《新课标》理念下高中化学研究性学习课题的开展

杨光辉(成都市第二十中学校，四川成都 610036)

摘要：在《新课标》的基本理念下，开展化学研究性学习课题，能将中学“研究性学习”课程进一步深化，使之和中学化学课程相互渗透。能使中学化学教学和新一轮课程改革保持一致，使学科教学更具有活力。

1 尊重和满足学生发展的需要，指导学生自主选择化学研究性学习课题

高中生个体差异较大，具有不同的发展潜能。在化学研究性学习课题开展中要依据《课标》的理念，指导学生进行课题的选题。一方面老师要鼓励学生根据《课标》的目标和内容要求，以及各自的潜能和兴趣爱好，自主地选择研究性课题。另一方面要深入了解学生的学习基础、已有的化学知识水平、能力发展水平对学生选择的课题进行适当的指导。喜欢动手实验的同学在研究性学习中，多选择以实验为主的研究课题。例如，我校的这类同学选择了“实验室制氯气试验装置的组装探讨”“什么样的方法制取氨气最好？”“喷泉试验的理解及变型的研究”等实验课题。而擅长收集整理分析资料的同学选择了如“温室效应对人类生活的影响”、“生活中的氧化还原反应”、“调查常用电池的种类、使用范围、性能和价格，以及电池中的氧化剂和还原剂，调查废旧电池是如何处理的以及回收废旧电池的意义和价值”等调查类课题。而对人文历史有兴趣的同学则选择了“元素周期表的历史衍变及类型”等化学史类的课题。

在具体操作过程程序上，我们首先要对《课标》中的“内容标准”进行解读和体会。再根据成都二十中的学生实际情况，做出选题的指导意见。例如在“原电池原理及运用”的教学过程中，我们组织学生开展的化学研究性学习课题的过程，是先学习体会《课标》，《课标》中课程化学(2)主题2：“化学反应与能量”内容标准中“活动与探究建议”有：①查阅资料：化学能转变成热能、电能在生产、生活中的应用，②实验：用生活中材料制作简易的电池，③市场调查：不同种类电池的特点、性能与用途。在《课标》选修课程模块(4)化学反应原理，主题1“化学反应与能量”内容标准中“活动与探究建议”有①实验探究：电能与化学能的相互转变。②调查市场上常见的化学电池的种类，讨论它们的工作原理，生产工艺和回收价值。在此基础上，我们在《课标》的理念下，结合学生及教学的实际，在原电池的教学过程中，我们还增加设计了，①不同金属材料构成原电池的对比研究，②干电池的构造和工作原理，③实验室模拟氢氧燃料电池的实验探讨，④铅蓄电池的构造和工作原理，⑤可充电镉、镍电池的结构及原理的研究等课题。提供给学生让他们自主选择。通过课题的开发进行化学研究性学习。全班所有的同学都积极参与到几个课题组。分工协作进行开题论证，设计方案，查阅资料、整理资料、设计实验、动手实验到最后完成课题的结题。

2 充分突出化学实验的优势，有效地开展化学研究性学习课题

化学研究性学习课题的开展，要体现以实验为特征的化学学科特点，化学实验对提升学生的科学素养、激发学生学习化学的兴趣、创设生动活泼的教学情景、帮助学生理解和掌握化学知识和技能，启迪学生的科学思维，训练学生的科学方法，培养学生的科学态度和价值观都有重要的意义。《课标》的基本理念中强调了以实验探究为手段，改变学生的学习方式，重视学生的学习过程。虽然，《课标》没有单独对化学实验提出内容标准，但整个“内容标准”中却始终建议用实验探究来完成内容的学习，也就是说实验探究是学习过程和方式的主线。因此，在化学研究性学习过程中，充分突出化学实验的优势，能有效地开展化学研究性学习课题。现行教材中实验分为演示实验、边讲边实验、学生分组实验、趣味实验、家庭小实验。但学生亲自动手参与的实验比例还是太少，为了多让学生动手参与探究，突出化学实验的优势，我们通过以下三条途径来开展化学研究性学习。

