高职学院无机化学课堂教学中“研究性学习”的研究

范为群

摘 要：无机化学教学中研究性学习的课题主要有用研究性学习理念设置的教学性问题和用研究性学习方式解决的拓展性问题以及如何优化教学策略，指导学生进行探究性学习三大类。其中,教学性问题的情境可以通过利用化学现象、 精心设置疑问和运用已有知识等途径进行创设;拓展性问题一般需要通过学生学习过程中的演绎性思考、推广性思考或检讨性思考等方式来形成。而指导学生进行探究性学习则有许多值得思考的问题。

关键词：无机化学 研究性学习 教学性 拓展性

从研究性学习的含义来看，有广义和狭义两种理解。广义上，它泛指学生探究问题的学习，是一种学习方式、一种教育理念或策略。从狭义上理解，是指“学生在教师指导下，从自身生活和社会生活中选择并确定研究专题，以类似科学研究的方式主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动”，是一种专题研究活动。从含义上说，“研究性学习”无论是作为一种学习方式渗透到学科教学，还是作为一种课程模式开展专题研究活动，其目的都是为了改变学生以往单纯地接受教师传授知识为主的学习方式，为学生构建一种开放的学习环境，提供多渠道获取知识、并将学到的知识综合应用于实践的机会，培养学生的创新精神和实践能力发展学生的个性。

1.运用研究性学习的理念进行学科教学

1.1利用化学现象和与学生日常经验以及原有认识相矛盾的或新颖奇特的自然创设问题情境 ,能激发学生强烈的求知欲望。

例1 :原电池原理。问题情境:在盛有少量稀硫酸的试管中先后分别插入铜丝和放入锌粒 ,观察现象;然后将铜丝抵在稀硫酸中的锌粒上 ,观察铜丝表面的现象。提出问题:铜丝表面为什么有气体产生 ?

假说与验证:引导学生分析锌粒与稀硫酸反应的实质 ,提出铜丝和锌粒之间有电流产生的假说 ,并按教材中的原电池装置检验电流。

推理与验证:分析铜片、 锌片和稀硫酸分别在原电池装置中的作用 ,并分别用碳棒和氯化钠溶液代替铜片和稀硫酸进行原电池实验。

结论:总结原电池的组成、原理和能量的变化。

应用:判断几个装置是否属于原电池 ,分析其中电极极性和电极上的反应。

1.2 精心设置疑问创设问题情境

教师针对某些内容直接设置与学生已有知识不完全匹配的疑问 ,能有效地激发学生运用已有知识探究新知识的欲望。

例2 :氧化还原反应方程式的配平。问题情境:在 1～2 min 内配平下列氧化还原反应方程式:AsH3 + HNO3 —H3AsO4 + NO + H2O(结果在规定时间内无人完成)

提出问题:怎样进行氧化还原反应方程式的配平呢 ?猜想与假设:引导学生分析氧化还原反应过程中电子得失总数相等的规律 ,提出可以根据化合价升降总数相等的原理配平氧化还原反应方程式的假说。

实验与结论:根据化合价升降总数相等的原理进行氧化还原反应方程式的配平 ,并总结配平的一般方法。

应用:配平氧化还原反应方程式的练习。

1.3 展示科学探索过程，了解科学研究方法。

在一般的教学过程中， 教师偏重于对概念或理论的陈述， 学生偏重于对概念或理论的记忆， 缺乏深层次的探究，应在教学过程，充分展示从发现问题→提出假设→实验验证→素材分析→获得新知→形成结论 （理论）的思维活动过程。

2.用研究性学习方式解决的拓展性问题

用研究性学习方式解决的拓展性问题是指超出教学大纲或课程标准要求的问题 ,或者是跨学科的综合性问题。引导学生运用研究性学习的方式解决力所能及的拓展性问题 ,不仅可以促使学生提高研究性学习的能力 ,而且能使学生对已有的知识更为缜密。

2.1 通过演绎性思考形成问题，演绎是对学科教学内容的一种推理方法 ,而对演绎推理结论的确认过程可以形成有研究价值的拓展性问题。

例3 :苯酚与钠的反应提出问题:苯酚和乙醇分子中的官能团都是羟基 ,无水乙醇能与金属钠反应产生氢气 ,苯酚是否也能与钠发生反应呢 ?

猜想与假设:因受苯环的影响 ,苯酚分子里羟基上的氢原子比乙醇分子中羟基上的氢原子活泼。常温下无水乙醇能与金属钠反应产生氢气 ,苯酚在熔融状态下也应该能与钠反应产生氢气 ,而且比相同条件下乙醇与钠的反应更剧烈。如果将苯酚和乙醇溶于苯或四氯化碳等有机溶剂配制成浓度相近的溶液 ,再分别和钠反应,也应该是苯酚溶液中的反应更剧烈。

实验及现象:在 60 ℃水浴、 1molΠ L 的苯溶液、1molΠ L 的 CCl4 溶液等条件下进行乙醇和苯酚分别与钠的反应实验表明,苯酚与钠的反应速率小于乙醇与钠的反应速率,而且苯酚钠难溶于苯酚溶液、苯及 CCl4。结论和讨论:苯酚能够与钠反应产生氢气,但反应速率不如相同条件下乙醇与钠的反应,这是由相应条件下苯酚钠的溶解度小于乙醇钠所决定的。猜想中的错误是因为对苯酚钠的溶解性没有正确预见的缘故。因此,苯酚和乙醇与钠反应的实验事实不能作为判断分子里羟基上氢原子哪个更活泼的依据。

2.2 通过推广性思考形成问题。推广主要是指对习题和练习中某些规律或结论运用范围的思考和确认 ,而确认规律或结论的可行性是发现拓展性问题的重要途径。

2.3 通过检讨性思考形成问题。检讨性思考的轨迹主要是对某些实验原理、操作、 结论以及解题方法等的反思 ,而反思的过程也能发现可供研究性学习的拓展性问题。

3.优化教学策略，指导学生进行探究性学习

探究性学习是研究性学习的基础，它是指学生在一定的问题情境中，借助教材和其他信息材料，围绕问题搜集、加工、处理信息，以类似科学研究的方法，通过多种探索途径，最终找到解决问题的方式和方法，进而形成正确的结论和概念。

课堂教学中，指导学生进行探究性学习，教师首先要善于从学生实际出发，从教学的需要出发，创设生动活泼的问题情境，引导学生对某一问题进行深入仔细的研究。其次，要向学生明确探究的目的，指导探究问题的方法和途径。第三，要做好巡回指导工作，及时解决学生在探究过程中的困惑，使学生的探究活动能顺利进行。第四，引导学生对探究过程中获取的知识进行归纳整理，从中得出正确的结论，并把得出的结论应用到解决实际问题中去，提高学生解决实际问题的能力。◆