化学研究性学习报告范文

时间:2023-11-16 17:28:58

导语:如何才能写好一篇化学研究性学习报告,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

化学研究性学习报告

篇1

本课题所说的“研究性学习”涵盖了两种含义。即广义和狭义。从广义上理解,它泛指学生探究问题的学习,是一种学习方式、一种教育理念或策略。它可以渗透于学生学习的所有学科、所有活动中,主要是指研究性学习方式,同时也包括学科内的专题研究活动。从狭义上理解,它是一种专题研究活动,是指学生在教师指导下,从自身生活和社会生活中选择并确定研究专题,以类似科学研究的方式主动地获取知识,应用知识,解决问题的学习活动。

研究性学习,以学生的自主学习、直接体验和研究探索为基本方式,以培养学生的创新精神、实践能力和个性养成教育为归宿的学习活动,它实现了知识、能力、态度的三位一体,极大地体现了素质教育的深层内涵;它有利于学生学会学习、学会研究;它为学生个性化发展提供了台阶。

课题研究的基本内容和研究目标

1.内容:

挖掘化学学科中研究性学习的素材和信息;

化学课堂教学中进行研究性学习的课堂模式;

化学学科开展研究性学习的基本方法;

与化学教材相对应的各阶段研究性课题等。

2.研究目标:

学生目标:

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,培养学生的创新精神和实践能力。具体目标如下:

(1)获得亲身参与研究探索的体验

(2)提高发现问题和解决问题的能力

(3)提高收集、分析和利用信息的能力

(4)学会分享与合作

(5)培养科学态度和科学道德

(6)培养对社会的责任心和使命感

教师目标:

问题是研究性学习的载体,研究性学习主要围绕着问题的提出和解决来组织学生的学习活动。教师要为学生创设一定的问题情境或提出研究任务,即建立问题的初始状态。教师根据教学目的寻找与教学内容密切相关的、可以激发学生学习兴趣的材料,用新颖的方式和生动的语言创设出若干问题,让学生探讨发现并提出新的问题;让他们怀着强烈的求知欲去进行研究。

学科目标:

化学学科与学生的日常生活密切相关,又是实验性很强的学科,教师通过生活实践和社会调查、通过观察实验和奇趣事例、通过原有知识储备、通过对某一问题的不同看法来创设问题情境,能很好地提高学生的学习兴趣,激发学生主动探究知识的热情,培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的科学精神,从而获得较为牢固的知识。

究的基本原则、方法和步骤

1.基本原则:

(1)全员性原则:面向全体学生,使每一名学生都在学习中获得乐趣。

(2)综合性原则:由于研究性学习以问题为载体,每一个问题的研究和解决都会涉及到很多知识,我们在研究过程中,很自然地就在已学过的知识间建立一定联系,并应用这些知识解决问题。使学生在教师指导下,在系统学习课本知识的基础上,将学生的学习从学科的学习带向综合的学习,综合应用学科知识,解决生活中的问题,以期有所收获。

(3)自主性原则:学生的学习内容是在教师指导下,学生自主确定的研究课题,主动地提出问题,积极地寻找解决问题的方法。

(4)探索性原则:学习的方式不是被动地记忆、理解知识,而是敏锐地发现、主动地提出问题,积极地寻找解决问题的方法,探求结论的学习过程。

2.研究方法:实验法

3.研究过程:

第一阶段:准备阶段。

(1) 由教科室组织举行系列讲座,学习理论,设计方案。使教师和学生明确研究性学习的基本程序和基本的科学研究方法,了解研究性学习的基本程序。引导师生及学生家长提高认识,作好研究性学习的心理准备。

(2) 指导学生选择课题,明确如何发现问题,怎样归类分析问题以及选择课题的一些原则。

(3) 做一些课题研究的示范工作学科教师结合所教学科,用研究性学习的方法进行研究问题,通过提出问题——描述问题——提出假设——实验论证——解释结果——评价结果——问题解决的学科上展示,对学生进研究性学习的方法指导。

(4) 培养课题研究的骨干。通过学习,有的学生已着手开展研究,我们在各班培养一些课题研究的骨干,以带动全体学生。

第二阶段:实施阶段。

具体任务是:

(1) 指导学生定课题。从身边和生活中发现问题并研究课题。学校在课题选题中培养学生的自主性。学生选题比较有特色。一是围绕学校学生学习生活,如食品中防腐剂的含量及对人体的作用,购买小食品的消费情况的调查;二是关注社会、关注生活的课题,如房屋装修的材料与污染情况调查、人体所需元素的调查,通过调查、查资料进行分析研究。

(2) 指导学生制订研究方案

教师对学生所选课题就研究的可行性分析、研究的目的、内容、方法指导、课题组成员的分工、具体实施的步骤等制定研究方案。(3) 以班为单位进行开题报告,选聘指导教师,高一年级共确立了82个化学课题,化学子课题组对课题进行归类和整理。

(4) 整合各方面力量,开展研究性学习。在确定课题后,我们整合各方面力量指导学生开展研究性学习,集中活动和分散步活动相结合,重点从两个方面让学生实践、体验。一是搜集和分析信息资料。学生通过访谈上网、查阅书刊杂志、问卷等,综合整理信息进行判断,最后得出结论。二是调查研究。学生根据个人或小组集体设计的研究方案,按照确定的研究方法,选择合适的地方进行调查,获得调查结果,归纳出解决问题的重要思路和观点。

(5) 对学生开展研究性学习进行评估。对课题研究进行陈述并展示所取得的效果,推动研究性学习的开展。在班级展示学生的调查报告,评估内容。重视研究性学习的过程和研究性学习的参与程序。

(6)课题组成员分工挖掘研究性学习素材,在课堂教学中尽可能将设计研究性情景,调动学生自主学习。

(7)开展研究性学习公开课,

四、研究成果

我组教师在研究性学习中,不断探索,不断总结。其中上研究性公开课有:

付晓艳:《氯气》一课获辽宁省重点协作校青年教师创新教学大奖赛一等奖

张玉洁先后上了两节研究性公开课。课题分别是《卤族元素》和《环境保护》。

效果显著。

顾绣红:《家庭装饰与污染》一课,充分展示了学生的潜能。

陶萍和王恩成:《食品安全》别具一格。

候跃平:《环境保护》利用现代网络技术,使课堂生动活泼。

我组有关研究性学习论文有:

候跃平:《研究性学习教师》被评为辽宁省优秀论文一等奖。

王恩成:《机遇与挑战》获第xx届辽宁省青少年科技创新大赛优秀项目

《角色转换》获辽宁省高中化学新教材研讨会一等奖

《新课程与自学能力》获东北地区走进新课程优秀论文一等奖

付晓艳:《浅谈化学教学中创新教育》获东北地区走进新课程优秀论文一等奖

王霞写出了《研究性学习初探》一文。

经过近一年的实验和探索,研究性学习得到了学生的广泛认同,激发了学生的学习兴趣,学生的综合素质得到了提高。一个课题组的学生认为:我们深切地体会到科学研究对生产生活的重要性,而科学研究必须遵循科学的理论和掌握科学的方法,只有通过团结合作,才能有科学的决策,我们觉得学习不再是一件苦差事。学生非常赞同把研究性学习引入课堂,渗透在学科教学中。研究性学习培养了学生关心社会、关心他人的高尚情感,增强了学生的社会责任感。研究性学习使学生的观察、交往、研究能力得到显著增强,培养了学生的科学探索精神。

五、子课题研究小组

组长:xx

篇2

(1.大连医科大学附属第二医院临床营养科,辽宁大连116023;

基金项目:海洋局公益性行业科研专项(项目编号201205022-7)。

作者简介:翟兴月(1982-),女,主治医师,研究方向为食品营养。

通讯作者:佟长青,男,副教授,E-mail:changqingtong@dlou.edu.cn;李伟(1964-),男,教授,Tel:0411-84763553;E-mail:aisingioro@hotmail.com。

DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2015.07.006

2.大连海洋大学食品科学与工程学院,辽宁大连116023;3.大连市疾病预防控制中心,辽宁大连116021)

摘要:采用硅胶柱色谱及薄层制备色谱等手段从真海鞘(HalocynthiaroretziDrasche)壳中分离纯化出了3种化合物。对所获得的化合物经过理化性质、波谱分析和文献对照的方法进行了结构鉴定。同时,采用CCK-8方法对75%EtOH浸提所获得的真海鞘壳浸膏进行了抑制人肝癌细胞HepG2生长测试。结果表明,从真海鞘壳中分离得到3种化合物分别为:Diethyl24-[(Z)-3-methy-1-hexenyl]-heptatetracontanedioate(化合物1)、胆甾醇(化合物2)和6-(2,,3,-Dihydroxy-4,-hydroxymethyl-tetrahydro-furan-1,-yl)cyclopentadiene[c]pyrrole-1,3-diol(化合物3)。体外测试表明,75%EtOH浸提所获得的真海鞘壳浸膏具有显著抑制人肝癌细胞HepG2生长的活性,可作为潜在的抗肿瘤药物进行进一步研究。

