怎样才是一份完整的研究性学习 的完整过程

成都市西北中学化学组
| 高中化学环境研究性学习(二)
:宋维平  
文章来源
:化学教研组
发布时间
:2010-4-12 23:20:21 
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第二讲 怎样进行化学研究性学习课题
实验型研究性课题设计与实施
实验型研究性学习是以实验性选题为中心的主题探究学习。在高中化学学习中同学们可以在课堂授课内或课堂授课之外,挖掘实验中的新内容,发现问题,提出疑问。在实验、观察的基础上,通过比较、分析、抽象、概括、归纳,对某些化学反应、化学实验装置从多角度,多层面作深人的研究探索,进行究其规律的学习,从而有效地解释客观事实的实验属性。 (一)实验型研究性学习的功能 实验型研究性学习涉及到进行观察、提出问题、猜想与假设、设计实验、实施实验、对现象进行记录分析、收集数据、解释与得出结果、反思与评判、表达与交流等要素。是同学们积极主动地获取化学知识和技能及其相关知识和技能的重要实践活动。以实验为载体的研究性学习,对激发学习兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力具有不可替代的作用。以实验为获取知识中介的研究性学习,能有效地促进同学们理解和掌握化学知识,拓宽已知的,发现未知的化学知识。以实验为获得研究结果手段的研究性学习,还有利于切实培养同学们使用仪器、药品的技能,培养实验操作的技能,记录和分析实验现象的技能,设计实验和优化实验方案的技能,有助于形成良好的实验工作的习惯。 实验型研究性学习常常需要与调查研究、分析比较、专题讨论、文献研究等其他研究方法配合使用,它需要研究小组发挥团队精神,组内成员分工协作为了一个共同的目标进行科学的研究。所以实验型研究学习对提高同学们主动获取信息,处理信息,加工提取信息,增强合作意识和协作能力,掌握科学研究的一般思路和方法具有积极意义。 实验型研究性学习强调亲身经历和体验,它与“试错”、“质疑”、“假设”、“推倒重来”紧密相连,比教科书中作为“科学的方法”所介绍的“照方抓药”式的实验目标教学模式要灵活得多。这不仅是动动手做做实验,实验场所也不限于实验室。在实验探索中包含的想象和创造性比传统实验要更丰富,思维的空间更广阔。通过实验型研究性学习的开展,有利于培养思维的独创性、变通性、新颖性。
(二)实验型研究性学习的选题
爱因斯坦说过:“提出一个间题,往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题也许仅仅是一个数学或实验上的技能而已。”提出课题是研究性学习的首要问题,它规定着学生探索活动的全过程。好的选题,是研究性学习获得成功的基础。所谓好的选题,就是选题要有价值。有价值不一定要创造发明,而是要有实践价值,要适合进行探究。通过探究获得过程体验,从而运用学到的知识解决一些力所能及的问题,并在此基础上有所创新。课题的难易要适当,“跳一跳”就能尝到摘桃子的甜头。研究题目不宜太大,太大的题目投入的精力和时间太多,在过程中或许会使人望而生怯,提不起兴趣,从而影响研究的质量。在高中化学学习中的实验型研究性选题大致可以分成三类。一类是结合课堂上学习的化学知识,对某个化学原理或反应进行延伸、拓宽和深化。第二类是运用教材上学到的化学知识研究相关的生活、工农业生产、环境等方面的问题。第三类是将化学知识通过与其他知识进行纵向和横向的联系与渗透,从而引发综合性的甚至是跨学科的研究选题。
1 .扩展延伸化学知识的实验型选题示例
