初中化學“課題研究”學習的嘗試

錢艷艷

（南京市育英第二外國語學校 江蘇 南京 210044）

一、化學課題研究學習的認識

化學課題研究，是教師或學生提出化學問題，通過調查、探究、討論、分析等活動，獲得對于某一問題的認識過程。它是以學生的自主性探究為核心，讓學生把化學問題當作課題或專題進行科學、系統、深入地研究，使學生從中獲得科學知識、科學方法，態度情感和意志品質等全方位體驗的活動。

在這一研究過程中，從課題的選擇和設計，到課題探究的中間過程，最后到課題的完成，均要以學生為主體來進行，力求通過學生親身地選題、實驗、思考、總結等活動，完成對某一問題的認識，從中獲得新知。教師在課題解決的過程中，是引路人，是助手，是協從，而不再是神圣的“先知先覺”者。選擇的研究課題可大可??；解決問題的探究過程可長可短；可在課堂上由師生共同探討進行，也可在課外由學生自己完成；結題報告可以是論文、圖表，也可以是小制作、小發明等等，形式不拘一格，只要能充分體現學生自己的聰明才智和創造性。

作為一線的教師，我在課題研究學習方面作了一些嘗試，在實踐的過程中，我感覺到課題研究學習本身所具有的特點：

（1）課題研究的這種方式，符合學生的認知規律。

（2）能滿足中學生的心理需求：中學生的自我意識逐年增強，他們喜歡表現自己，不愿服從他人的指使，渴望獨立，追求自尊。而課題研究恰好強調的是學生活動的自主性和創造性，希望參與活動的個體都能表現出各自的個性。教學實踐也證明，學生普遍喜歡課題研究這樣的具有互動性和開放性的學習方式。

（3）課題研究反映了學生學習的價值取向。中學生的內心深處渴望學習，渴望有一個比較好的學習方法；他們喜歡“打破沙鍋問到底”，希望對每一個不懂的問題探個究竟。傳統的課堂教學方法不能最大程度地滿足學生的這一需求，以至于產生厭學情緒。課題研究活動能夠很好地解決這一問題。

（4）課題研究由于不受課堂教學的時間和空間的限制，因此能夠十分有效地激發學生的興趣，培養學生多方面的能力。特別是能夠激發學生鉆研的興趣和動手的欲望，有利于學生創造性思維能力的形成和培養。它是實施素質教育，培養學生創新精神的有效途徑。

（5）課題研究能讓參與活動的學生生動地體會到科學研究的思路：提出問題→進行假設→制定實驗方案→歸納小結→得出結論；體會科學方法在學習過程中的重要性，從而樹立“方法比結論重要”的學習理念。

（6）課題研究可能會遇到各種困難，學生的心理承受能力要經受考驗。因此，課題探究的活動過程有利于學生養成良好的意志品質；讓學生學會互相關心，團結協作；逐步培養學生自我調控的能力。

二、化學課題研究學習的過程

1．選擇研究課題

課題即問題，是教師和學生在日常教與學的活動中所遇到的實際問題。這些問題可能是與教學內容相關的；也可能是學生或教師在生活中發現或遇到與所學內容關系不大的問題。因此，所選定的課題必然具有兩個特征：首先，課題是源自學生的學習需求。因為學生是教育對象，是學習活動的主體，課題體現了學生學習的價值取向，反映了學生學習中所存在的問題，所以，依據這一原則所確定的課題才會吸引學生，才有研究的價值。其次，選擇研究課題和開展課題研究活動，還必須依據學校的實際情況以及教師的教學水平。否則，設計再好的課題也無法開展下去。選擇研究課題，我覺得應激勵學生發現并敢于提出研究課題，研究課題不僅僅只是由教師給學生提出，可以讓學生自己去發現問題并能大膽地提出供研究。例如：在初中化學第二單元《我們周圍的空氣》的學習中，一個章節的學習結束后，學生提出了一些問題：如（1）實驗室用的三種方法制取氧氣，哪種是最優方法；（2）鎂帶在空氣中燃燒除了與氧氣反應，會不會與氮氣反應 （學生在做練習時碰到Mg3N2）；（3）氧氣是怎樣被發現的；（4）空氣污染問題。 顯然，學生提出的這些問題就是很好的研究課題。于是我便鼓勵學生對這些問題進行進一步的研究，學生根據自己所感興趣的問題組成了一個個課題小組，進行了大膽的實踐與探索。（詳見案例）。

