課堂微研究性學習探究活動分析范文

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摘要:

探索了課堂微研究性學習方式的課堂學習模式。實踐表明，學生喜歡這種學習方式，課堂學習效果良好。實驗在化學課堂教學中的作用得到了有效的發揮，課堂微研究性學習促進了學生科學思維和科學素養的提高。

關鍵詞:

課堂微研究性學習;探究活動;物質的檢驗

《普通高中化學課程標準》的基本教學理念之一是“通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發學習化學的興趣，強化科學探究意識，促進學習方式的轉變，在實踐中培養學生的創新精神和實踐能力”。研究性學習是國家新課程的必修內容，它是指學生在教師指導下，從學習生活和社會生活中選擇和確定研究專題，主動地獲取知識、應用知識、解決問題的活動。研究性學習是一種以學生為主的學習模式，是在教師的輔助下，由學生策劃、執行及自我評估的學習方法。學生研習特定專題的同時，重新綜合現有的知識和技巧，并通過特定的活動，自主地建構知識，繼而學會研究新的題目，從而達至學會學習的目的，并培養學生的自學精神。教學設計巧妙，目標定位準確，是主體性優質課的保證。在整個教學設計中，要能夠關注學生的知識應用，思維能力和科學思想、科學方法的培養，注重實驗探究和問題探究，符合新課改的理念。課堂微研究性學習就是把研究性學習的方法和過程濃縮到課堂的探究活動中，讓課堂成為學生展示的舞臺，讓生命在課堂中煥發出青春的活力。

一、教學設計

(一)教學分析高三學生已具備較為全面的化學基礎知識和基本學科能力，因此需要在更高的平臺上為學生創設學習環境。本文選取的課題是高三化學第二輪復習《生活中化學物質的探究》。化學與生活是高考的重要考點，是學生認識化學與STS(科學、技術、社會)的重要載體，有助于培養學生的社會意識，增強他們的社會責任感。深入研究化學與生活的相關問題，是培養學生學科思想和學科能力的重要切入點。高三化學第二輪專題復習中，運用課堂研究性學習的方式，重點在于培養學生的學科思想和學科能力。首先，通過文獻閱讀理解和任務驅動，培養學生接收、吸收和整合化學信息的能力。其次，通過小組討論、交流匯報，培養學生分析問題和解答問題的能力。第三，通過小組實驗探究解決生活中的化學問題，培養學生的實驗探究能力。

(二)教學目標和重難點(1)知識與技能:根據化學實驗原理檢驗生活中的常見物質，掌握實驗檢驗的基本方法，并熟練運用檢驗操作解決問題，掌握實驗問題的正確表達方法。(2)過程與方法:文獻閱讀討論并自行設計實驗方案，根據實驗方案開展探究活動，正確表達與交流，講解、質疑、答辯。(3)態度情感價值觀:激發興趣，利用生活中常見物質的檢驗實驗;任務驅動，在問題解決中體會學習的快樂;合作學習，小組討論合作探究，全班交流與提高。(4)重點:物質的鑒別、性質、檢驗的方法。(5)難點:實驗方案的設計、實施和表述，物質探究實驗的方法和原則。重難點的突破策略是讓學生探究生活中知道的化學物質，通過小組合作探究活動的實施以及研究性學習答辯活動的開展，幫助學生實現重難點問題的突破。

(三)教學結構本文設計的課堂研究性學習探究活動的基本流程是:文獻閱讀→選取課題→設計方案→探究實踐→撰寫報告→答辯質疑→總結提高。教學結構如圖1所示。

(四)教學過程(見表1)