(1)研究化学反应“路线”。 例:研究用铝、稀硫酸和氢氧化钠溶液为原料***氢氧化铝的最佳实验方案。 在设计这个方案时,应该从多方面反复分析、比较,从多条思路中择优: 第一个方案:使铝踉稀硫酸反应生成硫酸铝,硫酸铝再跟氢氧化钠反应生成氢氧化铝。 第二个方案:使铝跟氢氧化钠反应生成偏铝酸钠,再跟硫酸反应生成氢氧化铝。 这两个方案都用了相同量的铝得了相同量的氢氧化铝,但方案一消耗的硫酸和氢氧化钠均比方案二多,只是多生成了副产物硫酸钠。如果按照通常的思维处理问题,可以决定选择第二个实验方案进行实验。为了培养学生突破思维定式,研究解决问题的能力,可引导学生思考能否设计一个更为节约试剂的方案。最后优选出用第一种方案得到的硫酸铝和第二种方案得到的偏铝酸钠直接以1 : 6 的量进行反应,最后制得氢氧化铝,我们称之为方案三,这种方案最节约试剂。通过第三种方案的设计与实施,有效地培养了思维的创新性。
(2)研究化学反应现象和本质。 例:研究相同物质的量浓度的三氯化铁溶液跟硫化钠溶液反应的实质。 研究时可以分别采取将硫化钠溶液滴入三氯化铁溶液中,或将三氯化铁溶液滴人硫化钠溶液中两种不同滴加的方式。
若将硫化钠溶液滴人三氯化铁溶液中,局部产生黑色沉淀。振荡后黑色沉淀消失,但仍有淡***浑浊现象,还能看到红褐色絮状沉淀,闻到轻微的臭鸡蛋气味。
若将三氯化铁溶液滴人硫化钠溶液中,产生黑色沉淀。振荡后,黑色沉淀不消失,同时可以闻到轻微的臭鸡蛋气味。根据上述实验现象,可以对反应本质有正确认识。本实验研究的内容包括复***反应、水解反应、氧化还原反应等类型的化学反应。有已知的关于氯化铁和硫化钠的知识,也有未知的两者之间的反应。在研究方法上有定性的,也有定量的。在研究视点上有局部的也有整体的。通过这样多方位,多层面的研究,不仅扩展了氯化铁和硫化钠的知识,还学习了调整研究问题方位和层面的方法,训练了创造思维的灵活性。
(3)研究化学反应的最佳条件。
例:乙醛和新制氢氧化铜的反应是研究乙醛容易被弱氧化剂氧化的实例。
新制的氢氧化铜是蓝色沉淀,反应后应该生成红色氢氧化铜沉淀,反应前后颜色变化十分鲜明,所以常用此反应检验醛基的存在。
这个反应受各种因素制约,会发生一些副反应。特别是在碱性强弱不同时,温度不同时,氢氧化铜和乙醛的用量比不同时,或使用久置的氢氧化铜而不是新制的氢氧化同时,都可能出现不同的现象,最后看不到红色沉淀。当温度达不到反应所需的热量时,氢氧化铜还原生成氢氧化亚铜,观察到***的沉淀,氢氧化亚铜进一步反应才生成红色的氧化亚铜。当氢氧化铜用量较多时,除还原生成红色的氧化亚铜外,还剩余一些氢氧化铜,受热后***生成黑色的氧化铜。红色氧化亚铜和黑色氧化铜相混合,就使反应生成物变成棕黑色。由此看来,在反应过程中出现***沉淀、绿色沉淀、黑色沉淀,以至最后不是红色沉淀而是棕黑色沉淀,都不足为奇。为了使试验获得最理想的效果,必须从不同方位入手探究最佳反应条件。通过设计研究性实验,进行多角度探索进一步认识到为什么必须用“新制”的氢氧化铜,为什么必须在“弱碱性条件下反应”这个两个因素的影响。
(4)研究化学反应速度。
例:碳酸钙跟盐酸反应***二氧化碳的实验,由于盐酸的浓度不同,或者碳酸钙(大理石)的颗粒大小不同,跟盐酸接触面积不同,反应速率也不相同。为了探索最大反应速率的最佳条件,可以引导学生设计一组研究方案,其中包括实验项目、选用仪器的种类及型号、选用试剂的品种及浓度、颗粒度,如何控制实验条件、选择读数的范围等内容。经教师审核同意后,即可进行实验。
以外,还可就化学反应因反应物“量”的不同而获得不同的产物等选题进行研究。
