摘 要：實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的特征，也是化學(xué)研究的基本方法，通過實(shí)驗(yàn)探究可以加深對知識的理解。但部分教師在教學(xué)中將重點(diǎn)放在了理論知識的教授，對實(shí)驗(yàn)重視不夠，不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極作用。在這種情況下，學(xué)生無法感受到學(xué)習(xí)化學(xué)學(xué)科的樂趣，課堂教學(xué)的效率無法得到有效的提高。因此，教師可以將研究性學(xué)習(xí)的應(yīng)用重視起來，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率、質(zhì)量得到提高，讓學(xué)生更好地進(jìn)行化學(xué)知識學(xué)習(xí)。本文從含義、必要性、形式、實(shí)踐、應(yīng)用五個(gè)方面入手，闡述了研究性學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：研究性學(xué)習(xí);高中化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);應(yīng)用分析

將研究性學(xué)習(xí)應(yīng)用于高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不僅是時(shí)代發(fā)展下的必然趨勢，也是提高課堂教學(xué)的效率、讓學(xué)生成長為國家社會所需要的人才的有效途徑。但研究性學(xué)習(xí)的應(yīng)用并非一件易事，很多教師由于沒有掌握其應(yīng)用方法，導(dǎo)致研究性學(xué)習(xí)的效用無法發(fā)揮出來。因此，下文對研究性學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行簡單闡述，希望能夠?yàn)闃?gòu)建高效的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來啟發(fā)。

一、研究性學(xué)習(xí)的含義概述

研究性學(xué)習(xí)已經(jīng)成為當(dāng)前教學(xué)中的一種方式，且可以讓學(xué)生從中獲取到知識、讓學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力得到有效的培養(yǎng)[1]。具體表現(xiàn)為：

（一）師生關(guān)系

在進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的時(shí)候，教師不是課堂教學(xué)的主體，而是學(xué)生的引導(dǎo)者，能夠引導(dǎo)學(xué)生對知識進(jìn)行研究。在這一背景下，師生關(guān)系是相互制約的，教師需要將學(xué)生的發(fā)展當(dāng)作根本，使學(xué)生的各項(xiàng)能力、品質(zhì)得到培養(yǎng)，確保使學(xué)生能夠深入到研究性學(xué)習(xí)的情境之中。

（二）基本形式

在開展研究性學(xué)習(xí)的時(shí)候，學(xué)生會進(jìn)行“科學(xué)研究”。具體而言，教師會在課堂教學(xué)中提出一些問題、任務(wù)，開展一定的研究性活動(dòng)，讓學(xué)生在研究性活動(dòng)中對知識進(jìn)行學(xué)習(xí)、使自己的能力得到發(fā)展。一般情況下，研究性活動(dòng)包括：專題討論、社會調(diào)查、實(shí)驗(yàn)操作、方案設(shè)計(jì)等。

（三）基本內(nèi)容

研究性學(xué)習(xí)簡單來說就是讓學(xué)生通過一些手段去獲取知識，然后通過一些途徑應(yīng)用知識[2]。鑒于研究性學(xué)習(xí)會涉及到大量的內(nèi)容，所以通過研究性學(xué)習(xí)學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)知識之間存在的聯(lián)系，讓學(xué)生構(gòu)建起科學(xué)完善的知識體系，加深對知識的理解。同時(shí)，學(xué)生的實(shí)踐操作能力可以得到有效的培養(yǎng)，動(dòng)手能力可以得到提高。

與其他的教學(xué)方式相比，研究性學(xué)習(xí)是一種全新的方式，其將問題當(dāng)作了課堂教學(xué)的載體，通過提出一些要求讓學(xué)生在書本中獲取相應(yīng)的知識、聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)，然后進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。在實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生可以獲得一定的體驗(yàn)，掌握解決問題的方法，同時(shí)在學(xué)習(xí)的時(shí)候，學(xué)生不僅可以加深對知識的理解，還可以提高自身的各項(xiàng)素質(zhì)。所以，教師需要站在教學(xué)的角度上進(jìn)行思考，采用多樣化的方法進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生的身心得到更好的發(fā)展。

