第7章 中学化学研究热点2

• 2 用铜制取硝酸铜的最佳方案 (1)根据提高原子利用率、减少环境污 染、简化操作的原则,选择最佳反应路线。 例如:①铜+浓硝酸 ②铜+稀硝酸 ③铜 +氧→氧化铜;氧化铜+硝酸→硝酸铜 (2)设计既便于操作,又不产生有害气 体的环保化实验装置。
• 3 用乙醇制取乙烯时反应物的优选 (1)研究浓硫酸与乙醇共热制取乙烯时 的异常现象及副反应。 (2)探索将脱水剂由浓硫酸改为五氧 化二磷、浓硫酸 磷酸混合液或其他物质 的反应原理、实验装置、操作过程、生 成乙烯的纯度及产率,并与用浓硫酸作脱 水剂的方法进行对比。
2.组织课题小组,制定研究方案 每个课题小组一般3人～5人,小组成 员在性别、兴趣、个性特点、家庭和社 会经济背景、化学成绩、能力水平等方 面有明显差异,使每个小组都成为整个班 级的缩影。为了方便学生寒、暑假时间 开展社会调查活动,也可按街道、自然村 居住的学生编组。
建组之后,每一个课题小组要根据活动的连 续性和明确化制定研究方案。研究方案 一般包括研究的目的和意义,研究的主要 问题,研究的步骤和程序,以及对调查问卷、 提纲、实验方案的编制等,使研究活动有 条不紊地进行。
化学是一门与人类的生活和生存发展有着十分 密切关系的自然科学,因此,以化学学科教学为 基础,组织实施相关内容的研究性学习是十分必 要的。可以研究的课题也是十分广泛的。其中 包括:①化学学科的拓展和延伸;②教学实验的 改革与创新;③学科前沿知识的探秘;④与化学 有关的社会热点问题调查;⑤实用化学品的研制; ⑥常见物质的分析检测;⑦与其他学科的综合研 究等。
在“研究性学习”课程中，教师是活动的组织者、 指导者、参与者。这门课程的教学方法有别于 传统教学之处是，它不需要教师把自己对有关 内容的认识理解灌输给学生，而是要以学生的 自主性、探索性学习为基础，指导学生根据自 己的兴趣、爱好和志向，选择与学科知识、日 常生活或社会现象相关联的研究课题，指导学 生制定研究计划，指导学生围绕课题，通过到 图书馆查找书籍、期刊、报刊等，或通过互联 网检索，也可通过社会调查、考察、采访等途 径获得信息资料，对所获信息进行选取、加工 处理，并指导学生撰写论文、报告等。
每一个课题可以从不同视角,研究不同的 层面。根据研究者的知识和能力水平,提 出不同深度和广度的要求。为了帮助刚 开展研究性学习的师生选择研究课题,确 定研究的范围和内容,编选了以实验为主 要研究手段的实验型“研究性学习”选 题12例,并对每一个选题提出了一些研究 思路,供广大师生参考。
• 1 用铝制取氢氧化铝的最佳方案 为使铝原子的利用率达到100%,减少副产物, 缩短反应历程,探究最佳反应路线。例如:①铝 →硫酸铝→氢氧化铝 ②铝→偏铝酸钠→氢氧 化铝 ③铝→氧化铝→氢氧化铝 ④铝→硫酸 铝;铝→偏铝酸钠;硫酸铝+偏铝酸钠→氢氧化 铝 设计反应路线时还应综合考虑硫酸及氢氧 化钠的消耗量,以及副产物的价值。
• 2.研究性学习特点 1 开放性。研究性学习的内容来源于学生的 学习生活和社会生活,涉及面相当广泛:既可以 是属于传统学科的,也可以是属于新兴学科的; 既可以是自然科学方面的,也可以是人文科学方 面的;既可以是单科性的,又可以是多学科综合、 交叉的;既可以偏重于社会实践的,又可以偏重 于文献研究或思辨的。
