研究性学习课堂教学的一次尝试——以《酸雨和二氧化硫》的研究性学习为例

⌾ 史海华

研究性学习课堂教学的一次尝试
——以《酸雨和二氧化硫》的研究性学习为例

⌾ 史海华

一、引言

自“研究性学习方式”提出以后，人们便开始探索如何将“研究性学习方式”应用到学科教学中，构建学科的研究性学习模式，培养学生的创新精神和实践能力。我国现行物理教学大纲，虽然强调化学是一门以实验为基础的学科，学生实验和演示实验在教科书上也不少，但是在应试教育的限制下，绝大多数老师和学生都未将实验摆正位置，只是把实验当成理论的附属物，实验教学只作为帮助学生提供感性材料、为解难释疑起铺垫的阶梯。因此，在化学课堂教学中开展重实践，重探究的研究性学习，将会激发学生对物理学习的兴趣，进而积极主动、自主探索地学习化学知识，使课堂教学从“掌握型”走向“创新型”。

二、案例背景

在新课程实施过程中，本人进行了一次研究性课堂教学的尝试，在教学实施过程中努力让学生自主学习、合作学习、探究学习和主动学习方面有所体、有所突破。

三、实施过程

1．课题提出 在生活周围我们经常会看到：防盗窗很快就生锈了，公园中的石头雕塑，很多图案越来越看不清……为什么？

2．课前准备：本次教学是在一周前布置下活动提纲后进行的，使学生从实际生活中发现相关内容，有一定的感性认识，并对教学内容产生一定的兴趣，同时，让学生自己去找资料、做小实验、进行理论分析、编制效果测试题，以达到扩展学生的创造思维、发挥创造力、摆脱课堂的束缚，增强学生的学习能力的目的。

要求学生提前一周准备，将全班学生分成四组：

①资料收集小组：从书籍、电影以及互联网上收集各种有关酸雨和二氧化硫的文字，图片以及影像资料。

②实验设计小组：设计各种实验，探讨酸雨和二氧化硫的危害和治理。

③理论分析小组：从物理性质和化学性质的角度，分析和总结酸雨的形成及危害，以及如何治理。

④学习效果分析小组：根据教学目标，该小组成员每人至少编制出三道题目检查学习效果，由组长组织出一份检测试卷，检测全班学生的学习效果。

注意：每一小组必须要了解其他学习小组的内容，都必须充分预习课本，并借助于参考书掌握学习内容，才能完成自己的任务。

3．课堂教学过程：

(1)学生演讲；四个小组代表上台发言

①酸雨的危害性：

学生1，考察学校围墙铁栏腐锈情况，并展示剥落下来的铁锈片……

学生2，展示自己拍摄的破损了的金山寺塔的照片，并分析了金山寺塔周围的环境，如：附近的几个大烟囱……

学生3，展示故宫里面汉白玉栏杆被腐蚀的电子图片……

②酸雨的成因分析：

学生4，大气中的NO、NO2……

学生5，大气中的SO2、SO3……

③酸雨概念：

学生6，当空气中硫的氧化物和氮的氧化物随雨水降下，使雨水的pH小于5.6就成为酸雨。

(2)学习新知识，研究SO2的性质

教师重点指导学习元素化合物知识的方法，并让学生通过实验去经历、去感受，获得直接的知识，使学生不但领悟知识，而且掌握学习方法、研究方法。

①展示第二小组制取的SO2气体，推知SO2物理性质。

②从SO2非金属氧化物分析，它应具备哪些性质，并实验：a、SO2溶于水；b、SO2溶液中加入石蕊，观察现象。

③SO2特性——漂白性，实验：SO2通入品红溶液中，并加热，观察现象，为什么？比较氯水、SO2漂白性的差异性？

(3)讨论

①如何测定收集的雨水的pH，它是酸雨吗？

②请设计测定酸雨的方案

③根据资料查得，有雨水样品一份，每隔一段时间测定该雨水样品的pH，所得的数据如下：

测定时间h01234雨水的pH4．734．624．564．554．55

为什么测定的酸雨pH随时间而变化？

你对②中设计的方案应如何修正(学习科学研究方法)？

(4)提出解决问题的方案

①在意大利进行的一个研究结果表明：高烟囱可以有效地降低地球表面的SO2浓度。在20世纪的60年代至70年代的10年间，由电厂排放出的SO2增加了35%，但由于建筑高烟囟的结果，地面浓度降低了30%之多。请你从全球环境保护的角度，分析这种方法是否可取？简述其理由。

②在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有SO2、O2、N2、CO2等，为了除去有害气体SO2，并变废为宝，你作为一名工程师，请设计方案。

学生通过热烈讨论，对不同的方案从科学性、经济性、可操作性等进行评价，并得出以下2种方案：

方案1，洗气法：用碱液吸收饱和氢氧化钠溶液(或熟石灰的悬浊液)

方案2，固定法，钙固碱，在煤中加入CaCO3(反应式如下：CaCO3=CaO+CO2；S+O2=SO2；2CaO+2SO2+O2=2CaSO4)

③在某地有2个污染较严重的工业污染源，其中一个污染源为硫酸厂所排放的废气，另一个污染源为造纸厂排放的污水(主要成分有NaOH、Na2CO3等)，请设计方案，如何综合治理这2个污染源？如果只有一个硫酸厂，你认为需要加一个什么车间，能综合治理污染问题，变废为宝？

学生经过讨论得出方案：前者我们可以通过把硫酸厂排放的废气通入到造纸厂的污水中；后者则需要在硫酸厂中增加一个合成NH3的车间。

(5)学习效果分析小组同学用他们准备好的学习效果检测题对学生的学习效果进行检测，并当堂讲解，解答学生疑问。

(6)布置任务。请同学测定家庭附近雨水的pH，如果是酸雨，请提出解决酸雨的方案或建议等。

四、教学反思

1.教学模式 本节课充分体现了学生的主体性，教师的主导作用，将课内课外有机结合，体现了研究性学习的探究性、开放性、实践性等特点，提出了一种研究性学习的模式。

2.学以致用 学习知识本身不是目的，学习知识是为了更好地运用知识解决问题，认识自然的目的在于改造自然。本节课克服了传统课堂教学中心完全落实于知识学习，运用也只是停留在习题中的弊端，使学生的视野不只是局限在课本的知识体系中，而更多地投向广阔空间，逐步形成学以致用的思想。

3.亲身体验 学生自主学习获得亲身体验，逐步形成了善于质疑、乐于探究、勤于动手、努力求知的积极态度，产生积极情感，也初步学会了学习元素化合物知识的学习方法，同时也培养了学生的观察能力、实验能力、思维能力等科学素养。

4.培养能力 围绕一个需要解决的实际问题展开学习。在学习过程中，通过引导和鼓励学生自主发现和提出问题，设计解决问题的方案，收集和分析资料，调查研究，并进行交流，引导学生应用已有的知识与经验，学习和掌握一些科学的研究方法，因此培养了学生

发现问题和解决问题的能力。

5.培养责任感 在研究性学习的过程中学生要深入了解科学对于自然、社会与人类的意义和价值，学会关注人类与环境和谐发展，形成积极的人生态度。同时，也培养了合作学习的团队精神。

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