二、研究性學(xué)習(xí)的形式

在開展研究性學(xué)習(xí)的時(shí)候，教師通常會采用小組合作的形式。這是因?yàn)閷W(xué)生的個(gè)人能力有限，如果讓學(xué)生以個(gè)人的形式對知識進(jìn)行探索，極有可能無法取得良好的教學(xué)效果，學(xué)生的成長與發(fā)展也無法達(dá)到需求。而小組合作學(xué)習(xí)的形式可以讓學(xué)生通過互相交流、互相合作達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)到相應(yīng)的知識[3]。

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，小組合作學(xué)習(xí)的應(yīng)用對學(xué)生而言是百利而無一害的，因?yàn)檫@種教學(xué)方式可以讓學(xué)生的綜合素質(zhì)得到提高，使學(xué)生的潛能被挖掘出來，讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)造，進(jìn)而將課堂教學(xué)的效率從根本上提高。在研究性學(xué)習(xí)中學(xué)生都會扮演一個(gè)角色，并完成組長安排的任務(wù)，且在不斷的研究過程中，學(xué)生會更加深入地參與到課題研究。在這種情況下，學(xué)生的潛能不僅可以真正發(fā)揮出來，也可以加深對全新的知識的理解。此外，小組合作學(xué)習(xí)還達(dá)到各種教學(xué)目標(biāo)，比如：認(rèn)知目標(biāo)、情感目標(biāo)、技能目標(biāo)等。這種教學(xué)方法的應(yīng)用可以讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生一定的樂趣。

三、研究性學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐

研究性學(xué)習(xí)的開展，少不了可行的研究課題，教師可以按下面四個(gè)方向選擇研究性課題。

（一）基于教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究課題的選擇

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究性學(xué)習(xí)中，課堂選擇是十分重要的。所以在開展研究性學(xué)習(xí)之前教師需要對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入探究，并根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇適合的研究課題。同時(shí)在進(jìn)行課題選擇時(shí)教師要考慮新課改的具體要求，即：讓學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力得到有效的提高，因此教師在開展課堂教學(xué)的時(shí)候可以增加一些具有探究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。例如：根據(jù)魯科版《化學(xué)反應(yīng)原理》一書第95頁表述：一種沉淀可以轉(zhuǎn)化為更難溶解的沉淀，兩種難溶物的溶解能力差別越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢就越大。有學(xué)生提出：由更難溶的沉淀可以轉(zhuǎn)化成難溶的沉淀嗎？能否通過實(shí)驗(yàn)證明？由此筆者設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)探究：AgI與AgCl能否相互轉(zhuǎn)化、CuS與ZnS能否相互轉(zhuǎn)化、BaSO4與BaCO3能否相互轉(zhuǎn)化。通過實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論可以激發(fā)學(xué)生探究知識的熱情，為學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮奠定良好的基礎(chǔ)。

（二）基于日常生活進(jìn)行研究課題的選擇

化學(xué)知識與日常生活有著密切的聯(lián)系，在開展課堂教學(xué)的時(shí)候，教師可以以生活為出發(fā)點(diǎn)對相關(guān)的研究課題進(jìn)行選擇。由于教師是課堂教學(xué)的引導(dǎo)者，所以開展課堂教學(xué)的時(shí)候，教師要將引導(dǎo)作用發(fā)揮出來，讓學(xué)生對身邊的事物進(jìn)行觀察思考并提出相關(guān)的問題。在學(xué)生提出相關(guān)的問題后，教師可以對其進(jìn)行篩選，將相關(guān)的研究課題選擇出來，然后給予學(xué)生一定的時(shí)間，讓學(xué)生進(jìn)行資料收集、設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案。引導(dǎo)學(xué)生對知識積極自主探討，讓學(xué)生的創(chuàng)新能力、自主學(xué)習(xí)能力得到有效提高。

（三）基于實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行研究課題選擇

在進(jìn)行課題研究選擇的時(shí)候，教師需要考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。比如：當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)建設(shè)情況，然后通過課外活動(dòng)或者實(shí)踐活動(dòng)的開展，讓學(xué)生對知識進(jìn)行探究。例如：教師可以根據(jù)水資源，讓學(xué)生對當(dāng)?shù)氐乃Y源情況、水利用情況、水污染情況進(jìn)行探究思考。由于學(xué)生的思維是存在不同的，所以學(xué)生會提出很多問題，而且會在調(diào)查之后提出一些策略，為維護(hù)水資源做出一定的貢獻(xiàn)，進(jìn)而取得良好的社會效益。

