為學(xué)生搭建展示的舞臺(tái)——淺談初中化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小課題內(nèi)容的選擇

蔣澄一

（常州市花園中學(xué) 江蘇 常州 213016）

研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從自然、社會(huì)和生活中選擇和確定專題進(jìn)行研究，并在研究過程中主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題的個(gè)性化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，最主要的特點(diǎn)是學(xué)生主動(dòng)的學(xué)習(xí)和探究。 在初中化學(xué)教學(xué)中，開展研究性學(xué)習(xí)，不但拓展了學(xué)科教學(xué)，改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，而且是教學(xué)的補(bǔ)充和創(chuàng)新。

在選擇研究性課題時(shí)， 考慮到中學(xué)生的心理特點(diǎn)，如果讓他們長時(shí)間的從事某一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng)，同時(shí)又不能體驗(yàn)到成功，必然會(huì)影響學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力；另一方面，初三學(xué)生面臨著升學(xué)的壓力，學(xué)習(xí)緊張、任務(wù)重，這也決定了不可能在有限的課余時(shí)間內(nèi)，花大量的時(shí)間和精力去研究某一學(xué)科的知識(shí)。 所以，在課題的選題時(shí)，要避免選擇學(xué)科跨度大、綜合性強(qiáng)、操作煩瑣、時(shí)間長的研究課題。 教師應(yīng)站在學(xué)生的角度，充分考慮學(xué)生及其家庭的自身?xiàng)l件、學(xué)校和教師能夠給予的輔助、甚至是周圍社區(qū)的特點(diǎn)，選取符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和初中學(xué)生心理特點(diǎn)的小課題，以此來更新學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高他們的綜合素質(zhì)。 小課題的選擇可以從以下幾個(gè)方面入手。

一、 選擇有探究性的實(shí)驗(yàn)小課題

化學(xué)實(shí)驗(yàn)是本學(xué)科的主要特征，也是進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的主要方式。 化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰瘜W(xué)觀察能力、思維能力、創(chuàng)造能力和整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)能力都至關(guān)重要，它的功能是其他教學(xué)方式所無法替代的。 這就要求教師要引導(dǎo)學(xué)生精心設(shè)計(jì)各種研究性實(shí)驗(yàn)。

1.改進(jìn)原有實(shí)驗(yàn)方案

初中化學(xué)的實(shí)驗(yàn)中，有一些很有代表性的實(shí)驗(yàn)或方案，但是這些實(shí)驗(yàn)或方案可能不是最好、最合理的，因此也就給我們留下了許多廣闊的思考空間。

在初中復(fù)習(xí)階段， 有一道化學(xué)試題引起了我的思考：“怎樣用實(shí)驗(yàn)證明：蠟燭的成分中含有碳、氫元素？ ”學(xué)生的答案千篇一律的是：在蠟燭火焰上方罩一干冷燒杯，若燒杯壁上有水珠，說明蠟燭的成分中含氫；將燒杯倒轉(zhuǎn)后，倒入石灰水，若出現(xiàn)渾濁，說明蠟燭的成分中含碳。這樣的答案給人一種差強(qiáng)人意的感覺。因?yàn)?，?dāng)燒杯罩在火焰上方時(shí)，蠟燭極易發(fā)生不完全燃燒而產(chǎn)生大量碳黑，在這樣的條件下要觀察石灰水的渾濁是十分困難的，實(shí)際操作也可以證明。還有更好的方法可行嗎？我啟發(fā)學(xué)生， 回憶以前的學(xué)習(xí)中， 有哪些化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物中含碳元素？ 在反應(yīng)時(shí)有哪些現(xiàn)象？ 這些現(xiàn)象可以說明反應(yīng)物中有碳元素嗎？ 你認(rèn)為現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)還可以怎樣改進(jìn)？學(xué)生討論后，又拿出了五種方案。其中有兩種引起了學(xué)生之間的爭論。

方案⑴：將石蠟放入濃硫酸中，若石蠟變黑，則說明組成中含碳、氫元素。

方案⑵：如下圖。

因?yàn)檫@兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作難度不大，儀器裝置也比較簡單，在課余，我讓提出方案的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩種方法都沒有成功。 實(shí)驗(yàn)雖然失敗了，但是他們沒有氣餒，積極查找失敗的原因，細(xì)致分析后，他們認(rèn)為：實(shí)驗(yàn)⑴中因?yàn)槭灥慕M成中，含氧元素的量較少，所以不能像蔗糖一樣被濃硫酸脫水。 實(shí)驗(yàn)⑵中因?yàn)橄灎T燃燒產(chǎn)生的氣體壓強(qiáng)不大， 不能被大量導(dǎo)入石灰水中。失敗的原因找到了，還能不能再改進(jìn)呢？ 這時(shí)的學(xué)生，不僅沒有因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的失敗而灰心，反而因?yàn)樽约耗苡羞@樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)感到興奮。 幾天后提出實(shí)驗(yàn)⑵的一組同學(xué)，用改進(jìn)了的裝置（如下圖）向班級(jí)的其他同學(xué)演示，并獲得了成功。

