初中化学教学“课题研究”学习的尝试与探索

初中化学教学“课题研究”学习的尝试与探索

                              高 燕

一、化学课题研究学习的认识

所谓化学课题研究，是指教师或学生提出化学问题，通过调查、探究、讨论、分析等活动，获得对于某一问题的认识过程。它是以学生的自主性探究为核心，让学生把化学问题当作课题或专题进行科学、系统、深入地研究，使学生从中获得科学知识、科学方法，态度情感和意志品质等全方位体验的活动。

在这一研究过程中，从课题的选择和设计，到课题探究的中间过程，最后到课题的完成，均要以学生为主体来进行，力求通过学生亲身地选题、实验、思考、总结等活动，完成对某一问题的认识，从中获得新知。教师在课题解决的过程中，是引路人，是助手，是协从，而不再是神圣的“先知先觉”者。选择的研究课题可大可小；解决问题的探究过程可长可短；可在课堂上由师生共同探讨进行，也可在课外由学生自己完成；结题报告可以是论文、图表，也可以是小制作、小发明等等，形式不拘一格，只要能充分体现学生自己的聪明才智和创造性。

作为一线的教师，我在课题研究学习方面作了一些尝试，在实践的过程中，我感觉到课题研究学习本身所具有的独特的生长点：

1、课题研究的这种方式，符合学生的认知规律；

2、能满足中学生的心理需求：中学生的自我意识逐年增强，他们喜欢表现自己，不愿服从他人的指使，渴望独立，追求自尊。而课题研究恰好强调的是学生活动的自主性和创造性，希望参与活动的个体都能表现出各自的个性。教学实践也证明，学生普遍喜欢课题研究这样的具有互动性和开放性的学习方式。

3、课题研究反映了学生学习的价值取向。中学生的内心深处渴望学习，渴望有一个比较好的学习方法；他们喜欢“打破沙锅问到底”，希望对每一个他不懂得的问题探个究竟。传统的课堂教学方法不能最大程度地满足学生的这一需求，以至于产生厌学情绪。课题研究活动能够很好的解决这一问题。

4、课题研究由于不受课堂教学的时间和空间的限制，因此能够十分有效地激发学生的兴趣，培养学生多方面的能力。特别是能够激发学生钻研的兴趣和动手的欲望，有利于学生创造性思维能力的形成和培养。它是实施素质教育，培养学生创新精神的有效途径。

5、课题研究能够让所有参与活动的学生，生动地体会到科学研究的思维方法：提出问题→进行假设或猜测→寻求各种解决问题的途径→归纳小结→得出结论；体会科学方法在学习过程中的重要性，从而树立“过程比结果重要，方法比结论重要”的学习理念。

6、课题研究可能会遇到各种各样的问题，学生的心理承受能力要经受考验。因此，课题探究的活动过程有利于学生养成良好的意志品质；让学生学会互相关心，团结协作；逐步培养学生自我调控的能力。

二、化学课题研究学习的过程

1、 选择研究课题

课题即问题，是教师和学生在日常教与学的活动中所遇到的实际问题。这些问题可能是与教学内容相关的；也可能是学生或教师在生活中发现或遇到与所学内容关系不大的问题。因此，所选定的课题必然具有以下的两个特征：首先，就是课题来源于学生的学习需求。因为学生是教育对象，是学习活动的主体，学生的声音代表着学生自己的学习实际，体现了学生学习的价值取向，反映了学生学习中所存在的问题，所以，依据这一原则所确定的课题才会吸引学生，才有研究的价值。其次，选择研究课题和开展课题研究活动，还必须依据学校的实际情况以及教师的教学水平。否则，设计再好的课题也无法开展下去。

选择研究课题， 我觉得应激励学生发现并敢于提出研究课题，研究课题不能只由教师给学生提出，高明的教师往往善于将提出问题的方法教给学生，让学生自己去发现问题，并且能够大胆地提出来，供大家研究。例如：在初中化学第四章空气氧气的学习中，一个章节的学习结束后，学生提出了一些问题：如（1）实验室用氯酸钾加热的方法制取氧气，是不是实验室制取氧气的最优方法；（2）镁带在空气中燃烧除了与氧气反应，会不会与氮气反应（学生在作练习时碰到