二、學案設計

第1組物質鑒別:生理鹽水和葡萄糖液【文獻資料】生理鹽水是0.9%氯化鈉無菌水溶液。其滲透壓與人體血液近似，鈉的含量也與血漿相近，因此生理鹽水比較合乎生理，其用途為供給電解質和維持體液的張力。亦可外用，如清潔傷口或換藥時應用。5%葡萄糖注射液屬注射劑，是調節水鹽、電解質及酸堿平衡藥。可以補充能量和體液;用于各種原因引起的進食不足或大量體液丟失(如嘔吐、腹瀉等)，全靜脈內營養，饑餓性酮癥。亦可用于治療低血糖癥，高鉀血癥。可作為高滲溶液用作組織脫水劑、配制腹膜透析液、藥物稀釋劑等。【任務書】①有兩瓶失去標簽的無色溶液，可能是生理鹽水或5%葡萄糖注射液。請用化學試劑和不用化學試劑分別進行鑒別。②完成實驗后，用大字報寫出實驗報告。包括:實驗目的，實驗方法(操作、現象、結論、方程式等)，總結物質鑒別的基本原則和方法。③各組派代表匯報實驗報告內容。第2組性質探究:維生素C【文獻資料】維生素C又叫抗壞血酸，是一種水溶性維生素。食物中的維生素C被人體小腸上段吸收。一旦吸收，就分布到體內所有的水溶性結構中。正常成人體內的維生素C代謝活性池中約有1500mg維生素C。維生素C絕大部分在體內經代謝分解成草酸或與硫酸結合生成抗壞血酸-2-硫酸由尿排出;另一部分可直接由尿排出體外。維生素C的結構簡式如圖2所示。臨床上可用維生素C治療壞血病、預防牙齦萎縮出血、預防動脈硬化、作抗氧化劑、治療貧血(使難以吸收利用的三價鐵還原成二價鐵從而促進腸道對鐵的吸收)等，維生素C還具有防癌和提高人體免疫力的作用。【任務書】①閱讀文獻資料，分析維生素C可能的性質，設計實驗檢驗維生素C的性質。②完成實驗后，用大字報寫出實驗報告。要求:實驗目的，實驗方法(操作、現象、結論、方程式等)，總結物質性質探究實驗的基本原則和方法。③各組派代表匯報實驗報告內容。第3組成分檢驗:加碘食鹽中碘元素的檢驗【文獻資料】加碘食鹽是將碘酸鉀按一定比例(每公斤食鹽含碘35mg～60mg)加入食鹽中配制而成的。碘是合成必需的甲狀腺激素的重要原料，而甲狀腺激素影響著機體的生產、發育和代謝。在胚胎期、嬰幼兒期缺碘，將導致患者終生不同程度的智力障礙。但碘攝入過量也會對機體的健康造成影響。【任務書】①閱讀文獻資料，設計實驗檢驗加碘鹽中的碘元素。②完成實驗后，用大字報寫出實驗報告。要求:實驗目的，實驗方法(操作、現象、結論、方程式等)，總結物質檢驗實驗的基本原則和方法。③各組派代表匯報實驗報告內容。

三、課堂實錄與反思:微研究性學習

活動使課堂充滿了活力課堂實踐表明，學生們喜愛這樣的學習方式。課后，對學生心理感受的問卷調查表明:100%的學生喜愛這種課堂活動方式。他們在課堂中投入了激情，煥發出了生命的活力，迸發出了思維的火花。課堂實錄中學生代表的精彩表現說明了這一點。