這樣的研究性小課題，能促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和主動(dòng)探究，容易使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得成功的體驗(yàn)，從而進(jìn)一步激發(fā)自身的創(chuàng)造潛能。

2．設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案

同一個(gè)主題下，由于個(gè)人興趣、經(jīng)驗(yàn)、研究角度、研究過程的設(shè)計(jì)以及方法運(yùn)用均可以不同，這就為學(xué)生發(fā)展個(gè)性特長，展示才能提供了廣闊的空間。 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為達(dá)到一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，就可以有多種途徑可以選擇。在選擇課題時(shí)，應(yīng)從學(xué)生認(rèn)知角度出發(fā)，充分考慮小課題操作的可行性， 結(jié)合學(xué)生身邊所能接觸到的物品，讓學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦的研究問題的過程中使用化學(xué)知識(shí)，將科學(xué)方法內(nèi)化為自己的思維方式。

如：學(xué)習(xí)CO2的實(shí)驗(yàn)室制法后，我布置學(xué)生：請用生活中的物品，來制作一個(gè)簡單的CO2發(fā)生裝置。 當(dāng)學(xué)生開始拿到問題時(shí)，一時(shí)感覺無從下手。 “用什么物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生”、“用怎樣的容器存放藥品”、“如何才能達(dá)到控制反應(yīng)快慢的目的”……，許多問題都擺在了學(xué)生的面前。但是只過了一天時(shí)間，就已經(jīng)有三個(gè)小組以課本實(shí)驗(yàn)作為藍(lán)本，研制出了他們的方案。 雖然其中有的比較簡單，方法也不夠嚴(yán)謹(jǐn)，但它們都是學(xué)生自己的杰作，一點(diǎn)一滴都體現(xiàn)了他們的想象力和創(chuàng)造力。 在一個(gè)多星期的時(shí)間里，我的主要任務(wù)是給他們的裝置提建議、分析存在的問題，幫助學(xué)生改進(jìn)他們的裝置等等。 一周后的課堂上，當(dāng)我看見學(xué)生，拿著那些由“針筒、易拉罐、鹽水瓶、吸管、保鮮膜……” 組裝成的稀奇古怪的裝置，向其他同學(xué)介紹自己制作的裝置工作原理時(shí)，深深的感到新課程給我和學(xué)生帶來的巨大變化。

選擇這樣的課題，一方面可以使學(xué)生習(xí)得的知識(shí)在課后的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)作中得以重現(xiàn)；另一方面，也讓學(xué)生在熟悉的生活情景中學(xué)習(xí)新的化學(xué)知識(shí)和技能，感受化學(xué)的重要性，提高對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣；同時(shí)也逐步學(xué)會(huì)分析和解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡單的實(shí)際問題。

3．利用好家庭小實(shí)驗(yàn)

在初中化學(xué)教學(xué)中， 對于課堂演示實(shí)驗(yàn)部分的教學(xué)，教師都很認(rèn)真、細(xì)致，但課外的家庭小實(shí)驗(yàn)沒有得到大多數(shù)教師的重視。 作為課堂教學(xué)廣度和深度的延伸，如果我們能認(rèn)真用好家庭實(shí)驗(yàn)的話，不但可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高課堂教學(xué)效率，而且也是發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力的一種途徑。 在選擇課題時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)：

⑴原材料要價(jià)廉且容易獲得；

⑵操作簡單易行；

⑶實(shí)驗(yàn)過程安全，危險(xiǎn)性?。?/p>

⑷時(shí)間不能太長。

在學(xué)習(xí)酸堿指示劑時(shí)，因?yàn)榻榻B指示劑發(fā)現(xiàn)的小故事，班級(jí)里的一些同學(xué)對酸堿指示劑表現(xiàn)出了濃厚的興趣。 因?yàn)榭紤]到指示劑的制作過程非常簡單，因此安排學(xué)生，將收集來的花瓣、果皮或根莖搗碎后用酒精浸泡的方法，在家里自己動(dòng)手制作指示劑。 那么，學(xué)生制作的指示劑能用來指示溶液的酸堿性嗎？ 在課堂上，每個(gè)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的弱酸和弱堿溶液，自己通過實(shí)驗(yàn)去判斷分析。 在隨后的pH 教學(xué)后，有同學(xué)又提出“在酸性或堿性條件下，指示劑的顏色是否會(huì)隨pH 不同而改變”的想法。 在研究性實(shí)驗(yàn)后，他也找到了自己的答案。