3Mg + N₂    Mg₃N₂）；（3）氧气是怎样被发现的；（4）空气污染问题

。显然，学生提出的这些问题就是很好的研究课题。于是我便鼓励学生对这些问题进行进一步的研究，学生根据自己所感兴趣的问题组成了一个个课题小组，进行了大胆的实践与探索。（详见案例）。

2、 指导学生进行课题研究

研究课题的完成，离不开学生的主动参与，同样也离不开教师的指导，特别是在第一次进行课题研究的时候。通过教师有意识的指导，不仅能够教给学生进行科学研究的方法，培养学生的科学意识和科学精神，而且能够使学生少走弯路，保证课题研究的顺利进行。但是，教师的指导一定要在以学生为主体的基础上进行，注意不能代替学生进行研究；指导要在学生最需要的时候进行；教师的指导要富有启发性。另外，教师要研究学生在哪些方面需要指导；指导些什么。着眼于学生长远素质和能力的提高：

（1）注意教给学生科学研究的方法

课题研究无论是在课堂教学中，还是进行课外活动，都应该将这一方面放在首位。一般来说，当师生共同确定好研究课题以后，教师要和学生商讨、设计研究方案，此时，教师应该有意识地引导学生注意课题研究要有一个整体思路，即：

（1） 制定明确的研究目标；

（2） 分析问题解决的方法；

（3） 设计解决问题的方案并付诸实践；

（4） 总结汇报研究成果。

有必要的话，还要制订详尽的研究计划，包括小组的划分，各成员的职责，课题研究的进程计划，完成课题所需的时间以及研究结果的汇报形式等等。

（2）注意指导学生参与的方法

课题研究的目的之一就是要让学生学会合作学习，不可能由某一个学生完成，而是以小组为单元来进行的。而要想达到合作学习的目的，必须要让每个小组成员真正参与其中，每个人都是课题完成必不可少的一部分，要有主人翁的意识。因此，教师在指导的过程中，（1）要自始至终调动学生的积极性，要多鼓励少指责。给每一位成员都要分配具体的任务，使其明确承担一定的责任，这样有利于学生积极主动地参与进来。（2）让学生参与到课题研究的各个环节，参与到活动的全过程，只有让学生参与到课题研究的各个环节，参与到活动的全过程，才是真正意义上的主动参与。（3）让全体学生全员参与，让学生在教师引导下参与。在学生自由组合的基础上，教师要注意合理搭配，优化组合，不能任由学生自愿组合。教育要为每一个学生的发展负责，要面向每一个学生。对好学生和成绩落后的学生要一视同仁，让每一个学生都能参与到研究中去。

（3）注意帮助学生寻找解决问题的方法

课题研究的实践过程中，学生一定会碰到难以解决的问题，这时，教师要给予一定的帮助和指导，这种指导不是简单的告诉学生应该怎样做或不应该怎样做，而是积极的参与到他们中间去，通过共同上网，查文献，找资料等手段研究讨论，在问题得以解决的同时，学生学习到了解决问题的方法与途径，从而为今后的自主学习和终身学习奠定基础。

3、指导学生进行成果的展示与交流

课题研究搞一段后，让学生自己准备在化学课上展示自己的成果，并交流在这次活动中的体会和收获。教师要学会评价。新课程强调教学评价不仅要重视学习的结果，而且要重视学生在学习过程中的表现；不仅要关注学生的学业成绩，而且要关注学力、学生的智力品质；要重素质，重过程，重表现，把评价作为促进学生发展的重要手段。在课题研究学习中可以发挥学生的各自的长处，为他们展现自我风采、实现自我价值搭建了各种舞台。我们教师要学会用赞赏的目光看待每一个学生，学会用多种方式评价学生，让学生在学习中体会成功的喜悦，体会到做人的价值，认识到化学学科知识在实际生活中的作用和意义。

三  化学课题研究学习案例

本案例真实记录了我校2004届九（1）班的学生在学习《空气  氧》一章后所做的一次研究课题的情况。从中可以体会到，作为刚上初三的学生，如何从他们所想的问题中提炼研究课题，教师如何指导学生进行研究。