关键词 :真海鞘;化学成分;结构鉴定;人肝癌细胞HepG2

真海鞘(HalocynthiaroretziDrasche)主要分布于日本的海男鹿半岛以北的海域及韩国的东海岸和南海岸[1]。真海鞘可食部分含有丰富的营养成分,味道鲜美,深受人们的欢迎。李春艳等研究了真海鞘的营养价值,发现其可食部分除了含有丰富的氨基酸及矿物质以外,还含有丰富的必需不饱和脂肪酸[2]。近年来,辽宁和山东进行了真海鞘的引进和养殖,目前已经形成一定的规模化养殖[3]。真海鞘体外是呈橙红色具有很多状突起的被囊(壳),是不可食部分,目前大多被当成废物废弃[1]。

)海洋生物生活环境与陆生生物的生活环境不同。海洋生物生活环境往往更加极端,如高盐、高压环境,它们为了适应这样的生活环境,往往产生一些特殊结构的代谢中间产物。海洋生物所含有的特殊结构的代谢中间产物往往又成为潜在的药源生物活性物质。对真海鞘壳化学成分的研究未见报道。本研究中,对真海鞘壳化学成分分离及其浸膏抗肿瘤活性进行了研究,旨在为真海鞘壳的开发利用提供基础数据。

1材料和方法

1.1材料

)真海鞘(HalocynthiaroretziDrasche)2013年10月于山东省威海市荣成寻山集团采购;人肝癌细胞HepG2来自中国科学院上海细胞库;D101大孔吸附树脂柱购于天津市海光化工有限公司;硅胶(20~300mesh,10~40μm)及薄层层析硅胶(SilicagelforThin-layerChromatography,HG/T2354-92)购于青岛海洋化工有限公司;SephadexLH-20葡聚糖凝胶购于Sigma公司;CCK-8检测试剂盒(Dojindo,CK04)来自株式会社同仁化学研究所;其他试剂为国产分析纯。

1.2方法

1.2.1真海鞘壳浸膏的制备真海鞘壳(湿重21kg)洗去泥沙,剪成约2cm×2cm的小块,置于圆底烧瓶中,加入3倍量的75%EtOH,加热回流提取2h,提取3次,制成浸膏并称重,放入冰箱中冷冻保藏备用。

依次用等体积的石油醚、乙酸乙酯和正丁醇对提取到的浸膏进行3次萃取,浓缩,分别得到石油醚萃取部分(9g)、乙酸乙酯萃取部分(13g)和正丁醇萃取部分(16g)。

1.2.2真海鞘壳化学成分的分离将石油醚萃取部分9g溶于适量的石油醚中,在石油醚溶液中加入15g的300~400目硅胶并搅拌均匀,挥发溶剂使样品充分吸附。用100g300~400目硅胶进行湿法装柱(2.5×70cm),先用石油醚平衡,将混有石油醚萃取部分硅胶加入到柱的上层,用石油醚:乙酸乙酯(100∶1-100∶100)的洗脱液进行梯度洗脱,每个比例进行5个柱体积的洗脱,分别收集洗脱液(每组分约600mL)。通过薄层层析法跟踪检测每个组分,并通过显色结果合并浓缩各组分,共得到8个组分,记为a、b、c、d、e、f、g和h组分(根据极性从小到大标记),a组分为化合物1(41mg),对b组分进行重结晶,得化合物2(120mg)。

)将正丁醇萃取部分16g溶于适量的乙酸乙酯中,并向其中加入24g的300~400目硅胶并搅拌均匀,挥发溶剂使样品充分吸附。用160g300~400目硅胶进行湿法装柱(3×100cm),先用乙酸乙酯平衡,将混有正丁醇萃取部分硅胶加入到柱的上层,用乙酸乙酯:甲醇(100∶1-100∶100)的洗脱液进行梯度洗脱,每个比例进行5个柱体积的洗脱,分别收集洗脱液(每组分约600mL)。通过薄层层析法跟踪检测每个组分,并通过显色结果合并浓缩各组分,共得到9个组分,记为a、b、c、d、e、f、g、h和j组分(根据极性从小到大标记),对c组分进行制备薄层色谱层析,对刮板洗脱浓缩得到的组分进行重结晶,得化合物3(10.5mg)。

1.2.3结构鉴定核磁共振光谱(NMR)在BrukerAvanceDRX500核磁共振仪(500/125MHz)上进行,以四甲基硅烷(TMS)作内标。

1.2.4真海鞘壳浸膏总甾体含量的测定按照田丽冉等的方法利用香草醛-硫酸溶液真海鞘壳浸膏进行总甾体含量的测定[4]。

1.2.5体外抗肿瘤活性测定称取真海鞘壳浸膏40mg,用20mL乙醇溶解配制成浓度为2mg/mL的药液备用。

)将HepG2细胞悬液接种于96孔培养板中(3×103个细胞/孔),于37℃5%CO2培养箱培养,加药之前在显微镜下对细胞进行观察。将药液加入96孔培养板中,终浓度分别为2μg/mL、20μg/mL及200μg/mL,共同孵育2h、6h、12h、36h,然后在显微镜下对细胞进行观察。同时,每孔加入10μLCCK-8,混匀后培养箱中孵育3h,测定450nm处的吸光值。

1.2.6数据处理实验数据以平均值±标准差表示,采用spss13.0统计软件作单因素方差分析。

2结果与分析

2.1真海鞘壳浸膏的制备及化学成分的分离

)利用75%EtOH浸提所获得的真海鞘壳浸膏亲水性较大,其含水量为5.12%,其总甾体含量为14.13%。对真海鞘壳浸膏石油醚萃取部分进一步分离,得化合物1和化合物2。

)化合物1为白色似油状物。13CNMR(126MHz,CDCl3)δ107.31(s),114.11(s),139.26(s),39.44(s),37.44(s),37.17(s),34.73(s),33.89(dd,J=67.3,50.3Hz),33.27(s),32.82(s),32?00(s),30.11(m),29.78(d,J=5.1Hz),29.74(d,J=5.1Hz),29.44(s),29.03(m),27.16(s),26.77(s),24.54(s),23.24(s),22.73(m),19.77(m),14.20(d,J=7.8Hz),11.46(s),10?92(s),7.56(s),1.06(s)。以上波谱数据并结合维普数据库查询,确定化合物1为Diethyl24-[(Z)-3-methy-1-hexenyl]-heptatetracontanedioate,分子式为C56H112O40(图1)[5]。

化合物2为白色针状固体,易溶于丙酮,可溶于甲醇及乙醇。醋酸酐-浓硫酸反应呈阳性,表明为甾体类化合物。13CNMR数据及维普数据库查询,与胆甾醇标准品一致,可以确定化合物2为胆甾醇(Cholesterol),分子式为C27H46O。

)对真海鞘壳浸膏正丁醇萃取部分进一步分离,得化合物3。化合物3为白色固体粉末,易溶于甲醇。1HNMR(600MHz,DMSO-d6)数据如下:δ8.13(s,1H),8.35(s,1H),7.35(s,1H),7.35(s,1H),5.87(d,1H,6.2Hz),4.61(dd,1H,6.0,11.4Hz),4.14(q,1H,3.3Hz),3.96(dd,1H,3.3,6.6Hz),3.65(dt,1H,12.0,4.0Hz),3.56(m,1H),5.45(d,1H,7.0Hz),5.18(d,1H,5.2Hz),5.44(m,1H)。13CNMR(150Mz,DMSO-d6)数据如下:δ156.3,156?3,149.2,152.5(C-3,C-4,C-6,C-7),119.5,140.6(V-1,C-5,C-6,C-8),149.2,88.09(C-2’,C-3’,C-4,C-7,C-8),73.8(C-1’),71.0(C-1’,C-4’),86.0,62.1(C-1’,C-3’)。以上波谱数据并结合维普数据库查询,确定化合物3为生物碱6-(2,,3,-dihydroxy-4,-hydroxymethyl-tetrahydro-furan-1,-yl)cyclopentadiene[c]pyrrole-1,3-diol,分子式为C12H13NO6(图2)[6]。

2.2抑制人肝癌细胞HepG2生长活性测定

)不同浓度的真海鞘壳总浸膏与HepG2细胞共同培养,不同培养时间后进行CCK-8检测,结果如图3。由图3可以看出,HepG2细胞在无药物添加的时候,随着培养时间延长,HepG2细胞以一定的速率增殖。当真海鞘壳总浸膏浓度为2μg/mL时,随着培养时间延长到36h时,培养液吸光度值下降,表明HepG2细胞增殖受到一定抑制。随着真海鞘壳总浸膏浓度增加,HepG2细胞增殖抑制效果逐渐增加。当真海鞘壳总浸膏浓度增大到为200μg/mL时,HepG2细胞增殖受到明显抑制。

