一次研究性学习的实践与思考

　　摘要：本文从一个研究性学习课例出发，对有关研究性学习的培养目标、课程定位、选题原则以及与化学教学的关系等问题进行了比较深入的探讨。
　　关键词：研究性学习；实践
　　随着基础教育课程改革的推进，研究性学习作为综合实践活动的重要内容已列入到了课程安排之中，学校也从省里申请到了关于在初中开展研究性学习的认识与实践课题，并要求化学学科首当其冲地开展研究性学习，每大周要上一节研究性学习课〔1〕。没有教材，没有可借鉴的经验，一切摸着石头过河。本想把它上成一般的化学课来提高成绩，可学生不依不饶，并且异口同声的要求到实验室去上，那就到实验室上去。下面是一次研究性学习的教学过程，写出来与同行们探讨，并就研究性学习谈一谈个人认识，不妥之处，敬请指正。
　　一、课题：酚酞试液红色消失之谜的探究
　　师：不知同学们是否还记得，上次做NaOH性质实验时，酚酞试液滴入NaOH溶液开始变红稍后又变成无色的事？今天的研究性学习课题就是酚酞试液红色消失之谜的探究。
　　课题一提出立即激发起学生的探究兴趣。由于刚学了反应2NaOHCO2Na2CO3H2O，很快学生A说出了红色消失的原因：可能是其中的NaOH被空气中的CO2反应掉了。
　　真的是因为NaOH被空气中的CO2反应掉了吗未等我说完，一向沉默寡言的学生B突地站起来说：老师，我认为学生A的猜想是不可能的，NaOH没有被反应掉。因为Na2CO3溶液显碱性，即使NaOH变成Na2CO3，酚酞也应仍显红色。同学B的发言引来了一阵热烈的掌声。
　　师：既然NaOH仍存在，那么酚酞试液红色消失之谜应作何解释呢？
　　大家陷入了沉思。两三分钟后，学生C说：哦，我知道了，可能是酚酞被反应掉了。
　　学生C的猜测似乎使大家看到了谜底，有的人在往实验后的溶液中加碱液以检验酚酞是否存在；也有的人先往NaOH溶液中滴入酚酞，随后立即滴入植物油密封，以检验酚酞是否被空气中的什么物质反应掉。然而实验结果使同学们再次大感意外：密封后的NaOH溶液开始变红，稍后仍变成无色，而加碱液后无色又变成红色，酚酞还在着呢！此时大家开始意识到问题并不简单，教室里一下子静了下来。不久，学生D、E在下面小声地议论：既然NaOH、酚酞都在，那么只有一种可能，那就是跟水有关。
　　师：你认为可能与水的哪些方面因素有关？
　　学生D坚定地说：肯定与水的量有关，因为水没有参加反应。
　　大家觉得学生D的话很有道理，于是又忙碌起来。有的往待测液中加水，有的则给待测液加热。一会儿后，加水的学生F狂叫起来：哇！奇迹！红色又出现了！其他学生听说后也跟着加水，果真红色又显示出来了。
　　师：这个现象给我们带来了什么信息呢
　　学生G：这说明红色消失可能是与NaOH浓度有关。开始时NaOH浓度可能太大，红色消失。加水后浓度变小了，红色才又显示出来。学生H气冲冲地站起来说：我不服！如果给刚才加水后变红的试管再加热蒸发掉一些水后，红色消失了才能说明是与NaOH浓度有关。同学们按照学生H的观点动手实验，大约一分钟后红色真的消失了，大家脸上露出了幸福的笑容。
　　师：多大浓度的NaOH溶液才能保证红色不消失呢？此言一出，课堂又热闹了起来。实验的实验，讨论的讨论，更有争得面红耳赤者，探究活动再次进入了高潮。
　　师：下面我们一起来交流各组的研究成果。
　　同学I主动走上讲台报告他们组的研究成果：我们小组通过配制不同溶质质量分数的NaOH溶液实验，发现NaOH溶液的溶质质量分数在10以下时酚酞仍显红色，超过10时红色就会消失。同学J迫不及待地跑到黑板更前大声说：我们小组是用PH值来研究的，我们发现：当NaOH溶液PH值在8～10之间时红色不会消失，当PH10时红色会消失。？？
　　师：关于酚酞变色的原理同学们可查阅有关资料，今天的课题研究到此为止，课后请大家把自己的研究过程写成小论文以备交流。
　　二、几点思考
　　1、教师是研究性学习的实践者，研究性学习怎么开展，是一个摆在每位教师面前的新课题。需要我们积极实践，认真探索，重要的是要更新教育观念，努力学习现代教育理论，掌握现代教育技术，用先进的教育理论指导教学。