研究《制氧新方案》课题报告

                                                                      作者：潘谟宏  沈杰
                                                                                 姚申申  刘斌等

                                                                      指导老师：高燕

一.          问题的提出

当今时代随着科学与技术的不断发展，人们在力求效率与质量的提高。课堂上，老师教授了我们用加热氯酸钾与二氧化锰的混合物的方法制取氧气。于是，我和几个同学便质疑了，这是不是最简便的、最好的方法呢？难道没有其他更好的实验室制氧方案吗？我们针对这一问题组成课题小组进行研究探索。

二.          资料的收集

我们从电脑软件中、网上、百科全书、《辞海》等搜集各类制取氧气的方法（化学方程式）：

低温液化空气分离法

2Al₂O₃    通电    4Al + 3O₂↑ 电解熔融的氧化银

2H₂O    通电      2H₂↑+O₂↑   电解水

2KClO₃          2KCl+3O₂↑    加热氯酸钾与二氧化锰混合物

2KMnO₄        K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 加热高锰酸钾

4HNO₃          4NO₂+2H₂O+O₂↑  浓硝酸光照分解

2HgO        2Hg+O2↑ 氧化汞受热分解

2KO₃         2KO₂+O₂↑  臭氧化钾分解

6H₂O+6CO₂          C₆H₁₂O₆+6O₂↑ 植物光合作用

2H₂O₂        2H₂O+O₂↑  过氧化氢被二氧化锰催化分解

2Na₂O₂+2CO₂         2NaCO₃+O₂↑  过氧化钠与二氧化碳反应

还有其他一些方法。

三.          资料的辨删

前三者由于条件所制，实验室中无法频繁地实行，且带有一定危险性。而课本中学到的两种方法可行，但产氧量实在太少，分别产氧量约为自重的19.6%和5.1%。用氯酸钾时，如果取量不甚，会与二氧化锰副后应，生成有害的带有刺激性气味的气体。至于浓硝酸和氧化汞，实验中会分别生成有毒物质，二氧化氮和金属汞。用臭氧化钾太浪费了，因为那是强氧化剂，况且一下子也买不到这种试剂。那在实验里种一棵植物来制氧更不可取，这即不能控制量、速度和浓度，又不可以在一般实验室里施行。用过氧化钠与二氧化碳反应，虽然原理可行，但须另制二氧化碳，实验繁锁，不可取。综合分析实验室制氧气的一些要求（节能，安全，成本低，方法简便，易于操作，制氧纯，速率均匀等），最终我们决定想实验一下用“过氧化氢加二氧化锰催化分解”的方法制取氧气。

四.          研究的过程

研究的课题确定了，我们几个同学成立了课题小组，在老师的指导下，明确目标，分工合作，制定方案，实验研究。我们讨论，用过氧化氢加二氧化锰催化制氧气，用固体（粉未状）和液体反应，而且不需酒精灯加热，所以选择用与制取氢气的装置来制取。

1、试剂和器具

长颈漏斗（分液漏斗）、橡皮塞、锥形瓶（广口瓶）、导管、橡皮管、毛玻璃片、水槽、集气瓶、量筒、胶头滴管、试剂瓶、烧杯等。

过氧化氢溶液、适量的二氧化锰。

2、实验装置

3、实验过程

我们先用医用双氧水实验（2.5%～3.5%），将所需器具如右图所示搭建，然后加双氧水从漏斗口倒入。待十余分钟不见有气泡。按着多倒一些，再倒了一些双氧水，又待了十余分钟，可仍不见有气泡。于是认定这浓度有关系，可能太小了。

我们决定用30%的过氧化氢溶液实验。将原装置洗净后，再将过氧化氢溶液从漏斗口倒入。旋即，瓶中冒出大量气体，导管另一端冒出大量气泡，一下子来不及收集。另一方面，瓶中反应太剧烈，器具有些震动。于是认定浓度太大了。

我们再用30%的过氧化氢溶液与水以体积比为9:1，8:2，7:3，6:4，3:7，2:8，1:9，即浓度为27.4%，24.4%，21.6%，18.7%，15.7%，12.7%，9.6%，6.5%，3.3%的混合溶液实验，分别得到不同的实验结果，如下表：