2.1 改演示实验为学生探究实验问题→讨论→分析比较→得出结论。

演示实验一般是“验证性”，改实验的“验证性”为“探究性”一般程序是：实验→观察→提出。例如，在“原电池原理”教学中，我推荐了一个化学研究性学习的课题“不同的材料构成原电池的对比研究”，课题要求：了解原电池原理及构成原电池的条件。学会判断原电池的正负极，内外电路的电子流动方向。对比不同材料构成的电池的性能差异。学会书写原电池的电极反应式。学生尝试用铁、铜、锌、铝、镁、石墨等电极材料在硫酸、盐酸、硝酸、醋酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、氯化钠等不同的溶液中进行实验，对比它们的电流强度和电压，在这个过程中形成原电池的概念，构成原电池的条件。其中在镁和铝与氢氧化钠溶液和铝和铜与浓硝酸构成的两种原电池中，电池的电流方向与其它的原电池活泼金属作负极不活泼金属作正极的电流方向相反，激发了学生探究问题的兴趣，在问题得到解决的基础上，更进一步理解了负极和正极形成的本质原因及确定方法。

2.2 扩充分组实验

分组实验是教材内容安排的基础性学生实验，它主要是让学生运用学过的知识和技能规范地进行实验，以培养学生的实验技能和“强化所学到的知识。”这类实验以测量性、验证性和应用性为主，要求学生严格遵守操作规程，履行预习－实验(操作)－总结(实验报告)的全过程。这个过程中学生始终处于被动地位。我们在分组实验的基础上对它的实验内容进行扩充，让学生设计实验－搜集资料－动手实验－找出实验结果，来完成分组实验。例如在高二“氨气的制取和性质”实验中我们提出了“什么样的方法制取氨气最好”的研究性学习课题，让学生去做，首先学生根据学到的知识，在条件许可的情况下，设计所有的制取氨气的方法，如用氯化铵、硫酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵等不同的铵盐和碱石灰、氢氧化钠、氢氧化钾、生石灰等进行实验，或用浓氨水和不同的碱进行实验来制氨气。通过产生氨气的速度和体积等全面进行对比得出自己的结论。用什么方法测量氨气的体积是对学生所学到的化学知识是一个考验。经过研究，学生较好地设计出用量气装置装四氯化碳或苯来测定氨气的体积的方法。

2.3 拓展课外实验

课外实验是在老师的指导下学生利用课外的时间用一些简单易得的器材和试剂完成的实验，或称为“家庭小实验”。这类实验能开发学生的智力、提高学生学习的兴趣及联系实际的能力，是开展化学研究性学习的有效手段。但教材中这类实验还是太少。我们在化学研究性学习课题的开展过程中，主要从如下几个方面来拓展，一是开展课外兴趣小组，二是开放实验室，三是开展校外(家庭)实验。一般经过提出问题－设计研究方案－个体探究－小

组讨论－完成实验－作出评价的过程。例如，学生针对近年在市面上出现了特殊颜色的玫瑰花－蓝色妖姬的事例，在“溶液的酸碱性和pH”的家庭小实验“改变花的颜色”的基础上，提出了“不同的鲜花在酸性和碱性溶液中的颜色”的化学研究性学习课题。喜爱种花的同学们在家中用不同种类的鲜花作实验，然后进一步把鲜花、叶片、果皮研碎，用市售白酒提取液制取指示剂。

3 通过研究性学习课题开展过程，联系生产和生活实际，拓宽学生的视野

化学科学与生产、生活以及科技的发展有密切的联系，对社会的发展、科技的进步和人类的生活质量的提高有着广泛而深刻的影响。研究性学习作为社会实践活动的一部分，在课题的开展过程中会接触到很多的与化学有关的生活问题，老师要注意帮助学生拓宽视野，开阔思路，学会运用化学及其他学科的知识分析解决有关的问题。例如：通过“纳米材料及纳米技术”、“除了硅，我们还有什么？”“生命与DNA”等课题的研究，学生在研究性学习中了解关于纳米材料、计算机技术、生物化学等最新的科技成果。增强了学习化学的兴趣，让学生知道了化学对社会和科技发展的重要性，拓宽了知识视野。