真海鞘壳总浸膏与HepG2细胞共同培养后,对HepG2细胞进行形态学观察。对照组细胞边界清楚,折光度好,胞质饱满(图4A)。真海鞘壳总浸膏与HepG2细胞共同培养后的细胞有破损现象,细质内充满圆形、透明的颗粒,显示有较多脂滴(图4B)[7-8]。

3讨论

)对真海鞘壳75%(体积分数)的乙醇浸膏中石油醚萃取部分进一步分离,得到2个化合物,分别为Diethyl24-[(Z)-3-methy-1-hexenyl]-heptatetracontanedioate(化合物1)和胆甾醇(化合物2)。对真海鞘壳浸膏正丁醇萃取部分进一步分离,得化合物6-(2,,3,-dihydroxy-4,-hydroxymethyl-tetrahydro-furan-1,-yl)cyclopentadiene[c]pyrrole-1,3-diol(化合物3)。化合物1首次发现于从中国南海西沙群岛永胜岛附近海域里生长的海绵中[5]。化合物3首次发现于板栗中[6]。在真海鞘壳中发现化合物1与化合物3是首次报道。

)CCK-8法是一种优于MTT法的检测细胞增殖活性的方法,具有操作简单、灵敏度高、准确性和重复性好的特点[9]。在本研究中,使用CCK-8法对真海鞘壳总浸膏与HepG2细胞共同培养后的细胞进行计数。结果发现,真海鞘壳总浸膏对HepG2细胞具有显著抑制作用,且有剂量依赖性。真海鞘壳总浸膏中含有多种化学成分,其中比较多的化学成分有总甾体化合物,达到14.13%,这提示我们进一步研究,可以获得潜在的具有抑制HepG2细胞的化学成分。

)对真海鞘中活性物质的研究报道不多。Shirakata等从真海鞘体壁中分离出29kDa蛋白质]。Harada-Azumi等从真海鞘血淋巴中分离出一种分子量为28kDa的Ca2+依赖型的N-乙酰-半乳糖酰胺(N-acetyl-galactosamine)特异性的凝集素[11]。日本与韩国的研究者在真海鞘内发现了甘氨酸甜菜碱、龙虾肌碱、葫芦巴碱、氧化三甲胺、三甲胺等化学成分[2]。在真海鞘中不断发现的新化学成分,丰富了真海鞘活性物质的数据,为利用真海鞘提供了更多的可能性。

参考文献:

[1]李文姬.韩国的真海鞘养殖[J].水产科学,2004,23(7):27-30

[2]李春艳,李丹彤,银学祥,等.真海鞘营养成分的分析与评价[J].大连水产学院学报,2007,22(5):347-351

[3]王大建,赵城南,汤天堂,等.真海鞘人工育苗与海上养成技术[J].齐鲁药业,2007,24(9):17-18

[4]田丽冉,朱春芃,曲敏,等.海星中抑制ACE活性的甾体化合物的分离纯化[J].大连海洋大学学报,2014,29(4):409-412

[5]傅建龙,龙康候.中国南海海绵化学成份研究II-F[J].华南理工大学学报(自然科学版),1991,19(3):112-116

[6]ZhangDS,GaoHY,TangZS,etal.AnewalkaloidfromCastaneamollisimaBlume[J].ChineseChemicalLetters,2008,19:832-834

[7]何松,沈薇,沈鼎明.体外观察紫衫醇对肝癌HepG2细胞生长的影响[J].重庆医学,2003(3):268-230

[8]司维柯,肖桃元,康格非.苦参碱对人肝癌细胞HepG2的细胞形态影响和相关增殖因素的变化[J].第二军医大学学报,2000,22(6):553-556

[9]李宁,万文婷,金林洪.CKK-8法和MTT法检测人前列腺癌PC3细胞活性的最佳条件比较研究[J].贵州大学学报(自然科学版),2009,26(3):18-24

[10]ShirakataM,TakagiT,KonishiK.Isolationandcharacterizationofa29,000Daltonproteinfromascidian(Halocynthiaroretzi)bodywallmuscle[J].ComparativeBiochemistryandPhysiology,1986,85B(1):71–76

[11]Harada-AzumiK,YokosawaH,IshiiS.-I.N-acetyl-galactosamine-specificlectin,anovellectininthehaemolymphoftheascidianHalocynthiaroretzi:isolation,characterizationandcomparisonwithgalactose-specificlectin[J].ComparativeBiochemistryandPhysiology,1987,88B(1):375–381

IsolationofconstituentsinHalocynthiaroretziDrascheselland

inhibitoryactivityofextractsfromH.roretziagainstHepG2cells

ZHAIXingyue1,HOUXiuxiu2,TONGChangqing2,DUYing3,LIWei2

(1.NutritionDepartment,TheSecondHospitalofDalianMedicalUniversity,Dalian116023,China;

2.CollegeofFoodScienceandEngineering,DalianOceanUniversity,Dalian116023,China;

3.DalianCenterforDiseaseControlandPrevention,Dalian116021,China)

Abstract:ThreecompoundswereisolatedfromHalocynthiaroretziDrascheshellbycolumnchromatographyonsilicagelandthinlayerchromatography.Theirstructureswereidentifiedbyspectroscopicanalysisandphysical-chemistryproperties.TheinhibitiononHepG2cellsofallextractsfromH.roretzisellwereevaluatedbyCCK-8assay.TheresultsshowedthatthreecompoundswereobtainedandidentifiedasDiethyl24-[(Z)-3-methy-1-hexenyl]-heptatetracontanedioate(compound1),cholesterol(compound2)and6-(2’,3’-dihydroxy-4’-hydroxymethyl-tetrahydro-furan-1’-yl)cyclopentadiene[c]pyrrole-1,3-diol(compound3).AllextractsfromH.roretzisellusing75%EtOHexhibitedthepotentinhibitoryactivitiesagainstHepG2cells.Theextractscouldbeconsideredaspotentialanticancercandidateforfurtherstudy.

篇3

关键词:化学 问题 实验 调查 研究性学习

化学是一门以实验为基础的自然科学,与生产生活实际联系紧密,为研究性学习提供了大量的题材和素材,所以在中职化学教学中进行研究性学习,既有利于学生知识的整合,也有利于学生科学素质的养成,更是培养和提高学生的化学实践能力的有效途径。

一、问题探究式研究性学习

问题探究式研究性学习的基本教学流程是:问题情景提出问题确定研究课题提出假设设计研究方案实施研究计划验证假设成果评价。首先,化学教学中应选择那些基于学生已有的知识和技能基础上的,他们生活中的和他们关心的一些生产、生活和科技问题来创设问题情景,在新的情景中学生发现并提出问题,经过讨论后确定为研究性学习的课题。对其课题学生需要制定验证假设的方案,可以通过实验的方法验证假设,也可以通过文献资料分析、理论推理论证、调查分析等方法验证假设。

如元素周期律和元素周期表就可以通过推理论证和文献资料分析的方法进行研究性学习,氯水的组成和应用、铁的防腐等就可以通过实验或文献资料分析的方法进行研究性学习,胶体的性质和应用、污水的净化、就可以通过调查和文献资料分析进行研究性学习等。

在研究性学习过程中,要充分肯定学生的主动参与和创新意识,以保护学生的好奇心、探究欲,尽量在保证安全的前提下让学生按自己的方案进行研究活动,让学生在探究活动中也经受挫折的磨炼。初步学会化学科学研究的实验方法,体验科学研究的过程,培养学生的科学思维品质,鼓励学生对书本质疑和对教师的超越,赞赏学生乐于动手、勤于实践的意识和习惯。

二、实验探究式研究性学习

实验探究式研究性学习以学生的直接经验或体验为基础,化学实验是学生学习化学的重要途径,也是学生进行研究性学习的重要形式。

在实验探究研究性学习的实施过程中,要鼓励学生自主选题和主动探究,将学生的需要、动机和兴趣置于主要地位,为其个性发展创造空间,使其化学实践能力得到充分的发展。

如带领学生参观化工厂时,也对周围的农村受污染情况作一些调查,这样就很容易提出化工厂的废水对农田的污染影响这样的课题,学生可通过对废水的酸碱性和一些主要成分的测定等实验,做出工厂废水对农田污染影响的分析报告,为有关部门的决策提供参考。这样,通过学生切身的体验提出的问题,能自然地激起学生对课题研究的兴趣。教师把它作为研究性学习课题让学生进行研究,其学习效果比教师在课堂上讲解要好得多,学生既学到了研究的方法,拓宽了知识面,又能使学生学会去关注与人类生存、社会发展密切相关的问题,树立可持续发展的思想。