　　2、研究性学习的培养目标及在初中化学教学中的定位问题。研究性学习是面向全体学生的必修课，而不只是为少数成绩较好的学生开设的课程。它以激发学生主动探索的积极性，培养学生的创新精神与实践能力为追求目标，鼓励学生介入化学学科前沿的研究，要求学生的研究成果有科学性，但并不强求每个学生的最后研究都必须是独一无二的。强调这样一种定位，有助于防止把化学研究性学习演变为新的学科竞赛培训，演变为提高中考成绩的补课，有助于摆脱应试教育的思想束缚。
　　3、化学研究性学习与化学教学的关系。从已有的实践来看，凡是认真参加化学研究性学习的学生基本上都没有影响化学学科的学习。很多个案显示，因为课题研究的需要，学生用然后知不足，常常自觉的充电，加深或拓宽了与课题研究相关的化学知识的学习；有的通过自己亲身实践，加深了对化学知识的理解与对化学的热爱。因此是否可以这样说，化学研究性学习与化学教学是互相补充、互相促进的关系，是水涨船高的关系。
　　4、什么样的问题是研究性学习的合适选题。（1）开放性问题。开放性是研究性学习选题的一个重要特征。在上述课例中，酚酞红色消失之谜的探究就是一个开放性程度很高的问题，可提出很多猜想，进行多角度研究。即使解开了谜底，还可以提出更深的问题：其他碱液与酚酞作用是否也存在类似现象？酚酞试液本身的浓度是否也影响其颜色变化？等等，这些又是一个极富吸引力、极具挑战性的课题，足以激起学生的探究欲望。（2）能激发学生兴趣的问题。酚酞红色消失之谜的探究把不同班级的学生都吸引了过来，就是因为这个问题有吸引力、有挑战性。（3）有利于学生参与与自主探究的问题。本文所提出的课题，起点低、入口宽、入手容易，不同层次的学生经过适当准备后均可着手研究，均有所得。（4）难度适中的问题。由于研究性学习是基于学习的研究，它不同于一般意义上的科学研究。因此选题应以学生为本，符合学生的发展水平与能力，难度适中，学生具备了解决问题所需的基本知识。从本文所举案例的解决过程来看，只用到了NaOH、Na2CO3的性质、PH值以及酚酞等知识，学生力所能及但又有一定的能力要求，这些能力要求在教师的指导下，在与同伴的合作交流中，有些是可以达到的，研究者能从中获得成功的喜悦。当学生提出的问题过大、过难时，教师应及时给予帮助，使所要研究的问题变得具体，学生通过自己跳一跳便能够完成。
　　三、问题哪里来
　　提出问题比解决问题更重要。研究性学习重点关注的不是问题的最后结果，而是问题研究的过程，是否对培养学生创新意识有利。问题哪里来？
　　1、问题从教材中来。教材对很多知识往往只是一带而过。如关于铜的性质，课本上只简单地介绍了一句：铜在潮湿空气中会生锈。其实，稍微刨根究底可获得一个内涵丰富的研究课题铜生锈条件的探究。又如课本上说：氧气能使带火星的木条复燃，利用這个性质检验氧气。这是一个研究性学习的生长点，可以产生很多课题：能使带火星的木条复燃的气体一定是氧气吗？空气中氧气含量达到什么值时也可以使带火星的木条复燃？
　　2、问题从化学实验中来。化学实验蕴涵的研究课题比比皆是，可随手拈来。如测定空气中氧气含量的实验就存在几处疑点：其一，测得的空气中的氧气体积并不是21，一般小于21这是为什么？其二，瓶中的氧气真的被蜡烛燃烧消耗殆尽吗？怎样才能检验出瓶中是否含有氧气？空气中氧气稀薄到什么程度蜡烛会熄灭？每个疑点都是一个好的研究课题。再如过氧化氢与二氧化锰反应制氧气实验，也有很多值得研究之处：二氧化锰是这个反应的催化剂，换成氧化铜、氧化铁等行吗？用带火星的木条检验时，常常出现试管里有大量气泡产生而木条仍不能复燃的现象，原因何在？。新教材倡导的绿色化学理念更使实验的绿色化研究成为一个个现成的研究课题。
　　3、问题从生产、生活中来。生产、生活孕育着无穷无尽的问题。如养鱼专业户经常要用增氧机向池塘里增氧，增氧机里出来的真的就是氧气吗？这就是一个值得研究的课题。又如很多瓜果、竹子里是空的，这个再平常不过的自然现象的背后就隐藏着一个极富创意的研究课题：空腔里是什么气体？是空气吗？它是怎样产生的？如何检验？
　　总之，开展研究性学习对我们每位教师来讲既是一种挑战，也是一种机遇。我们只有抓住机遇，迎难而上，大胆探索，勇而实践，才能走在时代的前列。
　　参考文献
　　〔1〕李平，蔡秀慧：中学化学实验研究新编〔M〕。长春：东北师范大学出版社，1999。