(一)課堂實錄:物質的鑒別實驗的講解和答辯(1A組代表發言講解，1B組質疑提問)1A組:我們組的實驗是探究生理鹽水和5%葡萄糖注射液的多種鑒別方法。主要分為物理方法和化學方法。我們首先看到所給的鑒別試劑有稀鹽酸、NaOH溶液和硝酸銀溶液，發現用硝酸銀溶液可以鑒別它們。1A組:現象是生理鹽水中出現白色沉淀，(展示實驗結果)，請看對比實驗結果現象是很明顯的。不過，有一點問題，就是葡萄糖溶液中也有渾濁。我們分析認為是用自來水洗滌試管后殘留少量氯離子所導致。但對比實驗的結果，兩個試管中的現象有明顯差別，所以我們得出結論未知液1是生理鹽水，未知液2是葡萄糖溶液。1A組:對于物理方法鑒別，我們想到有這么幾種方法。第一種方法，既然葡萄糖注射液和生理鹽水都是可以打入人體血管的，應該可以嘗一下味道區別它們。但是由于我們是在化學實驗室，試劑瓶也不是特別干凈的，所以嘗的方法不太好，不太安全。1A組:第二種方法，我們看到儀器中有坩堝，想到可以用加熱的方法。實驗顯示加熱后現象差別挺大的。其中未知液1加熱蒸干后得到白色粉末，未知液2加熱時先發黃，再變黑，并伴有焦糖的香味。很顯然未知液2是葡萄糖溶液，未知液1是生理鹽水。1A組:我們還想到了其他方法。總之，關于鑒別的方法是首先要分析二者的性質差別，再根據性質差別進行鑒別，而且要選擇二者有明顯差別的實驗方法。實驗中要注意對比和不能引入雜質干擾實驗。師:另一組同學有什么不同觀點嗎?1B組:我們也做了向葡萄糖溶液中加入硝酸銀的實驗，也看到了變渾濁的現象。但是我們使用的是干燥試管，當然排除了自來水的干擾，所以1A組同學說的用自來水洗滌試管導致氯離子引入的說法是不正確的。1A組:也可能是葡萄糖溶液是用自來水配制，但這個問題我們可以通過對比實驗解決。我們可以看出生理鹽水和葡萄糖溶液中加入等量的硝酸銀溶液，硝酸銀一定要少，渾濁的程度是明顯不同的，因此可以確定未知液1是生理鹽水、未知液2是葡萄糖溶液。如果不控制硝酸銀溶液的用量，加多了就會出現1B組的現象。

(二)課堂實錄:物質的性質實驗的講解和答辯(2A組代表發言，2B組同學準備質疑)2A組:我們看了文獻資料，分析了維生素C的結構，發現它有兩個重要的性質，一個是酸性，所以它又被稱為抗壞血酸，另一個是還原性。2A組:實驗時，我們首先檢驗了維生素C的物理性質，主要是其水溶性。我們用的材料是維生素C小藥片，把它放入水中，溶解非常緩慢，而且有沉淀物，所以其水溶性是微溶。第二步我們檢驗了它的酸性，我們用pH試紙測定。大家可以看到試紙明顯顯紅色，pH在3或4左右。2A組:對于其還原性的檢驗。我們選擇的試劑是鐵離子溶液和碘水，這是兩種常見的氧化劑。我們先探究維生素C能否還原鐵離子，向兩支試管中分別加入氯化鐵溶液和鐵氰酸鉀溶液，在其中一支加入維生素C溶液后，發現很明顯變成了藍色，而且有藍色沉淀，有些顆粒物掛在試管壁上，說明鐵離子被還原成亞鐵離子。2A組:我們發現(展示兩支試管，一支試管中只有碘水和淀粉溶液，另一支試管中有碘水、淀粉溶液和維生素C溶液)，碘加淀粉的藍色溶液中，加入維生素C溶液后褪色明顯，這說明維生素C的還原性很強，能還原碘。2A組:下面我來總結一下實驗中的問題。還原性實驗中，有很多氧化劑都能氧化維生素C，那么要選哪些物質呢?要找那些比較容易看出現象的試劑。這是一個實驗的原則———明顯的現象變化。另外，還有一個重要的實驗思想就是對比實驗，所以我們每組實驗都設計了對照實驗。師:另一組同學有什么異議?或者有什么做得和他們不一樣的?2B組:有兩個細節問題。一個是“維生素C的水溶性是微溶”這個結論是不對的，文獻上講是可溶的。實驗中我們選取的維生素C藥片不是純的，可能有其他雜質，所以實驗現象不能說明問題。另一個是關于對照實驗，2A組的兩支試管中的溶液不一樣多，這是為什么?2A組:確實是有差別的，最開始溶液是一樣多的，其中一個加了維生素C溶液，所以就多了。2B組:作為對照實驗，一個加入維生素C溶液，另一個應該加等量的蒸餾水吧。2A組:對，這是我們需要改進的。2B組:我們還做了另一個實驗。氯化鐵溶液中加硫氰化鉀溶液，將紅色溶液分為兩份，再分別加維生素C溶液和蒸餾水。加維生素C溶液后紅色明顯變淺，說明維生素C把鐵離子還原。2A組:老師，這兩個實驗能說明什么問題呢?師:我們可以用不同的方法證明同一反應的發生。這是我們探究的意義之一。