三、调查式研究性学习

调查式研究性学习打破了传统的以传授知识为目的的教学模式,代之以在教师指导下,从社会生活中选择和确定研究课题,主动地去获取知识、运用知识、解决问题的学习活动。在这一活动中,教师根据学习的需要,与学生一起探讨要解决的问题,确定调查研究的方向,然后进行社会调查,讨论筛选调查所得的资料,通过实验与研讨,最后寻找出解决问题的办法,开拓学生视野,拓宽学生的知识面。对“有毒气体泄漏事件调查及应急处理”的研究活动中,可让学生收集近两年的关于Cl2、NH3泄漏事件的报道,从对Cl2及NH3的性质了解中,认识到为什么Cl2泄漏要用碱液喷洒、NH3则用大量水喷洒;当有毒气体泄漏时,根据气体性质,应采取怎样的安全措施,如人应往高处跑,还是往低处跑等;学生从收集到的大量图片资料中感受到有毒气体对环境造成的危害是多么严重,从而激发学生的环境保护意识。

案例:仪征化工园区附近河流水质研究

【研究目的】

1.研究分析化工园区附近河流水质的情况。

2.提出防治水质污染的建议。

3.学习和体验实验法、调查法、访谈法等科学研究过程与方法。

4.在活动中培养自己的合作、表达、交流和实践能力。

【研究方法】

1.调查法:(1)调查当地居民对附近河流水质情况的反映。

(2)了解化工厂产生废水的主要污染物和处理方法。

2.实验法:分析化工园区附近河流水质情况,测定指标为:pH、Cl-的含量、NH4+的含量、SO42-的含量、可溶性固体的含量、水的混浊度等。

【研究程序】

1.制定研究计划。

2.学生组织分工。

3.实施研究:资料查阅、调查访问、参观走访、实验探究。

4.形成研究性学习报告。

【成果展示】

篇4

关键词:研究性学习;新课程;策略

文章编号:1005-6629(2010)09-0032-04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B

1 高中生自主开展研究性学习的必要性

“能对自己的化学学习过程进行计划、反思、评价和调控,提高自主学习化学的能力”是《普通高中化学课程标准(实验)》的课程目标之一。[1] 学生是重要的教育资源,教师要相信并依靠学生,将可以交付给学生的认知任务先交付给学生,然后腾出时间和精力让学生进行大量活动,在活动中自行感悟获取知识,发展学习天性,开发学习潜能,实现“学大于教”的目标。[2]

高中学生已具备了一定的学科知识与实验技能。因此,在高中开展研究性学习活动中需采取多种策略唤醒并整合学生已有知识,让学生体会和自主开展研究性活动,提升学生知识的运用能力,培养学生的科学素养。

2 目前高中生开展研究性学习存在的主要问题

2.1学生对“研究性学习”认识不足

主要表现在: (1)不理解“为什么高中阶段要开展研究性学习?”、 “研究性学习的意义是什么?”;(2)不清楚“开展研究性学习的步骤”; (3)缺乏有效的研究策略,缺乏对自己的研究过程进行评价、反思和总结的意识与方法。

2.2学生对自我认识不足

主要表现在: (1)学生不能根据自己的知识与能力,确定合适的研究课题。(2)研究动机不足,遇到困难,缺乏恒心与毅力。

3 促进高中生自主开展研究性学习的策略

3.1开展研究性学习前,进行必要的课程知识辅导

(1)以讲座形式介绍研究性学习

介绍科学研究的基本步骤,包括四个阶段(确定课题、收集资料、开展研究、得出结论)。然后针对上述四个阶段,老师进行详细的分析,包括如何选择合理的研究课题、如何进行资料搜集、如何制定实验计划等等。同时, 介绍科学研究中如何开展调查,包括问卷的设计、数据的处理、调查结论对实验的启发等等。

(2)以优秀论文作为学习范例

推荐若干优秀论文供学生借鉴与学习, 如:

①以实验法、访谈法为主开展的研究性学习案例――《生活中食用盐种类的调查及“真盐”与“假盐”的辨别方法研究》。

②以实验法、问卷调查法为主开展的研究性学习案例――《垃圾分类回收在广州的调查报告及分解有机垃圾的实验报告》。

③以定量实验、对比实验法为主开展的研究性学习案例――《水果中维生素C的含量的测定》。

3.2开展研究性学习过程中,多向交流,反复磨合,落实研究过程

研究性学习过程一般分为四个阶段:

在这四个阶段的研究性学习过程中,学生的研究历程常常是一种螺旋式的推进。譬如,学生在搜集了资料后会发现自己的题目不太适合研究,因此会对研究的课题进行更改;又如,学生在开展研究后,得出结论的同时又生长出新的探究点,因此又会开展新一轮的深入研究。在这个反复磨合的过程中,教师应采取多种方法激发学生的探究兴趣,维持学生的探究热情,及时进行探究的指导,使学生获得反馈与自我调整,增强学生在活动中的自我效能感。

(1)尊重学生的兴趣,允许学生尝试,鼓励组员相互沟通与协作。

[案例1]在第一次的研究性学习活动上,×××等同学初步确定他们的研究课题是“验证零度可口可乐是否真的不含糖”;但经过一周的资料搜集后,该小组的研究课题却变为了“验证果粒奶优的营养成分”;然而,在真正进行实验研究的那天,该小组的研究课题变为了“验证茶叶中是否含有咖啡因”。

老师询问学生为何否决“零度可口可乐”的方案,学生认为在搜集资料时,无法找到合适的检验方法,所以否决该题目。

关于“验证果粒奶优的营养成分”的方案,学生则认为该实验方案较容易,所以决定采用,其中实验内容包括验证果粒奶优中是否含维生素C、蛋白质、还原糖等。

至于后来为什么采用“验证茶叶中是否含有咖啡因”的方案,那是因为小组组长认为“果粒奶优”的方案技术含量太低了,希望换成这个课题,于是小组成员与组长产生了分歧,在组长的协调下大家决定尝试一下。

最后,该小组经历了两天的蒸煮茶叶等实验,制得了少许的白色粉末,学生估计这是咖啡因,但苦于没有更好的仪器验证咖啡因的成分,所以经组员讨论,该小组重新进行了关于“验证果粒奶优的营养成分”的实验。

[反思]首先,教师要尊重学生选题的权利,不能包办或代办,否则会打击学生的积极性。其次,学生在研究性学习中的最重要收获不在于研究是否有成果,而是让学生能够体会研究性学习的过程,掌握研究的方法与策略。

为了提升“验证果粒奶优的营养成分”研究课题的内在价值,老师查阅了一些相关资料,发现果粒奶优与娃哈哈营养快线是同一类乳酸饮品,于是,建议学生在做实验时可以用纯牛奶、营养快线、果粒奶优进行对比实验,比较三者的营养成分差别,让学生通过实验获得更多的对比信息。

(2)在研究性学习中,老师要做学生的拐杖,但不做学生的字典。

[案例2]×××等同学的研究课题是“关于营养盐的研究”,学生在进行实验时对铁强化盐的评价是:“那盐的颜色怎么有点黄呀?”对钙强化盐的评价是:“好夸张,溶液pH显强碱性喔!”

学生1:为什么铁强化盐显黄色的?

教师:那你认为是什么原因呢?

学生2:Fe2+被氧化为Fe3+吗?

教师:你们查一下资料看看吧。

学生1:补铁是指人体吸收Fe3+还是Fe2+呢?

教师:以前好像有学生做过铁强化盐的研究,你们去中国化学课程网的学生频道查一下。

学生2:钙强化盐溶液为什么显强碱性?

教师:强碱性意味着有腐蚀性,为什么还作为营养盐呢?你们去查一下,而且还要查一下使用钙强化盐时有什么注意事项。

……

[反思]研究性学习是教师与学生共同成长与进步的阵地,在研究性学习的过程中,教师是学生的助手,而不是学生的百宝袋,学生需要的是从教师那里获取研究性学习的方法,而不是研究内容的相关知识。因此鼓励学生通过网络、课本等资源分析研究结论,有助于提高学生的反思、评价、调控能力。

在第二天的课后,该组同学告诉老师他在网上找到答案了。补铁最好是让人体吸收Fe2+,因为铁强化盐易被氧化为Fe3+,所以其补铁效率较低。钙强化盐中因含有活性钙,所以其水溶液显碱性,因此,胃酸过少的老人家及婴幼儿不适宜食用钙强化盐。

(3)引导学生掌握对比实验的要领,培养学生科学素养。

对比实验易于让学生找出物质间的差异,提升研究报告的价值。因此,让学生把握基本的空白对照实验的意义、实验过程中外界干扰因素对实验结果的影响、化学试剂的用量如何控制、对比实验中的“同”与“异”的因素等问题,对于培养学生掌握基本的研究方法十分有帮助。

[案例3]××等同学研究的课题是“方便面是否真的没营养?”,他们对某品牌方便面的三包调味包进行了实验研究,证明调味包中含有淀粉、蛋白质、脂肪、维生素C。于是,他们写出了研究论文证明“方便面是有营养的”。

[反思]学生在进行研究时,易出现研究目的不清,妄下结论的情况。如该小组的研究对象是方便面,但实际研究对象却变成了方便面的调味包,以“检验调味包是否有营养”来证明“方便面是否有营养”,这个命题显然不合理。

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笔者根据与学生的访谈得知,学生认为方便面必然含有淀粉,所以认为没有研究的价值,“方便面有营养”应来源于调味包中还含有其它的成分,如蛋白质、维生素C、脂肪等,所以在实验中选取了调味包作为研究对象。

这反映出学生在思考的过程中忽略了量的问题。“有”不等于“含量多”,更不等于方便面的营养成分高于其它粮食。因此,老师引导学生调整课题的研究方向,因为“是否有营养”无法从定性的实验中简单推断。笔者引导学生选取同类食物作为研究对象,以其它快食面调味包、味精等与康师傅快食面的调味包作比较,分析康师傅快食面的调味包是否在营养成分种类上优胜于传统的调味包或味精。学生的研究课题最终改为“方便面的调料剂与味精间的营养对比”。

[案例4]笔者与研究“果粒奶优的营养成分”的研究小组成员的对话:

教师:你们用果粒奶优与纯牛奶做对比实验,是否有点不妥?果粒奶优是乳酸饮料。而且你们的初步研究成果显示,纯牛奶含蛋白质,果粒奶优不含蛋白质,这是真的吗?可口可乐公司推颂果粒奶优中含有大量乳清蛋白。

学生1:我们敢于权威嘛!