二、 選擇知識(shí)研究型小課題

1．開放性的問題

研究性學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)開放的教學(xué)過程，因此解題的方法和答案往往都不唯一，它特別有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神，全面發(fā)展學(xué)生的綜合素質(zhì)。 單一的題型和測試目標(biāo)限制了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，不利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。 應(yīng)該積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)過程開放或結(jié)論開放的問題情景，鼓勵(lì)學(xué)生多角度、多側(cè)面、多層次地思考問題，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的潛在能力。 近幾年，越來越多出現(xiàn)在各城市、地區(qū)中考試卷上的開放性試題有力地說明了這一點(diǎn)。

2．體驗(yàn)研究的過程

以往的課堂中，我們老師都希望把一個(gè)知識(shí)點(diǎn)講得生動(dòng)、透徹，富有條理，這是無可厚非的。 但是，假如換個(gè)角度，能不能讓學(xué)生作為一個(gè)發(fā)現(xiàn)者，去體驗(yàn)揭示答案的過程呢？ 也許學(xué)生在知識(shí)的理解上會(huì)更深刻，運(yùn)用起來更靈活。 比如，在學(xué)習(xí)原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，可以用簡單的圖示告訴學(xué)生， 當(dāng)年盧瑟福進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)和觀察到的現(xiàn)象，讓他們根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來推測原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 學(xué)生在以小組為單位討論后， 基本就可以把結(jié)論猜想出來。 學(xué)生在設(shè)計(jì)好的情景中，體驗(yàn)了科學(xué)研究的過程，形成了自己的知識(shí)體系，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的信心，比傳統(tǒng)的教學(xué)方法更適應(yīng)新課程的發(fā)展。 初中化學(xué)的知識(shí)體系中，如“金屬活動(dòng)性順序”、“分子的性質(zhì)”、“鐵生銹的條件”、“可燃物燃燒的條件” 等，都可以用這樣的方式進(jìn)行嘗試。

三、 選擇和生活實(shí)際相關(guān)聯(lián)的小課題

研究性學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)理論與社會(huì)、科學(xué)和生活實(shí)際的聯(lián)系，特別要關(guān)注環(huán)境問題、現(xiàn)代科技對當(dāng)代生活的影響以及與社會(huì)發(fā)展密切相關(guān)的重大問題。 因此，我們要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注現(xiàn)實(shí)生活，親身參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。 適當(dāng)?shù)剡x擇一些調(diào)查難度小，但與日常生活緊密相關(guān)的小課題正符合研究性學(xué)習(xí)的基本目標(biāo)。

考慮學(xué)校附近有一家規(guī)模較大的電池生產(chǎn)廠，同時(shí)有部分學(xué)生的父母是該廠職工，所以確定“調(diào)查常用電池的種類、使用范圍、價(jià)格以及廢棄電池對環(huán)境的危害”作為課題。 在課題的調(diào)查過程中，學(xué)生不僅了解到許多書本上沒有的知識(shí)，更對廢棄電池會(huì)污染土壤、水源，影響人體的健康有了更深的感受。

教育的發(fā)展必須體現(xiàn)社會(huì)發(fā)展的要求，符合社會(huì)發(fā)展的需要。 選取化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的熱點(diǎn)問題，也是我們選題的好方向。 如常州市正在加快天然氣管網(wǎng)的改造，部分市民已經(jīng)開始用上天然氣。 這個(gè)熱點(diǎn)問題啟發(fā)學(xué)生，可以調(diào)查“本地區(qū)燃料的種類、熱值、價(jià)格、優(yōu)缺點(diǎn)。從節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、使用方便、經(jīng)濟(jì)合算等因素考慮，今后應(yīng)優(yōu)先推廣哪一種燃料？ ”隨著人們生活質(zhì)量的逐步提高，保健食品得到廣大消費(fèi)者的青睞。可選取“調(diào)查補(bǔ)鈣保健品的種類、 鈣存在的形式和鈣元素的含量”作為課題。 在小課題實(shí)施的過程中，通過社會(huì)實(shí)踐和調(diào)查研究， 學(xué)生初步了解科學(xué)對于社會(huì)發(fā)展的意義與價(jià)值，培養(yǎng)了他們對社會(huì)的責(zé)任心和使命感。

在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，選擇一個(gè)好的課題，不僅能提高課堂效率，使學(xué)生牢固地掌握知識(shí)，更重要的讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，獲得科學(xué)學(xué)習(xí)的方法，最終提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。

［1］ 教育部.化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2003

［2］ 丁宏偉.在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的靈感思維能力［J］.職業(yè)教育研究，2006，（9）