2．指導學生進行課題研究

研究課題的完成，離不開學生的主動參與，更離不開教師的指導，特別是在第一次進行課題研究的時候。通過教師有意識的指導，不僅能夠教給學生進行科學研究的方法，培養學生的科學意識和科學精神，而且能夠使學生少走彎路，保證課題研究的順利進行。但是，教師的指導一定要在以學生為主體的基礎上進行，注意不能代替學生進行研究；指導要在學生最需要幫助的時候進行；教師的指導要富有啟發性。另外，教師要研究學生在哪些方面需要指導；指導些什么。著眼于學生長遠素質和能力的提高。

（1）注意教給學生科學研究的方法

課題研究無論是在課堂教學中，還是進行課外活動，都應該將這一方面放在首位。一般來說，當師生共同確定好研究課題以后，教師要和學生商討、設計研究方案，此時，教師應該有意識地引導學生注意課題研究要有一個整體思路，即：

（a）制定明確的研究目標；

（b）分析問題解決的方法；

（c）設計解決問題的方案并付諸實踐；

（d）總結匯報研究成果。

有必要的話，還要制訂詳盡的研究計劃，包括小組的劃分，各成員的職責，課題研究的進程計劃，完成課題所需的時間以及研究結果的匯報形式等等。

（2）注意指導學生參與的方法

課題研究的目的之一就是要讓學生學會合作學習，不可能由某一個學生完成，而是以小組進行。而要想達到合作學習的目的，必須要讓每個小組成員真正參與其中，每個人都是課題完成必不可少的一部分，要有主人翁的意識。因此，教師在指導的過程中，（a）要自始至終調動學生的積極性，多鼓勵少指責。給每一位成員都要分配具體的任務，使其明確承擔一定的責任，這樣有利于學生積極主動地參與進來。（b）讓學生參與到課題研究的各個環節，參與到活動的全過程，只有讓學生參與到課題研究的各個環節，參與到活動的全過程，才是真正意義上的主動參與。（c）讓全體學生全員參與，讓學生在教師引導下參與。在學生自由組合的基礎上，教師要注意合理搭配，優化組合，不能任由學生自愿組合。教育要為每一個學生的發展負責，要面向每一個學生。對好學生和成績落后的學生要一視同仁，讓每一個學生都能參與到研究中去。

（3）注意幫助學生尋找解決問題的方法

課題研究的實踐過程中，學生一定會碰到難以解決的問題，這時，教師要給予一定的幫助和指導，這種指導不是簡單地告訴學生應該怎樣做或不應該怎樣做，而是積極地參與到他們中間去，通過共同上網，查文獻，找資料等手段研究討論，在問題得以解決的同時，學生學習到了解決問題的方法與途徑，從而為今后的自主學習和終身學習奠定基礎。

3．指導學生進行成果的展示與交流

課題研究一段后，讓學生自己準備在化學課上展示自己的成果，并交流在這次活動中的體會和收獲。教師要學會評價。新課程強調教學評價不僅要重視學習的結果，而且要重視學生在學習過程中的表現；不僅要關注學生的學業成績，而且要關注學習能力、學生的智力品質；要重素質，重過程，重表現，把評價作為促進學生發展的重要手段。在課題研究學習中可以發揮學生的各自的長處，為他們展現自我風采、實現自我價值搭建舞臺。教師要學會用賞識的眼光看待每位學生，學會用多種方式評價學生，讓學生在研究過程中體會成功的喜悅，體會化學學科知識在實際生活中的作用和意義。