（四）基于化學(xué)課外活動(dòng)進(jìn)行研究課題的選擇

化學(xué)教學(xué)不僅是課堂教學(xué)，還有實(shí)踐活動(dòng)。教師可以設(shè)計(jì)一些小魔術(shù)或者小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對其進(jìn)行探究，讓學(xué)生能夠通過研究性學(xué)習(xí)，加深對知識的理解，確保學(xué)生的動(dòng)手操作能力得到有效的提高。

四、研究性學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案

在選擇好研究課題之后，教師可以先將實(shí)驗(yàn)的目的提出來，然后讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。鑒于學(xué)生的能力是不同的，所以有的學(xué)生會給出特別優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)方案，有的學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方案是存在一些問題的，因此在學(xué)生設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案后，教師需要與學(xué)生一同討論，將最佳的實(shí)驗(yàn)方案確定下來。

例如：在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制乙烯的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的時(shí)候，教師就可以告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂蚁怏w中含有SO2和CO2，你能結(jié)合所學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)出證明它們確實(shí)存在于乙烯中的實(shí)驗(yàn)方案嗎？學(xué)生會根據(jù)自己掌握的知識進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，但是學(xué)生的意見是不一樣的。比如：學(xué)生都知道，應(yīng)該先把氣體通過裝有品紅溶液的洗氣瓶看到品紅褪色，證明有SO2氣體，但是對CO2的檢驗(yàn)存在操作，學(xué)生是存在不同的意見的。

例如：學(xué)生設(shè)計(jì)檢驗(yàn)CO2的方案：

在這種情況下，教師可以一起組織學(xué)生對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行討論，看看哪一個(gè)方案是合理的。通過討論發(fā)現(xiàn)方案一和方案三明顯不合理，而方案二也存在缺陷，因?yàn)樗m然除去了SO2氣體，但SO2與NaHCO3溶液會發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，方案四和方案五是合理的，因?yàn)樗鼈兛梢詫O2氣體完全除去，同時(shí)也不會減少或者生成CO2氣體。

（二）主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)

學(xué)生是課堂的主體，也是實(shí)驗(yàn)的主要操作者。因此，教師想讓學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)，就必須引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生大膽進(jìn)行操作，才能讓學(xué)生對知識進(jìn)行研究，鍛煉學(xué)生的思維能力。

例如：在“電解池”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師就可以讓學(xué)生上臺進(jìn)行操作，讓學(xué)生通過親身參與實(shí)驗(yàn)過程研究知識。但在學(xué)生上臺前，教師必須要讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的目的及操作步驟，并設(shè)置一定的問題讓學(xué)生進(jìn)行針對性的實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中就能結(jié)合教師的問題對化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，了解實(shí)驗(yàn)背后所蘊(yùn)含的化學(xué)原理，不僅能提升學(xué)生的參與度，還能保證研究性學(xué)習(xí)的效果。

（三）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過以小組的形式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以讓學(xué)生獲得一定的結(jié)論。比如：制備乙烯的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：乙烯與濃硫酸是可以發(fā)生氧化反應(yīng)的，而且在發(fā)生氧化反應(yīng)后，會產(chǎn)生很多物質(zhì)，如碳單質(zhì)等，而碳單質(zhì)物質(zhì)會使燒瓶內(nèi)的液體完全變成黑色。由于乙烯中含有SO2，所以氣體的味道是很濃的。在結(jié)束研究性學(xué)習(xí)之后，教師可以給予學(xué)生一定的推薦，讓學(xué)生對科研小論文的寫作方法進(jìn)行探究，然后讓學(xué)生根據(jù)這次的研究情況進(jìn)行寫作。

（四）在教材中學(xué)生爭議處挖掘?qū)嶒?yàn)探究點(diǎn)