教师:你们是不是实验过程中没有控制好试剂用量呀?

学生2:怎么会呢?老师,我们有注意用量的。

教师:你们还是再重复做一次实验吧。

学生2:好,我们明天再去做一下实验。

教师:还有,听说可口可乐公司是为了打击娃哈哈集团的营养快线在乳酸饮料市场上80%的占有率才推出果粒奶优的,它的优势应是果粒奶优含水果颗粒,你们参照的对象是否还应引入娃哈哈的营养快线?

学生1:那我们的调查与实验研究就以这两个竞争对手来作对比吧。

在研究性学习中,引入对比实验,有助于学生找出题目的社会价值与闪光点,提升学生开展研究性学习的信心,让学生看问题的目光变得更客观一点、更实证一点。

(4)融合课本知识,拓宽学生的研究空间

老师若能让学生自主整合他们所具备的知识,那么学生的研究空间就会广阔多了。

[案例5]×××等同学研究“珍珠奶茶的成分”。对于这个课题,笔者开始是不太看好的,因为检验奶茶中是否含有蛋白质、奶精等成分,是十分麻烦的事情。然而,该小组学生根据生物课本中关于蛋白质的测定方法,了解到可用苏丹红III检测蛋白质;其次, 设计实验对比牛奶与奶精的成分有何不同,发现奶精内含有淀粉,而牛奶中不含淀粉;于是,该小组取样四种来自不同饮食店的奶茶作为研究对象,分析各样品中是否含有淀粉,从而间接分析出样品中是否含有奶精;而且,学生还以自制奶茶作为对比实验,分别用奶精+红茶、牛奶+红茶、奶粉+红茶进行对比,发现市面上售卖的奶茶颜色与奶精+红茶的样品颜色极相似;最后,学生还检验了珍珠奶茶中的“珍珠”是否含有淀粉,以及尝试检验奶茶中是否含有工业氯化镁。

在研究过程中,教师需要给予学生的支持不仅仅来源于物质与知识上的支持,还要有一定的耐性,让学生好好思考自己的研究计划与方案,培养学生的反思与探索精神。

3.3 开展研究性学习后,向优秀论文学习,形成研究成果

学生在撰写论文时往往存在如下的不足:

(1)条理不清。虽然学生完成了实验,但多个实验之间的关系未能理清,每个实验的实验目的、实验用品、实验步骤、实验现象、实验结论总是混在一起,用一两段话来表述。

(2)研究方法单一。只呈现了实验法得到的基本结论,未能进行问卷调查、访谈等。

(3)未能提升课题的社会价值。如研究奶茶的学习小组,在开始时只是着眼于研究奶茶的成分,但对于为什么青少年热衷于饮用奶茶的研究不足,因此笔者建议该小组学生进行了问卷调查,并根据其研究成果在学校书写了一份倡议书。

(4)未能记录研究性学习中的收获。如学生在采访中的日记、实验中的札记、个人感受等等。

(5)引用网上的摘抄内容十分多,阐述个人成果的内容十分少。因此,在论文撰写中应要求学生用自己的话来总结搜集的资料。

针对上述不足,笔者采取了以下策略:

(1)要求学生向优秀论文学习,学习优秀论文的内容布局,文字措词,段落体例等。

(2)老师对论文中不足之处用红笔指出,并对学生论文进行面批,以文字形式把意见写在学生的论文草稿上,供学生课后详细分析。

(3)表扬学生在每次修改论文后的进步与论文闪光点,让学生体会论文撰写中需做到纲举目张并逐步提高。

4 实施成效

自2007年2月至2010年2月,笔者先后三次在校内高一、高二年级开展关于“食品中的化学”的研究性学习,×××等同学的《关于对“地下工场”里的白果加工情况的调查与研究》获第八届广州市“我与化学”比赛一等奖;×××等同学的《珍珠奶茶成分研究报告》获第十届广州市“我与化学”比赛二等奖,并刊登于《少年发明与创造・中学》第180期上。

近一年来,该课题的研究性学习的开展提升了高一学生学习化学的兴趣。2009年9月,笔者任教的高一(4)班各科成绩较差,尤其是数理化三科。自从有两个来自四班的研究性学习小组进行了关于“奶茶”与“山楂糕”的研究性学习活动后,在班内带动了不少同学来参加化学的研究性学习,学生学习化学的兴趣逐渐高涨,化学成绩有大幅度提升。在期末测试中,该班的化学平均成绩从年级第十四名升至第八名,而且化学也成了他们骄傲的优势学科之一。

不少学生在研究性学习感想中认为获益良多。如×××同学总结到“通过这个有趣的活动,我获益匪浅:朋友多了,动手动脑能力强了,实验严谨了,更懂得了团结的重要性,这都要谢谢我的指导老师和我的队友”。如×××同学写道“在这次的探究活动中,我们的知识面得到了拓展,虽然耗用了时间,影响了我们的作息时间与课业,但我们没有后悔,因为它使我们学到了更多的知识,锻炼了我们的各种能力,帮助我们从课堂走向社会,有利于我们今后的成长。”

参考文献:

[1]《普通高中化学课程标准(实验)》研制组.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:8.

[2]郭思乐.教育走向生本[M].北京:人民教育出版社,2001:58~64.

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【关键词】化学;研究性学习;教师素质

作为化学教师,除了要熟悉化学研究性学习的流程、内容外,还要重新学习很多新的知识,更要深刻地转变自己的思想观念,改变自己的教育教学行为。研究性学习给我们教师提出了新的要求。对我们当代教师又是一大挑战,主要有以下两个方面。

1. 教师失去了对学生学习内容的权威和垄断 一直以来,教师是知识的占有者和传授者,是学生获得知识的主要来源。教师可以借助所拥有的知识按照自己的思路和方式来完成教育教学工作,在学生面前是权威,居高临下,学生只要跟着老师的脚步走就行。但在研究性学习中,这种情况发生了根本的变化:研究性学习所要研究和探讨的问题都是比较前沿的或者现阶段还处于未知领域,超出老师的专业领域,有的即便在专业范围内,由于平时接触较少,对于学生在学习过程中碰到的新问题,教师几乎没有专业知识方面的优势可言;同时学生学习内容的开放性使学生的认识领域大为拓展,吸纳知识的途径由单一变为多元,教师在研究性学习中主要起指导作用。

我在组织学生进行“人体组织元素”研究时,给定了三个大的方向进行研究:大量元素、微量元素、污染元素。学生在进行研究性学习查阅资料时,可以研究的方向又很多,比如具体的某种元素在人体组织中的分布、元素体现的生理功能、过多过少会引起的疾病、又该如何来补充调节、不同年龄阶段或者人群对一些元素的需求量等等。这些不仅仅是化学领域可以独立完成的课题,还涉及到生物、医学、农业、计算机等领域。

正是由于学生在研究性学习中,学习的内容大大超出了课堂教学、教材、教学参考资料的范围,老师们对有些问题不能解答,这样可能会导致师生关系发生微妙的变化。以往在教学过程中,教师有居高临下的感觉,一切都是以教师为中心,学生是绝对的服从。但现在,教师应该放下架子,与学生打成一片,方能达到令人满意的指导效果。因为,这时的教师不再是权威,教师的话不一定具有说服力,教师应以朋友的身份与学生共同探讨有关问题。的确,在研究性学习中教师和学生处于同一条起跑线上,师生之间的界限趋于淡化,教与学的互换日趋频繁。谁先占有知识和学问,谁先发现问题和解决问题,谁就首先获得发言的主动权。教师失去了以往的优越感,他们和学生之间是一种平等的关系,教学由“我说你听”变为一起讨论,一起商量。我们倡导了几十年的新型的民主、平等的师生关系的建立至此才有了基础和可能。这就对教师构成了挑战。