4 关注学生化学研究性学习课题开展的全过程，对学生进行多样化、过程性的评价

在《课标》的理念下，化学研究性学习的评价既要促进学生在科学素养各个方面的共同发展，又要有利于学生的个性发展。所以，在化学研究性学习的课题开展过程中，要注意评价目标和评价方式的多元化，同时要注意化学研究性学习课题开展的过程评价，还要注意学生的自我评价。例如，在化学研究性学习的过程管理中，我们设计了学生在研究性学习过程中的自我评价表，用于学生自己、学生之间、课题组及指导老师对学生在研究性学习过程中的评价。这种评价重在参与、重在合作，是一种过程性的评价。再如“蓄电池的原理及运用的研究”课题小组，在没有完成预期的研究成果的情况下，指导老师对他们的课题小组，依然给予了较高的评价，认为他们虽然没有得出预期的结论，但他们认真地完成了整个研究过程，分析了实验失败的可能原因。

5 把握不同课程模块的特点，合理选择化学研究性学习的策略和方式

转变学生的学习方式是课程改革的基本要求，也是《课标》的基本理念，老师要在研究性学习过程中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习，帮助学生形成终身学习意识和能力。研究性学习的过程必须是一个学生自主学习的过程，在学习的过程中没有教师给的现成的知识和经验，只有通过学生自己的主动学习、探究学习和合作学习才能符合《课标》的基本理念。《课标》分为必修、选修两类，共八个模块构成，每个模块2个学分，根据需要，学生只需相应的学分(6、8、12分)即可达到相应的水平。现行教材中虽然没有相应的课程模块，但我们在化学研究性学习课题的开展过程中，针对文科学生，理科学生及其它不同层次的学生根据所选不同的课题内容特点，要求学生在课题开展过程中形成自主学习的习惯，形成探究学习的学习方式，并强调在研究过程中注重合作，培养合作精神和意识。

6 化学研究性学习的过程管理

在化学研究性学习的过程中，我们编制了研究性过程管理系列表，共八张，其中包括：化学研究性学习课题选题意向表；化学研究性学习课题申报表；化学研究性学习课题外出申请表；化学研究性学习课题外出活动记载表；化学研究性学习课题表；化学研究性学习课题研讨、实验活动登记表；化学研究性学习课题结题登记表；化学研究性学习课题学生自我评价表。在学生进行化学研究性学习的整个过程中，及时地对学生进行管理。在化学研究性学习选题阶段，我们指导学生侧重于从学生已有的知识经验和将要经历的社会生活实际及将要学习到的化学学科知识点出发选择课题，通过选题意向表的填写及时地了解学生的情况，并进行适当的指导和调整。然后开始选题。并填写课题申报表。其次，对学生的研讨活动、实验活动、外出调查活动进行统计、审查和指导管理。并填写相应的表格。第三，在化学研究性学习的后期，对学生的课题研究成果进行评价，最后，在学习过程和学生的评价方面，我们设计了化学研究性学习课题学生自我评价表，对学生进行自我评价。

总之，化学研究性学习课题的开展是在课程改革过程中的新生事物，在具体操作中必然还存在不足或不当作法，这恰恰说明我们需要更进一步地对《课标》进行思考与探索。

参考文献：

［1］中华人民共和国教育部. 《普通高中化学课程标准》(实验)［M］北京：人民教育出版社，2003.4.

［2］霍益萍. 《研究性学习》［M］. 上海：上海教育出版社，2002.7.

［3］成都二十中编. 《研究性学习操作手册》［M］. 四川：四川教育出版社，2002.7.

［4］盛焕华，施华. 《高中化学研究性学习》［M］. 龙门书局，2003.1