三、化學課題研究學習案例

本案例記錄了我校2010屆九（4）班的學生在學習第二單元《我們周圍的空氣》后所做的一次研究課題的情況。從中可以體會到，作為剛上初三的學生，如何從他們所想的問題中提煉研究課題，教師如何指導學生進行研究。

研究《制氧新方案》課題報告

作者：許同學 陳同學 榮同學 慶同學等

指導教師：錢艷艷

1．問題的提出

當今時代隨著科學與技術的不斷發展，人們在力求效率與質量的提高。課堂上，老師教授了我們用加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物的方法制取氧氣。于是，我和幾個同學便質疑了，這是不是最簡便的、最好的方法呢？難道沒有其他更好的實驗室制氧方案嗎？我們針對這一問題組成課題小組進行研究探索。

2．資料的收集

我們從電腦軟件中、網上、百科全書、《辭?！返人鸭黝愔迫⊙鯕獾姆椒ǎɑ瘜W方程式）：

低溫液化空氣分離法

還有其他一些方法。

3．資料的辨刪

前三者由于條件所制，實驗室中無法頻繁地實行，且帶有一定危險性。而課本中學到的兩種方法可行，但產氧量實在太少，分別產氧量約為自重的19.6%和5.1%。用氯酸鉀時，如果取量不當，會與二氧化錳副反應，生成有害的帶有刺激性氣味的氣體。至于濃硝酸和氧化汞，實驗中會分別生成有毒物質，二氧化氮和金屬汞。用臭氧化鉀太浪費了，因為那是強氧化劑，況且一下子也買不到這種試劑。那在實驗室里種一棵植物來制氧更不可取，這既不能控制量、速度和濃度，又不可以在一般實驗室里進行。用過氧化鈉與二氧化碳反應，雖然原理可行，但須另制二氧化碳，實驗繁鎖，不可取。綜合分析實驗室制氧氣的一些要求（節能，安全，成本低，方法簡便，易于操作，制氧純，速率適中等），最終我們決定實驗一下用“過氧化氫加二氧化錳催化分解”的方法制取氧氣。

4．研究的過程

研究的課題確定了，我們幾個同學成立了課題小組，在老師的指導下，明確目標，分工合作，制定方案，實驗研究。我們討論，用過氧化氫加二氧化錳催化制氧氣，用固體（粉未狀）和液體反應，而且不需酒精燈加熱，所以選擇用“固—液常溫型”裝置來制取。

（1）試劑和儀器

長頸漏斗（或分液漏斗）、橡皮塞、錐形瓶、導管、橡皮管、毛玻璃片、水槽、集氣瓶、膠頭滴管等。

過氧化氫溶液、適量的二氧化錳。

（2）實驗裝置

（3）實驗過程

我們先用醫用過氧化氫溶液實驗（2.5%～3.5%），搭配儀器，然后將過氧化氫溶液從長頸漏斗口倒入。待十余分鐘不見有氣泡。接著多倒一些，再倒了一些雙氧水，又待了十余分鐘，可仍不見有氣泡。于是認定這濃度有關系，可能濃度太小了。

再決定用30%的過氧化氫溶液實驗。將原裝置洗凈后，再將過氧化氫溶液從長頸漏斗口倒入。錐形瓶中立即冒出大量氣體，導管另一端冒出大量氣泡，一下子來不及收集。另一方面，錐形瓶中反應太劇烈，儀器有些震動。于是認定濃度太大了。

我們再用30%的過氧化氫溶液與水以體積比為9∶1，8∶2，7∶3，6∶4，3∶7，2∶8，1∶9， 即濃度為 27.4%，24.4%，21.6%，18.7%，15.7%，12.7%，9.6%，6.5%，3.3%的混合溶液實驗，分別得到不同的實驗結果，如下表：

體積比濃度 濃度（%） 結論9∶1 27.4 反應太快，氧氣來不及收集8∶2 24.4 同上7∶3 21.6 同上6∶4 18.7 同上5∶5 15.7 同上4∶6 12.7 速率適當，還能夠收集3∶7 9.6 速率適當，能夠適時收集2∶8 6.5 反應太慢，氧氣收集不滿1∶9 3.3 同上