这种变化让老师真正开始意识到自己在知识能力上的不足。很多老师谈到,过去自己也比较注意学习,但学习的内容主要是和高考的有关的内容,除此以外极少关心。而且,由于基础教育段的课程内容相对比较稳定,一般任教五年以后,教师对教材、大纲已经比较熟悉,又积累了一定的经验,在自我学习方面的压力就不会很大。但进入研究性学习以后,指导学生学习时的力不从心、无能为力,让教师从内心意识到自己知识结构的单一、知识面的狭窄、对本学科知识与生活实际联系的漠视等问题,从而产生了继续学习、完善自我的强烈愿望。我想,研究性学习开设过程中,教师因此获得多少新知识并不重要,重要的是能激发起教师不断学习、终身学习的愿望,因为这是未来时代教师必须具有的品质和素养。

2. 教师从个体走向合作 以往的教学中,我们每个老师都有自己的专业。作为化学教师,以前我们可以很轻松地独立完成教学工作,可以基本上不和其他学科的教师有业务上的交往。但在研究性学习中,围绕课题研究,教师指导的内容包括计算机知识、科研方法、各种专业知识:结题报告写作、数据处理等各方面的知识。因此,对教师而言,几乎很难独自很好地完成对学生课题的所有的指导工作。这就要求教师从个体走向合作,联合起来对学生课题进行进行指导。这对教师来讲,是一种工作方式的根本改变。我们必须与各个学科建立联系,从仅仅关注本学科走向关注其它相关学科;从习惯于孤芳自赏到学会欣赏其他教师的工作和能力;从独立完成教学任务到和其他教师一起合作完成对学生的指导工作。在教育学生学会合作的同时,教师首先自己学会合作。这是老师面临的又一个挑战。

由此可见,我们可以看到研究性学习对教师的挑战是全方位的、深刻的。这种深刻性不亚于当年中国教育由古代走进近代,它是一种范式的根本转换和极其痛苦的自我更新。一个只会把教科书的内容搬到学生头脑中的教师显然已经落伍。以研究性学习为开端,教师将从思想观念、知识结构、工作方式和行为方式等方面挑战自己、改变自己和完善自己。从这个意义上说,研究性学习对教师既是严峻的挑战也是难得的机遇,是教师提升自己素质的一个良好契机。

尽管如此,要让师生真正走进研究性学习却并不那么容易。在开展研究性学习中,要确定研究性学习课题成立研究小组搜集、分析资料制定研究计划作出假设设计实验以验证假设实验并记录数据和现象(过程和体会)处理和分析数据并得出结论撰写研究报告成果交流与评价。每个环节对于我们来说都是全新的,这需要我们化学教师重新进行学习,掌握更多、更新的知识,才能应对这一新挑战。

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作为一种新的学习方式,在教育实践中开展的状况如何?本研究选取北京市某示范性高中作为案例,以案例观察、记录、反思的方法,对中学研究性学习的开展情况进行研究。在进行案例研究时,并不在抽象层次上评论研究性学习应该如何开展,而是根据已有的文件和已经形成共识的研究性学习有别于其他课程学习的视角、功能、方式,作为衡量研究性学习教育实践的“尺”,来评判案例学校的实践。

一、研究性学习应有的独特功能

早在20世纪90年代末我国学界开始讨论研究性学习问题时,不断强调的一点是:研究性学习需要防范陷入科学主义、精英主义,研究性学习必须从儿童自身的身心发展特点出发,贴近儿童的情趣与现实生活[2],以学生的经验为基础,让学生了解研究这种特殊的社会实践形式[3],并通过回归真实的生活,发展学生的完满个性[4]。

基于这些观点,本文认为研究性学习是儿童对周围现象和世界的研究;作为儿童观察周边世界的重要手段,研究性学习的目的应当是让学生通过科学的研究方法与思维方式,学会探究自己周边的世界。

二、研究性学习的特征

受到研究者广泛关注的另一点是研究性学习的特征。学者石中英根据《纲要》对研究性学习的课程组织形式进行了论述,他认为研究性学习的课程组织形式应当具有多样性、参与性与自主性三个特征[5]。学者张华、仲建维也同样认为研究性学习应当是学生自主进行的探究式学习,并且并不局限于某个课程领域内,而是一种突破单科限制,强调知识多样性、综合运用的学习[6]。

基于这些研究,本研究认同研究性学习应当是由学生自主进行的、多学科综合的一种探究性学习,其特征也集中表现为自主性与综合性。

三、某中学研究性学习研究者观察记录

2013年10月中下旬,笔者作为研究性学习的评论专家参与北京市某中学初二、高一年级研究性学习文科班级开题报告会,对学生的开题报告予以具体的指导与评价,同时观察并记录如下内容。

1.研究性学习的选题

在这两次开题报告会中,每个年级各呈现6个研究性学习的开题报告,这些开题报告的研究问题如表1所示。

2.开题中学生的表现

案例中,研究性学习通常以学生组成6~12人的研究团队形式进行,并由研究小组的部分成员上台以PPT形式予以开题报告展现。在展现过程中,学生表现出以下几个特点:

(1)明显的“教师选题”倾向

笔者观察到学生在陈述开题报告的过程中,大部分都带有较为明显的“被选题”倾向——即学生在陈述研究的目的、选题意义时,讲述通常是照着念一遍开题报告,并且其讲述内容明显不是站在自己的角度,会出现诸如“帮助学生拓宽视野”这样明显的教师口吻。还有些学生在评审委员对某个选题的意义提出询问时,根本无法回答,旁边的教师赶紧予以解释说,“这个题目是老师定的,学生不太了解”。

(2)学习内容影响兴趣

以不同开题报告学生组的陈述表现来看,学生的陈述热情并非很高。仅有几组与学生兴趣密切相关的研究性学习开题报告的陈述中,学生十分富有激情。按照热情程度排序,大致是:高一年级英语学科《英文电影配音》、高一年级英语学科《英语校园剧、课本剧创作及表演》以及初二年级语文与英语学科合作的《戏剧表演的生活化》。这些学生更为感兴趣的研究性学习题目所具有的共同特征是:都需要学生观看他们喜爱的电影节目;都需要学生通过表演形式进行成果展现;都需要学生参与到社会实践之中去,如观察不同群体的行为等。

四、研究性学习的研究者观察反思

根据笔者对某中学初二、高一年级文科研究性学习开题报告会的观察记录,笔者对本案例中研究性学习的开展存在的一些问题进行了总结与分析,并提出了自己的反思意见。

1.研究性学习过程中的主体缺失

从笔者对该中学研究性学习开题报告会的观察记录来看,这些研究性学习明显存在两个方面的问题。这些问题虽然表现形式不一,但都集中反映了一个事实,即在研究性学习的过程中,缺乏由学生自主探究进行研究性学习。

(1)选题弱化了与生活的联系

从两个年级不同学科的研究性学习题目选择中能够看出,这些问题的选择都存在一个十分明显的倾向是与学科内容紧密联系,而与学生实际的生活经验、兴趣脱离很大。初二年级语文组的三个题目都是与课本课文紧密相关,是课本中学生非常难以理解的“鲁迅式散文”的再研究,希望通过研究性学习这个途径,深化学生对鲁迅文章和精神的理解;高一年级对《诗经》的相关研究也是基于课文内容的进一步拓展。英语学科中,英文电影配音、英文电影欣赏或话剧表演等贴近学生兴趣爱好的研究性学习,在开题过程中学生表现出更多的参与热情。政治、历史中的主题是大众阅读的首选,但奇怪的是研究性学习并没有对这类选题更加地热衷,初二年级提出的《社会热点问题分析》更像一个系列,而不是研究性学习这种主题学习应该具有的题目。

(2)教师指导缺乏学生视角

研究性学习作为一种新型的主题学习方式,学生难免不适应,需要教师的指导。但是,作为指导者的教师是一个什么角色?这是一个教师学职前教育的基本问题,不管是柏拉图的“助产士”,还是“爱弥儿”式的自然教育理念,或者现代的皮亚杰的“发生认识论”,都在说明教师的角色在于去“帮助”学生去思考,而不是“告诉”他应该是什么。

研究性学习中的教师角色仍然是传统课堂的延伸,这是特别值得关注的一点。从开题报告会的情况来看,教师仍然在“告诉”而不是“帮助”。这种指导方式的不足体现在两个方面,一是选题都显得“一本正经”,没有试图理解学生认知世界的方式;二是开题报告的撰写与陈述过程中,教师干脆,学生表现出的被动状态令人吃惊,学生可能直接陈述“本研究希望能够提升学生的学习兴趣”等话语。

此外,在教师对学生开题的评论上,教师毫不隐讳自己希望学生的“研究性学习”能够与实际的本学科课堂教学紧密结合的想法,希望利用这些时间对学习成绩或学生德育带来积极影响。例如高一年级语文学科的《中的情感与表达》研究,教师在评价时建议学生更多体会“忠、孝、礼、义”等感情,而不是学生最初所提出的亲情、友情、爱情。