2 .联系生活、生产实际的实验型选题示例 让学生运用已有的化学知识和实验技能,通过实验研究解决与日常生活乃至与工农业生产实际有密切关系的课题,既有实践价值又有社会意义。例如,结合卤素的学习研究碘盐的成分的检测;结合学习硬水及其软化,研究纯净水的***及检测;学习金属时可选择研究铁的锈蚀和防锈措施等等。
(1)香烟烟雾中部分有害物质的分离与鉴定。
科学实验表明,香烟所产生的烟雾中至少有300 余种化合物在不同程度上对人体有害。这些有害物质中,具有代表性的是尼古丁、醛类、联苯胺、亚硝胺、焦油、一氧化碳、二氧化碳等。对香烟燃烧产物中尼古丁、烟尘、焦油、一氧化碳、二氧化碳等的分离和鉴定,可以验证吸烟过程中有害物质的存在,达到了解吸烟的危害性,禁止吸烟的目的。 一氧化碳可与红热的氧化铜反应,生成二氧化碳,用澄清的石灰水吸收二氧化碳使溶液变浑烛;尼古丁(又叫烟碱)遇氯化汞溶液会产生白色沉淀;醛类可通过银镜反应来检验;致癌的联苯胺遇饱和磷酸钠、饱和亚铁氰化钠,出现浑浊现象;烟气中的其他具有强还原性的物质如亚硝胺等,则可用酸性高锰酸钾溶液加以定性验证… … 。根据上述原理,可设计香烟燃烧产生烟气中的部分有害物质的分离与鉴定的定性实验,用以说明吸烟有害健康的道理是很有应用意义的。
(2)研究铁的锈蚀及防护。
钢铁在空气里的锈蚀主要是电化锈蚀。铁的电化锈蚀分为吸氧腐蚀和析氢腐蚀两种。当处于酸性介质的环境中,在表面吸收了二氧化碳、二氧化硫等气体,而发生析氢腐蚀。如果钢铁表面的水膜是很弱的酸性或是中性溶液,发生吸氧腐蚀。钢铁锈蚀主要是吸氧腐蚀造成的。
为了研究铁生锈的条件,必须突出“水分”和“空气”两个因素,可以设计几个对比实验。如取几个新制铁钉(表面都有一层镀锌层),留下一个有镀锌层的新铁钉,其余均用盐酸或用砂纸摩擦去掉表面的镀锌层,分别进行下列实验。
① 将未去掉镀锌层的铁钉放人敞口的空试管中。
② 将去掉镀锌层的铁钉放入敞口空试管中。
③ 将去掉镀锌层的铁钉放入盛有少量自来水的试管中
④ 将去掉镀锌层的铁钉放人盛有少量生石灰的试管中,管口用胶堵严。
⑤ 将去掉镀锌层的铁钉放人盛有饱和了 二氧化碳水的试管里(铁钉全部浸人水中)。
⑥ 将去掉镀锌层的铁钉放人盛有稀盐水的试管中。
⑦ 将去掉镀锌层的铁钉放入盛有新鲜冷开水的试管中,铁钉全部浸人水中,表面再用少量植物油液封。
还可设计出其他各种外部环境对铁的锈蚀的实验。
将以上试管放在试管架上,静置1 天、2 天、3 天… … ,每天观察记录各个试管内铁钉表面的变化,可以总结出影响钢铁生锈的主要因素,从而研究得出防止钢铁锈蚀的主要方法。
3. 理科综合的实验型选题示例。
(1)化学实验型纵向综合的选题。
例:喷泉实验的设计及条件研究。
右图的实验是常用的喷泉实验装置。要设计现象明显效果好 的喷泉实验,必须满足如下条件:烧瓶内的气体a 的压强大大小于大气压;烧瓶内剩余的气体接近零时,烧杯中的液体b 能最终充满或几乎充满烧瓶。 本课题研究的内涵是:压强对气体溶解的影响。 本课题研究的外延是:气体的选择及其***、收集和性质。, 本课题探究的主要内容是:
① 实验室里哪些常用气体溶于水?
② 哪些气体极易溶于水?
③内容①中在水中溶解度较小的气体在什么液体中易“溶”?(指示:此处的“溶”已不是严格意义上的溶解,泛指可溶和可反应)
④ 气体a与何种液体b“匹配”可设计喷泉试验?用实验加以探索验证。
本课题研究的拓展:
① 排气、排水集气法对所使用的常规装置的要求;
② 哪些气体可用排气集气法?哪些气体可用排水集气法?
③ 上述Cl
若采用排“水”法集气,则应在水中分别加什么物质?还需要满足其他什么条件?
