度小于乙醇鈉所決定的。猜想中的錯誤是因為對苯酚鈉的溶解性沒有正確預(yù)見的緣故。因此,苯酚和乙醇與鈉反應(yīng)的實驗事實不能作為判斷分子里羥基上氫原子哪個更活潑的依據(jù)。

2.2 通過推廣性思考形成問題。推廣主要是指對習(xí)題和練習(xí)中某些規(guī)律或結(jié)論運用范圍的思考和確認 ,而確認規(guī)律或結(jié)論的可行性是發(fā)現(xiàn)拓展性問題的重要途徑。

2.3 通過檢討性思考形成問題。檢討性思考的軌跡主要是對某些實驗原理、操作、 結(jié)論以及解題方法等的反思 ,而反思的過程也能發(fā)現(xiàn)可供研究性學(xué)習(xí)的拓展性問題。

3.優(yōu)化教學(xué)策略，指導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)

探究性學(xué)習(xí)是研究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，它是指學(xué)生在一定的問題情境中，借助教材和其他信息材料，圍繞問題搜集、加工、處理信息，以類似科學(xué)研究的方法，通過多種探索途徑，最終找到解決問題的方式和方法，進而形成正確的結(jié)論和概念。

課堂教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生進行探究性學(xué)習(xí)，教師首先要善于從學(xué)生實際出發(fā)，從教學(xué)的需要出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生動活潑的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生對某一問題進行深入仔細的研究。其次，要向?qū)W生明確探究的目的，指導(dǎo)探究問題的方法和途徑。第三，要做好巡回指導(dǎo)工作，及時解決學(xué)生在探究過程中的困惑，使學(xué)生的探究活動能順利進行。第四，引導(dǎo)學(xué)生對探究過程中獲取的知識進行歸納整理，從中得出正確的結(jié)論，并把得出的結(jié)論應(yīng)用到解決實際問題中去，提高學(xué)生解決實際問題的能力。◆