事实上,上述这些教师对选题、开题报告撰写及选题方向的指导,都集中体现了在研究性学习中,教师仍然与传统课程一样占据了主导地位,这与研究性学习所强调的学生自主探究相违背。从某种程度上而言,这些教师指导都削弱了学生在研究性学习中的自主性。

2.反思:研究性学习,应以儿童视角为主

设立研究性学习的主旨,应当体现主题学习的方式,认同研究性学习应当由学生从自己的兴趣与视角出发,自主地探索自己身边的、感兴趣的世界。然而,大部分研究性学习在选题上还是课堂教学或学校教育的延伸,而在组织形式上教师由学生研究性学习的指导者变成了计划制订者,削弱了学生研究性学习的自主性。

事实上,北京市某中学研究性学习开展的这种情况并非独此一家。笔者在山东省与云南省进行调研的过程中,也同样对两个不同地区、不同层次学校的研究性学习开展情况进行了了解。从研究性学习题目的选择以及开展的具体情况来看,这些地区的研究性学习开展的具体情况虽然有所不同,但从题目选择来看也同样存在着儿童视角缺失问题。尽管研究性学习并不是脱离学科教学,但它的主题学习性质更应该体现跨学科和问题意识。如何在研究性学习中更多地减少教师干预,还原研究性学习是以儿童视角展开的、儿童自主对身边世界探索的本质,应该是未来一段时间教育工作者应当思考的话题。当然,首先应该做的是对这种大家都不熟悉的学习方式进行更加细致的研究和分析。

参考文献:

[1]教育部.基础教育课程改革纲要(试行)[S].2001.

[2]钟启泉.研究性学习:“课程文化”的革命[J].教育研究,2003(5).

[3][5]石中英.试论研究性学习的性质[J].课程·教材·教法,2002(8).

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研究性学习是在素质教育的背景下,经过多年的教育实践形成的创造性学习方式,是以学生的自主性、探索性学习为基础,从学生的生活和社会实践中选择和确定研究专题,主要以个人或小组的方式进行。通过亲自实践获取直接经验,养成科学精神和科学态度,掌握基本的科学方法,提高综合运用所学知识解决实际问题的能力的学习活动,素质教育是以全面提高学生素质为目标的教育,其重点是培养具有创新意识、创新精创新能力的全面发展的人才。研究和实践证明,研究性学习是满足社会和学生发展需要的,培养创造性人才的创新教育模式中的学习活动。

随着素质教育的广泛开展和深入进行,研究性学习成为教育界关注的热点问题。研究性学习所带来的不仅仅是一个学习方法的改变,而是关系到我们民族科学素质提高的大问题。国务院在关于基础教育改革和发展的决定中明确指出:“教育是科教兴国的奠基工程,对提高中华民族素质、培养各级各类人才、促进社会主义现代化建设,具有全局性、基础性、先导性作用。”开展研究性学习是搞好基础教育的需要,是培养新型人才的需要,是建设现代化国家宏伟基业的需要。我们必须认真对待,全力以赴,开展好研究性学习工作。

其实,研究性学习离我们并不遥远,我们每天都在有意无意地在做着研究性学习工作。比如:我校高一(9)班的王国立和王石同学进行培养胆矾晶体实验,他们经过找数据、列仪器、制溶液、选晶种的活动,一天几遍地观察晶体生成情况,精心操作,终于得到了标准的平行六面体晶体。作为化学教师我及时指导,提供仪器药品,让他们科学操作、大胆实验,使他们在实验成功的喜悦中大大激发了进一步研究的积极性,同时也培养了学习化学的兴趣。不久,王立国同学又主动提出做NA2O2与水反应后溶液中化学成分分析实验,并顺利完成。虽然这只是定性地完成化学反应,但毕竟是他自己提出并在第一次实验后提出的实验要求,是今后不断探索的良好开端。

我觉得,一名学生完成一两次实验很简单,难能可贵的是他们主动实验,并在实践活动中找到了研究问题的乐趣,找到了自信,激发学生不断探索,不断提出新问题的能力的培养。在后来的学习中同学们通过学习NO分子对人体的影响,进行了NO分子对植物体影响的调查,经过查资料、访问专家学者、实践操作、记录、总结的过程,写出了完整的调查报告。已经具备了研究性学习的能力。

在化学教学中我总是鼓励学生们大胆提出问题,并鼓励学生科学实验,得出正确结论。因此,学生在学习化学课中不断地提出了很多问题。如:硝酸与铜反应只生成NO的最大浓度是多少?怎样才能制出N2O?N2O助燃吗?怎样验证?为什么NAN02会致癌?白磷为什么会有毒?有感于患者输液时看护之苦,他们想设计自动止液,自动退针的装置。可以说,在学习过程中,学生们有数不清的问题在激励他们,都需要我们的支持和鼓励。没有任何理由去制止、扼杀、伤害学生的探究积极性!

因此,为更好地开展研究性学习,我在完成教学进度的基础上,适当地对相关知识进行拓展,为学生提供研究的空间,鼓励学生多提问题,为学生提供研究的空间,尽一切为学生提供研究的便利的条件,促使学生们在研究的过程中不断提高自身素质和学习成绩。

要面向全体学生开展研究性学习,学生的知识基础不同,学习能力不同,兴趣、爱好不同,观察问题的角度不同,他们提出的研究性课题也不一样。对此,我们要一视同仁,都要满腔热忱地帮助,不要以学习成绩的好坏为理由剥夺学生进行研究性学习的权利。要让学生都增强自信、挖掘学生的潜能,提高学生的自主学习能力。

在研究性学习的过程中,常常是跨学科进行的,有很多知识是教师不能解决的,即使是本学科知识教师也有很多不知或不懂的问题。韩愈说:“闻道有先后,术业有专攻,师不必贤于弟子,弟子不必不如师。”因此,研究性学习有利于教学相长。

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其实,研究性学习离我们并不遥远,我们每天都在有意无意地在做着研究性学习工作。比如:我校高一五班的张晓刚和张哲同学进行培养胆矾晶体实验,他们经过找数据、列仪器、制溶液、选晶种的活动,一天几遍地观察晶体生成情况,精心操作,终于得到了标准的平行六面体晶体。作为化学教师我及时指导,提供仪器药品,让他们科学操作、大胆实验,使他们在实验成功的喜悦中大大激发了进一步研究的积极性,同时也培养了学习化学的兴趣。不久,王行行同学又主动提出做Na与水反应后溶液中化学成分分析实验,并顺利完成。虽然这只是定性地完成化学反应,但毕竟是他自己提出并在第一次实验后提出的实验要求,是今后不断探索的良好开端。

我觉得,一名学生完成一两次实验很简单,难能可贵的是他们主动实验,并在实践活动中找到了研究问题的乐趣,找到了自信,激发学生不断探索,不断提出新问题的能力的培养。在后来的学习中同学们通过学习NO分子对人体的影响,进行了NO分子对植物体影响的调查,经过查资料、访问专家学者、实践操作、记录、总结的过程,写出了完整的调查报告。已经具备了研究性学习的能力。

在化学教学中我总是鼓励学生们大胆提出问题,并鼓励学生科学实验,得出正确结论。因此,学生在学习化学课中不断地提出了很多问题。如:硝酸与铜反应只生成NO的最大浓度是多少?怎样才能制出N2O?N2O助燃吗?怎样验证?为什么NaN02会致癌?白磷为什么会有毒?有感于患者输液时看护之苦,他们想设计自动止液,自动退针的装置。可以说,在学习过程中,学生们有数不清的问题在激励他们,都需要我们的支持和鼓励。没有任何理由去制止、扼杀、伤害学生的探究积极性!

因此,为更好地开展研究性学习,我在完成教学进度的基础上,适当地对相关知识进行拓展,为学生提供研究的空间,鼓励学生多提问题,为学生提供研究的空间,尽一切为学生提供研究的便利的条件,促使学生们在研究的过程中不断提高自身素质和学习成绩。

要面向全体学生开展研究性学习,学生的知识基础不同,学习能力不同,兴趣、爱好不同,观察问题的角度不同,他们提出的研究性课题也不一样。对此,我们要一视同仁,都要满腔热忱地帮助,不要以学习成绩的好坏为理由剥夺学生进行研究性学习的权利。要让学生都增强自信、挖掘学生的潜能,提高学生的自主学习能力。

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1.开展研究性学习的积极作用

研究性学习的特点是具有开放性、探究性、实践性,其学习过程中能充分体现其在教学过程中的积极作用。

1.1转换师生角色

传统的教学偏重于教师对现有教材知识的传授。那种教师讲学生的被动接受知识的教学方法,在师生间已形成了一种定势,无形地束缚了学生和教师。研究性学习的引入打破了这种定势,研究性学习让学生模拟科学研究的过程,从选择研究方案,实施研究过程,到研究结论的得出,都由学生自主操作,而教师更多的是活动的关心者与合作者,教师既不包办学生的研究,也不放任自流,听其自然。这种师生角色的转换,有助于学生去体验到如何去获得知识,如何将自己的各项技能和各种能力得到最大程度的发挥和提高。