从一些房屋装修纠纷案件引入思考:室内 的甲醛来源于什么?从建材、家具和壁纸 等的粘着剂以及涂料和化学燃料中释放 出来的;从福尔马林溶液浸制标本中甲醛 可作防腐剂,介绍一些抽查案件报道:不法 商贩为了促销水发食品,竟然使一些水发 品如海参、鱿鱼、牛百叶、竹笋、人造 动物、蹄筋等食品中甲醛含量高达23%。
• 4.化学研究性学习课程的实施 传统的课堂教学是一种知识的呈现— 理解—巩固—评价模式,而研究性课程是 一种问题解决模式 :发现问题—分析问 题—解决问题—展示成果。教师指导、 评价。具体地讲,研究性学习的实施一般 有以下几个阶段:
1.研究性课题的选择 指导学生选好研究性课题是成功的一半。 可结合学科教学的实际,也可结合学生的特长、 兴趣或结合本地区和学校的具体情况选择适宜 的课题。如学到甲醛知识,向学生介绍生活中甲 醛的存在;干洗店所用的洗涤剂成分常有甲醛和 四氯乙烯,试从成分物质的性质思考:从事干洗 工作要注意采取的防护措施;
2.培养学生创新意识和实践能力 培养学生创新意识和实践能力是研究性学 习的总目标,也是21世纪新型人才综合素质的需 要。研究性学习最初的提出就是基于提高学生 “发展性学习”的理念,力图在保证学生“基础 性学力”的基础上,进一步发展其“创造性学 习”,促进其综合能力和综合素质的提高,以及 个性和特长的发展。
与科学研究不同的是学生只要将他们的结果与 适应他们的发展水平的科学知识相结合,就达到 了研究性学习的目的。学生通过辛勤的劳动,研 究终于有了结果,很兴奋。为了促使学生创新精 神的培养和实践能力的提高,要注重研究过程的 评价,尽量使用鼓励性语言,不要刺伤学生的自 尊心、积极性,不求结论的标准化、惟一化,鼓 励学生标新立异。坚持指导性和激励性原则。
学科知识结合生活、生产、社会问题展 开,增强学生问题意识、探究意识和研究 欲望。教材中合成氨工业,硫酸、硝酸工 业,硅酸盐工业,塑料、纤维素等都是很好 的结合材料。最好从简易实验入手,如从 鲜花中提取指示剂、改变花的颜色,以兴 趣引导学生开拓视野,活跃思维,掌握研究 的程序和要求。
教师作为一名参与者、组织者,平等地参与 学生的讨论,共同确立研究课题,指导学生, 使课题进一步调整、改进,使之具体化、 可操作化。每学期各年级拟三到四个课 题供学生选择。
3.实施方案、信息处理、得出结论 学生走出校园,通过查阅文献资料、做实验、 搞调查、走访专家和有经验的实际工作者、实 地考察记录、体验学习、上网等方式收集有关 信息。教师与学生共同研究,定期检查专题研究 的情况,及时总结,使专题逐步深入,落到实处。 然后把收集到的原始资料进行整理、归纳、分 析与概括,从中找出规律性的东西,得出自己的 结论,提出自己个人的建议。
设置研究性学习的目的十分明确。《普通高 中研究性学习实施指南》(试行)中指出:“实施 以培养创新精神和实践能力为重点的素质教育。 关键是改变教师的教学方式和学生的学习方式。 设置研究性学习的目的在于改变学生以单纯地 接受教师传授知识为主的学习方式,为学生构建 开放的学习环境,提供多渠道获取知识、并将学 到的知识加以综合应用于实践的机会,促进他们 形成积极的态度和良好的学习策略,培养创新精 神和实践能力。”
3.培养学生团队合作意识和能力 当今社会,竞争与合作并存,具备积极合作精 神和有效的人际交往技能是现代人高素质的一 个重要标志。小组合作是研究性学习的有效组 织形式。学生尝试与同伴分工合作,共同提出问 题,制订方案,通过调查、实验等收集信息,完成 研究课题,从中学会如何倾听他人的意见,如何 表达自己的观点,如何与他人达成一致等。