（4）實驗結論：綜上所述，我們認為用30%的過氧化氫溶液和水以3∶7體積比混合，制取氧氣為宜。我們取用20毫升新配的過氧化氫溶液，1／4藥匙的二氧化錳制取氧氣，能收集三集氣瓶的氧氣，這也正是我們學生進行氧氣的化學性質實驗時所需要的量。

5．遇到的問題

在實驗中，我們遇到了不少問題，如在老師的指導下，我們用分液漏斗來控制過氧化氫溶液加入的量，但我們想用排水排氣集氣法收集氧氣，來觀測氧氣放出的速度，于是我們把開始的向上排氣集氣法改為排水排氣集氣法，但發現大多數情況下氣體都是從分液漏斗口漏出，而沒有經導管從水槽中輸出，經過多次的實驗，我們認為如果選擇用分液漏斗，那么就不能用排水排氣集氣法收集氧氣（這可能與壓強有關）。我們為了能觀測氧氣放出的速度，將分液漏斗改為長頸漏斗，一次性加入我們所需要的量，取得了實驗的成功。

6．實驗的體會

在研究制氧新方案的過程中，我們了解到了科學研究的方法：提出問題——尋找資料——設計方案——實驗探究——解決問題——得出結論——指導實踐——展示成果——反思提升。實驗中，同學手碰到了過氧化氫溶液，手泛白了，但都毫不畏懼，依然積極地投入研究中，我們認識到做科學研究必備的精神——堅持不懈、不畏挫折、勇于探索的精神。我們大家一起組成小組進行共同研討，共同思考解決問題，體會到團隊合作的重要性與巨大力量。這次研究不僅培養了我們對科學的濃厚興趣，還大大地增強了我們的自主學習能力、查閱資料能力、研究探索能力等等，我們受益匪淺。

四、化學課題研究學習幾點思考

本學期，在“新課程”理念的指導下，我開展了化學課題研究學習的探索，在探索中，我與學生一起成長。下面是我的幾點思考和體會：

1．教師要學會研究

課題研究學習是研究性學習的具體體現，而研究性學習目的是培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，即培養學生的科研能力。其選題過程、研究過程、結題過程，都十分類似科學研究過程。作為指導教師，在指導學生開展課題研究學習的過程中，必須學習在先，研究在先，必須具備一定的科研能力和知識，才能對學生的課題進行有計劃、有目的、有成效的指導工作。因此，我們化學教師要做一個研究型的教師。

2．教師要學會合作

研究性學習是一個新的課程，本身具有開放性、生成性、涉及面廣、學科之間相互知識滲透等特點，對于我們教師也沒有太多的經驗，在信息發達的今天，我們教師的知識結構、能力結構都存在明顯的不足。只有教師親自參與其中，才能了解學生的需求和困惑；只有教師放下架子，以平等的身份出現在學生的面前，與學生一起探討問題，和學生一起分享成功的喜悅，才能獲得學生的承認和尊敬；只有教師敢于認識到自己的不足，才能虛心地與學生合作，從學生的研究中積累經驗，獲得方法。

3．教師要學會評價

新課程強調教學評價不僅要重視學習的結果，而且要重視學生在學習過程中的表現；不僅要關注學生的學業成績，而且要關注學力、學生的智力品質；要重素質，重過程，重表現，把評價作為促進學生發展的重要手段。在與學生一起進行課題研究學習中發現：課題研究學習可以發揮學生的各自的長處，為他們展現自我風采、實現自我價值搭建舞臺。我們教師要學會用贊賞的目光看待每一個學生，學會用多種方式評價學生，讓學生在課題研究學習中體會成功的喜悅，體會到做人的價值，認識到化學學科知識在實際生活中的作用和意義。

通過一階段的課題研究學習的開展，使我認識到在化學學科教學中，開展課題研究學習的關鍵在教師，我們要在我們熟悉的學科知識中加強研究學習活動，在學科教學中滲透研究學習的理念，不斷培養學生自主學習、探究的能力，不斷培養學生的創新能力，為學生的終身發展奠定基礎。