1.2优化学习方式

传统的学生学习方式是“单向型”和“双向型”,其培养造就的学生在处理事务时常表现得“按部就班”。而研究性学习方式是学生主动地去收集信息,加工处理信息,能体现出学生自身的创新精神和实践能力,是让学生养成“研究型”认知学习方式的一条有效途径。

2.研究性学习的教学程序

2.1进行科学素养的培养

生物科学已在很多领域显示了其领先科学的优势,生物学与其它学科的相互渗透及生物实验的普及,对研究性学习的引入创造了有利条件。尽管如此,要在生物学教学中将生物学研究开展起来,还必须做好充分的“准备工作”,即首先要培养学生的科学素养。在教学过程中及生物学实验和生物科技活动中有意识有目的地渗透研究性学习或利用课外活动组织学生听讲座,了解科研的基本方法、科学研究过程,培养学生严谨的科学态度,明确研究性学习是让学生运用已有知识发现问题并解决问题培养能力,激发学生探索创新的欲望,为研究性学习做好“铺垫”工作,减少研究性学习过程中的盲目性。

2.2教学程序的设计

研究性学习的程序应区别于传统的教学模式。在教学过程中需大大增加背景性、活动性、综合性、创新性等内容。教学程序可为:(1)拟题阶段。教师提供一部分现成的知识内容,学生根据自己的情况如知识水平、实际能力、兴趣等酝酿研究专题,课题宜小不宜大,如“白莲的施肥技术”,“提高蔬菜光能利用率的途径”等,并写出开题报告。开题报告可含三部分内容,一是研究题目需运用哪些知识,已学习了什么,需收集什么;二是需哪些仪器设备,考察什么项目等;三是与生产实际的联系是什么,可操作性如何。(2)资料收集和实践体验阶段。学生通过研究活动从各种途径去获得有关知识和资料。如联系广昌白莲科研所,利用莲科所的实验田,进行研究。在研究过程中深入莲田,实地调查、测试并进行数据分析,请工作人员传授技艺,请专家现场报告,获取与白莲施肥的有关知识,在获取有关知识的同时每一研究成员又能得到很好的实践体验。待操作完成后写出结题报告。(3)交流阶段结题报告写完后根据研究的全过程写出研究论文或口头报告材料,以阐明自己的研究成果和观点。对成果的表达可采取宣读、交流、答辩、展览等形式,在辩论中修正补充自己不准确的观点,学生相互交流、切磋,共享研究成果。

2.3教学程序的实施

以“水污染”一节为例,教学程序可如下:(1)教师提供背景材料和提出的问题。背景材料有“天然水源介绍”、“工厂污水的排放”、“生活污水的排放”、“水污染的危害”等录像资料,配以知识阐述:什么是水污染,水污染的危害,水污染的监测和防治等。提出问题:人们日常使用的洗衣粉对水资源造成污染的问题。洗衣粉是一种合成洗涤剂,为普遍使用的生活用品,属低毒有机物,它不易分解,排入到水体或摄入生物体可逐渐积累,当蓄积量超过一定程度时,会污染水质并影响人体健康。让学生从环保角度出发,通过研究,认识和判断洗衣粉的危害情况,并提出相应的对策或建议。(2)学生的研究活动。学生利用教师提供的现有资料或自己准备的资料,独立地或组成小组选择研究方法,设计研究方案,开展研究活动。如同一品牌、不同浓度,不同品牌、同一浓度的洗衣粉对水蚤存活及活动情况的影响实验,分析和判明各种洗衣粉的毒性情况;不同品牌不同浓度洗衣粉的去污能力比较实验,研究探讨各种洗衣粉的去污能力与毒性的关系等。(3)师生讨论分析与评价。通过研究活动,学生阐述其研究的结论并对学生或教师的提问进行答辩,师生共同评价其研究“成果”。学生也可阐述其在研究过程中或研究后的各种建议和遐想,如“对无磷洗衣粉的认识”、“新型洗衣粉的开发”、“我的与众不同的研究”等,再由师生共同评价其建议的可行性和各种遐想的美好度。本节内容在实施研究性学习的教学后,学生不仅能掌握现有教材的知识内容,而且能对现有的知识点进行拓展,并且强化了知识的运用,突出了能力的发展。

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1.拓宽课题研究思路。与科技创新活动有机结合的小制作、小发明、小理论、小报告是开展研究性学习的又一重要途径,对培养学生的兴趣、特长和动手能力具有重要意义,并能为学生今后的创造活动奠定良好的基础。为此,我校专门成立科技室,专人负责,组建了由物理、化学、生物、政史等学科教师组成的教师指导团队,高中学生为主体的航模队、创新组等学生团队,以研究性学习活动为载体,通过课题研究的形式,在教师的指导下,自主完成创新活动、理论研究和调查报告。如“机器人的试验及操作”“遥控航模”“舌尖上的兰州”等参加全国、省市比赛获得大奖,学校也多次评为省、市科技创新先进集体和优秀组织奖。

2.合理开发课本素材。高中新课程的实施、研究性学习的开展、校本教材的开发,构成了三位一体的课改网络。我校在开展研究性学习活动中,通过培训不断更新理念,将三者有机结合,效果明显。如“语文课本中文言词的以形释义和随文释义方法探究”“语文课本中作文素材的开发运用”“文言文学习中费时低效现象的原因分析及对策研究”等课题立足教材素材挖掘和整合,在研究中进一步归纳梳理分析,激发了学生的学习热情和兴趣,更加熟悉了教材,新课程的理念实现了,研究报告成为受学生欢迎的校本教材。

二、特点及评价

三年来,近200项的课题研究,硕果累累,各具特色。课题成果内容丰富、全面,涉及语文、历史、地理、自然、社会等学科知识。在实施过程中,指导教师能根据学科特点指导学生进行研究,特别是在选题方面视角独到贴近生活,从身边问题着手,体现了生活化、实用化的特点,表现出学生敏锐的观察力;在选材方面,一方面关注社会,表现出学生高度的社会责任感,另一方面选材来自课本知识延伸,有利于新课程下的高考。同时还注重课题研究与科技创新活动的有机接轨,培养了学生的动手能力、创新意识和探究精神。研究方法科学多样,有文献法、问卷调查法、访谈法、实验法、实地考察法、行为研究法等。报告会上交流小组在课题研究中如何实施研究计划、如何运用研究方法、如何合作和分工等一系列问题。在展示过程中,既有清新的图片背景,形象具体的图表说明,还有简短的视频材料,富有节奏的生动解说,基本上能反映研究内容、观点及成果。同时还反映出学生在收集、分析、信息整合及动手能力方面有了较大提升,课题组团结协作好,分工明确,合作意识增强,课题发言人大方,表达能力强。这些都充分体现出他们在研究性学习中的智慧和创造力,令人欣喜。在小组展示发言过程中,台下不时发出学生的议论、感叹和掌声。参加报告会的全体学生表现出对研究性学习的极高热情,会场气氛热烈、活跃。学生的研究力和教师的指导力在明显提升。

三、存在不足

1.研究性学习的氛围不够浓厚。随着新课程改革的逐步实施和稳步推进,学校安排了研究性学习授课时间和活动时间。但在实际执行过程中,研究性学习时间安排课时有限,有时会被会议占用,师生难免应付差事。这样容易导致研究性学习将会流于形式,很难实现助力高考、成就梦想的目标,很难向更高层次和更深领域迈进。

2.教师在研究性学习活动中的指导性作用不够。这主要源自于教师的职业倦怠感,容易导致教师的专业知识和专业能力的停滞不前,束缚思路和手脚,弱化指导作用。

3.学生在研究性学习活动中的研究力不强。究其原因,主要在于薄弱的生源和教师的指导力欠缺。生源不理想,学生的学习习惯、思维水平都会制约课题的研究效果,因此部分课题的研究趋于程式化,缺乏自己的见解和创造性。

四、解决对策

1.更新观念,加强对研究性学习的课程化管理。邀请校内本土化专家团队进行研究性学习专题讲座,使学生进一步明确研究性学习活动课程的目标和内容;不挤占课时,要有课程化意识,对研究性学习活动课要进行督导检查;提供精神激励和资金支持,对研究性学习好的经验进行成果推介和奖励,并作为综合素质评价和评优的依据。

2.提高教师专业能力,加强对研究性学习的指导作用。随着课程改革的进一步深入,教师专业发展举足轻重。针对上述不足,学校成立了教师专业发展领导小组,制定了教师专业发展行动改进计划表,锁定“教育品质提升”这一主题,以“良好教育的七项原则”教师调查问卷为突破口,就教师的个人专业发展的现实状况及水平进行自主分析与诊断,参照教育部新颁布的《中学教师专业标准》及《教师专业发展自主分析与设计参考要素》,围绕专业理念、职业道德、专业知识、专业能力、专业心理这五个维度,以教研组为载体,开展各种活动,进行行动改进,有效促进了教师的专业知识和专业能力的进一步提升,增强了对学生开展研究性学习的指导力。