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生有時(shí)會與教師傳授的理論知識有不同理解，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為“學(xué)習(xí)并非學(xué)生對于教師所授予知識的被動(dòng)接受，而是以其自身已有的知識和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu)。”學(xué)生的認(rèn)識必然有一個(gè)深化和發(fā)展的過程，包括出現(xiàn)一定的錯(cuò)誤和反復(fù)。學(xué)生的錯(cuò)誤不可能只靠正面的示范和反復(fù)的練習(xí)得以糾正，也可能是一個(gè)“自我否定”的過程，有效幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤，教師就可以通過引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究達(dá)到這個(gè)目的。因此，我們可以在教材中學(xué)生爭議處挖掘?qū)嶒?yàn)探究點(diǎn)。

比如：電解CuCl2溶液中的pH變化，有的資料說不變，有的資料卻說不考慮Cl2與水反應(yīng)生成HCl，pH變大，若考慮，就變小。由此設(shè)計(jì)了借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室探究電解CuCl2溶液前后pH的變化。

（五）對不同反應(yīng)條件對實(shí)驗(yàn)的影響進(jìn)行研究

比如：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師讓學(xué)生做了AlCl3溶液中滴加NaOH溶液的實(shí)驗(yàn)之后，教師可以讓學(xué)生把上面的實(shí)驗(yàn)操作的順序進(jìn)行顛倒，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象進(jìn)行觀察。之后再利用學(xué)習(xí)到的知識對其進(jìn)行解釋。除此之外，學(xué)生也經(jīng)常遇到只需溶液相互滴加就可以鑒別的問題。鑒別原理是通過兩種物質(zhì)，由于滴加順序不同，導(dǎo)致反應(yīng)實(shí)質(zhì)不同，反應(yīng)現(xiàn)象不同，進(jìn)而可以鑒別。由此筆者根據(jù)常見物質(zhì)間的鑒別，設(shè)計(jì)了以下探究實(shí)驗(yàn)：氫氧化鈉溶液與氯化鋁溶液的互滴、碳酸鈉溶液與鹽酸互滴、硝酸銀溶液和氨水的互滴以及四羥基合鋁酸鈉溶液和鹽酸的互滴實(shí)驗(yàn)。

又如：在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：如果用較為純凈的鋅和稀硫酸進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)速度也是較慢的，但是倘若在反應(yīng)混合物中加入少量的CuSO4溶液，那么它們的反應(yīng)速度就會變快。針對這一現(xiàn)象，教師可以給予學(xué)生一定的時(shí)間，讓學(xué)生對相關(guān)原理進(jìn)行深入探究。

（六）開展家庭小實(shí)驗(yàn)

家庭也可以是實(shí)驗(yàn)的有效載體，但家庭中由于條件有限，沒有具體的儀器和藥品滿足教材中的實(shí)驗(yàn)要求。但是學(xué)生可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，利用自己的知識改進(jìn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，利用現(xiàn)有的知識體系進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。這樣，通過家庭小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的創(chuàng)新精神在得到提高的同時(shí)也能發(fā)揮學(xué)生的實(shí)踐精神，為學(xué)生的綜合素養(yǎng)提升奠定基礎(chǔ)。

通過在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)，可以將學(xué)生的主體地位得到體現(xiàn)，學(xué)生通過研究加深對知識的理解，確保學(xué)生的各項(xiàng)能力得到有效的培養(yǎng)，對學(xué)生的成長與發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

結(jié)束語

在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用研究性學(xué)習(xí)這種方式是時(shí)代發(fā)展所趨，是讓學(xué)生的認(rèn)知水平得到提高的有效途徑，也是提高學(xué)生操作能力的有效方法。但教師要注意：開展研究性學(xué)習(xí)的時(shí)候教師需要秉持以學(xué)生為主體的原則，給予學(xué)生一定的尊重，才能充分吸引學(xué)生的注意力，為課堂教學(xué)效率的提升提供保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：許燦明（1985— ），男，漢族，福建政和人，福建省建甌第一中學(xué)，一級教師，理學(xué)學(xué)士。研究方向：高中化學(xué)教育教學(xué)研究。

本文為建甌市2020年度教育科研專項(xiàng)課題—建甌市第四屆教育系統(tǒng)優(yōu)秀人才項(xiàng)目“研究性學(xué)習(xí)在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究”（C20002）的研究成果之一。