第七章 中学化学研究热点
第一节 研究性学习简介 我国在2001年9月实施的《国家九年 义务教育课程计划（实验稿）》及相应 的课程标准和教材把“研究性学习”课 程作为重要内容列入其中，国家教育部 于2001年1月颁布的《全日制普通高级中 学课程计划(试验修订稿)》中增设了包括 研究性学习在内的综合实践活动，由此 可见研究性学习课程的重要性。
普通高中教育不能仅仅为升大学作准备,它 应该为学生继续学习、参与未来的工作、 具有可持续发展的能力打下良好的基础。 研究性学习使学生动手能力、实验设计 能力和观察能力显著提高,终生学习的意 识明显增强。学生学会学习并能初步掌 握研究问题的基本过程(包括会收集、分 析、归纳、整理资料,学会处理反馈信息)。
3 实践性。研究性学习强调理论知 识与社会生活实际的联系,关注与人类生 存、社会发展密切相关的重大问题,注意 开发社区资源;在学生获得间接经验的同 时,提供学习直接经验并在探究实践中获 得积极情感体验的途径与机会。
3. 研究性学习的目标定位 1.培养学生独立思考、自主学习的能 力 研究性学习从培养学生的问题意识开 始,“问题”即“思维”,一切探究、发现 和创新都是围绕问题展开的。研究性学 习要求学生在学习过程中不拘泥于书本, 不迷信权威,不墨守成规。
它要求教师尽量减少对学生的限制,并适时适度 地给学生以帮助,鼓励学生充分发挥自己的想像 力和主观能动性,独立思考,大胆探索,标新立异, 积极提出自己的新观点、新思路、新方法,培养 学生的观察能力、勇于探索的意志力、实事求 是的科学态度,训练学生归纳、综合、抽象等思 维方式,逐步掌握学习和研究问题的基本方法。 通过对研究课题的合作解决,来学习隐含于问题 背景后的科学知识,形成解决问题的技能,形成 自主学习的能力。
可以是小论文、图表、调查报告、实验报 告、电脑多媒体等形式。教师帮助学生 对整个研究过程,包括研究方法的科学性 和正确性、研究成果的质量和研究过程 中的参与程度、使用意识、体验感受及 其他方面的得失,进行全方位的总结反思, 以获得更深入一步的理性认识。
4.课题评价 评价,以及对解释的排除或修正,是科 学与其他形式的研究及其解释相区别的 一个特征。学生通过参与对话比较各自 的研究结果,或把他们的结果与教师或教 材提出的结果相比较来评价各种可能的 解释。
• 4锌与氯化铁溶液反应生成物的研究 (1)从理论上分析,过量锌粉与用盐酸酸 化的氯化铁溶液发生哪些反应,生成哪些 物质。 (2)通过实验,观察现象,判断生成物,分 析反应机理,总结反应规律。
4.培养学生关注现实、关注人类发展的意 识和责任感 研究性学习的内容大多是与社会生活 实际联系密切的课题,如环境生态保护、 科学技术发展等,帮助学生了解社会和现 代科技知识,增强环保意识,提高对科教兴 国的认识,增强社会责任感和爱国热情。
能否对所学知识有所选择、判断、解释、 运用,从而有所发现、有所创造,并在知识 探寻中孕育一种课题意识,反思探寻的途 径并将其迁移到更广阔的学习领域,从而 推动学习方式的变革,这才是研究性学习 的目标所指,也才是研究性学习功能充分 发挥的标志。
1.对研究性学习的认识 “研究性学习”可以从广义和狭义两 个角度去理解。从广义的角度理解，它 指的是一种学习的方式，即学生带着研 究的意识、带着探究问题的意识去学习， 去从事各项学习活动，它渗透于学生的 所有学科、所有活动之中的。