4、实验结论：综上所述，我们认为用30％的过氧化氢溶液和水以3:7体积比混合，制取氧气为宜。我们取用20毫升新配的过氧化氢溶液，1/4药匙的二氧化锰制取氧气，能收集三集气瓶的氧气，这也正是我们学生实验所要的量。

五、遇到的问题

在实验中，我们遇到了不少问题，如在老师的指导下，参考新教材的实验，我们用如图一所示的装置来制取氧气，用分液漏斗来控制过氧化氢溶液加入的量，但我们想用排水排气集气法收集氧气，来观测氧气放出的速度，于是我们把右图的向上排气集气法改为排水排气集气法，但发现大多数情况气体都是从分液漏斗口漏出，而没有从水槽中输出。，经过许多次的实验，我们认为如果选择用分液漏斗，那么就不能用排水排气集气法收集氧气（这可能与压强有关）。我们为了能观测氧气放出的速度，将分液漏斗改为长颈漏斗，如图二所示，一次性加入我们所需要的量，取得了试验的成功。而且为新教材用“过氧化氢加二氧化锰催化分解”的方法制取氧气的试验提出了可行的方法与建议。

六．实验的体会

在研究制氧新方案的过程中，我们了解到了科学研究的方法：提出问题——寻找资料——设计方案——实验探究——解决问题——得出结论——指导实践——展示成果——反思提升。实验中，同学们碰到了过氧化氢溶液，手泛白了，但都毫不畏惧，依然积极地投入研究中，我们认识到作科学研究必备的精神——坚持不懈、不畏挫折、勇于探索的精神。我们大家一起组成小组进行共同研讨，共同思考解决问题，体会到团队合作的重要性与巨大力量。这次研究不仅培养了我们对科学的浓厚兴趣，还大大地增强了我们的自主学习能力、查阅资料能力、研究探索能力等等，我们受益匪浅。

四、化学课题研究学习几点思考：

本学期，在“二期课改”理念的指导下，我开展了化学课题研究学习的探索，在探索中，我与学生一起成长。下面是我的几点思考和体会：

1、教师要学会研究。课题研究学习是研究性学习的具体体现，而研究性学习目的是培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力， 即培养学生的科研能力。其选题过程、研究过程、结题过程，都十分类似科学研究过程。作为指导教师，在指导学生开展课题研究学习的过程中，必须学习在先，研究在先，必须具备一定的科研能力和知识，才能对学生的课题进行有计划、有目的、有成效的指导工作。因此，我们化学教师要做一个研究性的教师。
    2、教师要学会合作。研究性学习是一个新的课程，本身具有开放性、生成性、涉及面广、学科之间相互知识渗透等特点，对于我们教师也没有太多的经验，在信息发达的今天，我们教师的知识结构、能力结构都存在明显的不足。只有教师亲自参与其中，才能了解学生的需求和困惑；只有教师放下架子，以平等的身份出现在学生的面前，与学生一起探讨问题，和学生一起分享成功的喜悦，才能获得学生的承认和尊敬；只有教师敢于认识到自己的不足，才能虚心的与学生合作，从学生的研究中积累经验，获得方法。
    3、教师要学会评价。新课程强调教学评价不仅要重视学习的结果，而且要重视学生在学习过程中的表现；不仅要关注学生的学业成绩，而且要关注学力、学生的智力品质；要重素质，重过程，重表现，把评价作为促进学生发展的重要手段。在与学生一起进行课题研究学习中发现：课题研究学习可以发挥学生的各自的长处，为他们展现自我风采、实现自我价值搭建了各种舞台。我们教师要学会用赞赏的目光看待每一个学生，学会用多种方式评价学生，让学生在课题研究学习中体会成功的喜悦，体会到做人的价值，认识到化学学科知识在实际生活中的作用和意义。
   通过一阶段的课题研究学习的开展，使我认识到在化学学科教学中，开展课题研究学习的关键在教师， 我们要在我们熟悉的学科知识中加强研究学习活动，在学科教学中渗透研究学习的理念，不断培养学生自主学习，探究的能力，不断培养学学生的创新能力，为学生的终身发展奠定基础。