研究性学习在高中化学教学中的设计与实施

孟茂梅

研究性学习是一种以教师引导、学生为主体的教学模式，教师通过对研究性情境的创设，引导学生观察问题，并发现问题的本质.在传统的高中化学教学中，教师一直是课堂的主角，学生们的化学学习较为死板，学生们只会机械性的记忆知识点，缺乏对知识使用的灵活性和创新性.在本文中，我们将从高中化学教学实践入手，探讨研究性学习的设计与开展策略.

一、课堂引导，对比研究

化学学科知识点多而广，尤其是在易混知识点的辨析上，很多学生束手无策.在传统的教学模式中，教师一味地进行重复性教学，反复对知识概念进行强调，这样不仅教学效率低下，还会影响学生化学学习积极性.我认为，易混知识之间既存在相似性，又存在差异性，唯有引导学生进行对比研究，才能掌握化学知识的实质，实现辨析记忆.

例如，在二氧化硫与钡盐反应的教学中，很多学生对钡盐性质容易混淆.对此，我为学生们设计了如下的研究性问题.

问题一 若是将二氧化硫通入氯化钡溶液中，将会产生什么反应？于是，学生们大胆研究，假设该实验可以进行，则反应方程式为

SO2+BaCl2+H2OBaSO3+2HCl

对于盐类反应，要想保证反应的可行性，则生成物中必须含有气体或是沉淀.在上述反应中，亚硫酸钡可溶于盐酸，故两者都不曾产生.于是可知，将二氧化硫通入钡盐无明显现象.

问题二 若是在上述溶液中继续通入足量的氨水，又有什么现象呢？此时，我们必须注重对学生的引导，要求他们对比两次实验.首先，我针对问题二中的实验，要求学生研究为何没有亚硫酸钡产生？结合钡盐的性质，学生们很容易得出，是盐酸的作用.然后，我又继续提问：要想生成钡盐，最有效的方式什么，尝试结合二中提问回答.此时，学生们便很自然地被引入问题二，加入足量氨水，则改变了酸性条件，故有白色沉淀.

问题三 若是在问题一的基础上加入适量硝酸溶液，会有什么现象？我继续进行引导探究工作，与一相较，三中添加硝酸对反应产生的影响决定产物类型.硝酸具有强氧化性，则一中的亚硫酸根离子会被氧化成硫酸根.有硫酸钡的性质可知，其不溶于酸或水，故有白色沉淀.通过上述三个问题的对比，学生们实现了对钡盐性质的对比研究，对其性质理解得到进一步深化.

二、实验研究，思维训练

实验研究是化学教学的重要形式之一，是高中化学教学的关键一环.对于学生发展而言，化学实验形象直观，有利于激发学生化学学习积极性.通过实验研究的实施，学生们可以进行自主研究，有利于培养学生的探究性思维和创新式思维.对此，我们可以结合教学内容，选定一些研究方向，引导学生进行实验研究.

例如，在铜与浓硫酸的反应教学中，我为学生们设计了如下的探究实验.在室温下，把铜片放入浓硫酸中，没有明显反应.甲同学认为：因为铜表面发生钝化现象，导致反应难以进行.乙同学认为，因为室温下铜片与浓硫酸的反应缓慢，导致实验现象不明显.现要求学生设计探究性实验，验证甲乙两同学说法的正确性.

在明确了研究性实验的目的后，我首先引导学生进行思考设计.对于该验证性实验，只要我们分析出上述反应中铜表面的物质即可.于是，学生们选定硝酸银进行探究性实验.于是，学生们在烧杯中放入一块铜片，然后再加入适量的浓硫酸.此时，保证铜片完全浸没在浓硫酸中即可，待反应一段时间后，将铜片取出.待铜片洗净后，将其放入盛有硝酸银溶液的烧杯中，并观察实验现象.若是看见铜片表面有白色物质（即是银）析出，且溶液变蓝，则说明铜在浓硫酸并没有发生钝化现象.反之，若是铜片表面没有析出白色物质，溶液不变色，则说明甲同学的猜想正确.通过该探究性实验的实施，学生们从实验仪器选取、实验步骤设置到最后的实验结论分析，他们实现了一个完整的化学实验研究过程.在整个过程中，学生们自主分析问题、解决问题，有效的培养了学生的化学研究思维能力.

三、研究性作业，拓展教学

研究性学习不仅需要应用在化学课堂中，更要做到走出课堂，延伸到学生的化学训练中.化学课后作业的设计也是化学研究性学习的重要一环，可以实现对化学教学的拓展应用.在研究性作业的设计上，我们必须紧密联系学生生活实际，并结合学生身边的化学案例选定研究性作业.

例如：已知某金属混合粉末中，除含铝外，还有铁和铜中的一种或两种.请设计合理的实验研究该金属混合粉末中铁、铜元素的存在.仅限以下的仪器和试剂：烧杯、试管、玻璃棒、量筒、滴管、药匙；1 mol/L硫酸、2 mol/L硝酸、2 mol/L氢氧化钠、20% KSCN溶液.

（1）提出假设：

假设一：该金属混合物中除了铝还含有铁元素；

假设二：该金属混合物中除了铝还含有元素；

假设三：该金属混合物中除了铝还含有Fe、Cu元素.

（2）设计实验方案

（3）实验过程：根据（2）中的方案叙述实验操作及预期现象.

分析 该作业来源于对易拉罐成分的探究，是从学生生活中升华所得的习题.由控制变量原则可知，第一问中的空格应填铜元素.要想验证铁粉的存在，学生们提出利用磁铁进行验证的原理，于是便实现了对假设一的验证.若是存在铁粉，则磁铁上会吸附一定的铁粉.在铜粉的验证上，由于铜活性较低，故需要先除去溶液中的铁和铝，若有紫红色固体剩余，则可以说明原混合粉末中含有铜.于是，学生们设计了如下的研究性实验：去适量粉末于试管中，加入过量NaOH溶液，冲洗静止后得到固体.再向大试管中加入足量稀盐酸，加水多次洗涤，得到剩余固体.若是固体呈现紫红色，则说明元混合粉末中存在铜粉.通过该研究性作业的布置，学生们对化学学科的应用意识得到强化，实现化学教学的拓展.

总之，研究性学习在高中化学教学中的实施，不仅是素质教育的体现，更是培养学生综合能力的要求.研究性学习的实施不会一蹴而就，我们必须注重对教学方式的改革，重视化学学科应用，重视学生的体验教学，实现化学教学的有效性.