(三)課堂實錄:物質的檢驗實驗的講解和答辯(3A組代表發言，3B組同學準備質疑)3A組:由文獻知道，食鹽中加的是碘酸鉀，其方程式。因此，我們設想的實驗方案是讓食鹽中的碘酸鉀在酸性條件下與碘化鉀溶液反應，再用淀粉檢驗生成的碘。我們先用蒸餾水配制了加碘鹽的溶液。取少量食鹽溶液，先用硫酸酸化溶液，再加入碘化鉀溶液，這時我們看到溶液變黃了，再加入淀粉，顯藍色。這已經可以說明問題了，但我們考慮到還要排除一些干擾。3A組:第二個實驗中我們用醋酸代替硫酸進行酸化，現象相同，說明硫酸對檢驗沒有干擾。3A組:還要考慮碘化鉀溶液是否有問題，因為碘化鉀有可能被氧氣氧化成碘。第三個實驗我們向碘化鉀溶液中加入硫酸酸化，再加淀粉，發現沒有明顯現象，這樣就排除了碘化鉀溶液有問題。3A組:第四個實驗我們將食鹽溶液直接用硫酸酸化后，再加淀粉，還是沒有現象，這就說明食鹽中不含碘化鉀。(展示四支試管)3A組:綜合所有實驗，可以推斷加碘食鹽中是碘酸鉀而不是碘化鉀。這就是我們完成的實驗。師:另一組同學有什么問題嗎?3B組:我們是用碘化鉀淀粉試紙做的，也得到了同樣的結果。我們把食鹽溶液酸化后，滴到碘化鉀淀粉試紙上，發現用硫酸酸化的變藍了，用醋酸酸化的不變藍。3A組:請看試管，加硫酸酸化的藍色深，加醋酸的藍色淺。也就是說醋酸酸性較弱，所以如果你加入的量少，氫離子濃度不夠，可能導致看不到藍色。

(四)課堂實錄:教師的總結和點評師:下面我們小結一下。第一組，關于物質的鑒別實驗，剛才1A組同學說得非常好，首先要依據物質的性質差別設計探究實驗，而且要注意取樣分析、操作簡便、現象明顯，同時要控制變量、排除干擾。師:第二組，關于物質的性質實驗，2A組同學講得非常好的一點是，首先要根據物質的結構推測其可能有的性質，然后再依據我們所掌握的反應規律設計探究實驗。這叫做有的放矢。當然，取樣分析、操作簡便、現象明顯、控制變量、排除干擾是一致的。師:第三組，關于物質的檢驗實驗，3A組同學講得很清楚，首先要根據文獻中的信息和反應規律設計探究實驗，特別要分析到各種可能的干擾因素。當然取樣分析、操作簡便、現象明顯、控制變量、排除干擾也還是一樣的。師:綜上所述，我們可以得出，關于物質的探究實驗(鑒別、性質、檢驗等)的三個基本原則是:①取樣分析原則，凡檢驗必取樣;②可行性原則，原理科學、方法簡便、現象明顯;③控制變量原則，通過對比實驗排除干擾。希望同學們在今后的學習中，掌握這三個原則。

四、結束語

課堂不應是教師展示自己的地方，而是學生進行生命活動的舞臺。課堂的主人是學生，那么教師的任務是什么?首先，教師是教學情境的創設者，選取適合學生活動的研究性學習主題，使學生能夠在研究中實現知識和能力目標的達成。其次，教師是課堂學習活動的導演，演員是學生，學生在成功演出所獲得的巨大成就感中提高學習興趣和學科素養。第三，教師是學生思維發展的引導者，學生在研究學習活動中的思維障礙點，都需要教師幫助他們去突破。實踐表明，課堂微研究性學習活動的學習模式是學生喜愛的，有一定的推廣價值。

作者：孫京 單位：北京市十一學校