④ 对本实验装置作改进;
⑤ 探究使喷泉变色的指示剂选择。 由以上分析思路,可设计得出本课题研究方案。
(2)化学实验型横向综合的选题。
运用电解法根据在电极上析出物质的质量来验证阿佛加德罗常数值实验的研究。
本实验方案在设计过程中要涉及到物理中的电学知识,化学中的电解池知识及有关计算;实验操作中要涉及到直流电源、 蓄电池,电流表,电解池等仪器或装置的使用技能;对实验结果进行数据处理要运用有关物理、化学的知识。
实验方案设计提示:
① 用直流电电解CuCl
溶液,所用主要仪器的确定,仪器的正确连接;
② 必需的实验步骤;
③ 在电流强度为IA ,通电时间为ts时,精确测得电极上析出的铜的质量为m g;
④ 信息处理: 讨论:
(1) 如何准确称量电解后电极上的铜的质量m。
(2) 对单分子膜测N
与电解法测N
的实验进行比较。 二、文献研究型课题的设计与实施
(一)文献研究法的含义及特点
文献研究就是通过对文献内容的分析获得资料进行科学研究活动的方法。它是将一定的成果事件放在当时的历史背景下进行成败得失研究,以认识和总结其经验和教训并为现实服务的研究方法。 2.特点 研究时, 可将那些不能亲自接近的历史问题(或人物)作为研究对象进行研究。由于研究过程中所搜集或使用的资料均为历史上的资料,他们记载的人物事迹、观点均出自于那个时代,因而整个研究过程无相关对象的干扰。这种方法区别于其他研究方法,它是在探索资料而非产生资料,因为过去的变化已经发生,人们无法改变、操纵历史。这种方法尤其适用于对某一间题作长期研究,探索某一问题的变化和发展趋势。 例如:门捷列夫是俄国化学家,对于元素周期律的建立做出了伟大的贡献。要研究生活在1834 一1907 年这个时期的门捷列夫其人其事,以及他的学说和理论,这就要靠记载门捷列夫活动及言论思想的文献资料。
(二)、文献研究型课题的基本方法与步骤
选择课题→搜索资料→分析处理→得出结论
1 .课题的选择
课题的选择就是研究者要确定的研究范围、内容和方向。选好课题是成功的一半,研究课题的选择要有意义、有价值,无价值或价值不大的课题研究不仅耗时费力、挫伤研究者的积极性,且其结果毫无意义。课题的选择应注意针对性、新颖性、实用性、可行性。要从实际出发,根据学生的知识水平选择合适的题目,不要强求大而全,应把课题定得小一点,实一点。 文献型的课题选择一般要从几个方面考虑:人文方面,历史方面,热点问题等等,这些方面的内容比较适合文献型课题的研究,所需的文献资料比较多,它主要以文献资料研究作为研究手段。
2 .搜集资料
(1)文献资料的来源
文献资料的来源通常有两个方面,书面纪录资料和实物型资料;
从资料类型上一般分为印刷型、缩微型、声像型、机读型和实物型。
①印刷型:通过印刷手段制成的资料。如图书、报纸、期刊等。可以直接阅读,使用方便,是文献资料载体的一种主要形式。
②缩微型:把知识记录在缩微感光胶片上的图像资料。这种形式的资料信息密度高、体积小,便于传递和携带。
③声像型:通过视听装置直接纪录声音或图像信息的资料。如:录音带、录像带、影视片、幻灯片、激光唱盘、激光视盘等。它可以传播形象化的情报,直观真切,存贮密度高、传播效果好。
④机读型:将信息通过数字语言输人,存贮在磁盘或光盘上,并通过计算机处理的资料。如:磁盘、光盘、电子书刊、电子邮件、联机数据库、视频数据服务、超极文本等。这种资料存贮量大,存取速度快,可以对所纪录的信息进行各种处理,如检索、转存、提取、传送、修改、运算、检测或输出等等。
⑤实物型:历史遗留的实物资料,是历史上的人们无意识的传递给后人的真实纪录。它可能存在于遗迹、遗址、遗骸、洞穴或坟墓之中,如:陶器、钱币、瓦罐、战斧、界址以及工具、器皿的碎片遗物等等。 从资料的性质上一般分为一次文献,二次文献和三次文献。
①一次文献就是原始文献,是作者以本人的研究成果为基本素材而创作或撰写的文献,如专著、论文、会议资料、研究报告、档案材料等等。一次文献是最基本、最重要的文献,有较高的参考价值,是进行科学研究的一种重要的信息源。 ②二次文献就是对一次文献进行加工、提炼后所得到的文献,更有利于一次文献的开发和利用,如目录、文摘、索引、题录等等。二次文献是检索、利用文献的一种基本工具。
③三次文献就是对一次文献和二次文献进行分析研究之后综合概括的文献,如综述、述评、进展报告、数据手册等等。三次文献具有综合性,能够了解和研究某个学科领域的概况和发展趋向。
另外,还有翻译文献,就是将外文原著资料翻译成中文的文献,也是原始文献的一种特殊形式,如全文翻译、节译、摘译、编译以及外刊题录、索引、述评等等。 (2) 文献资料的搜集 文献资料的搜集是研究过程中的前期工作之一,是实施研究方案的重要环节,也是最终得出研究结论的重要依据。
①资料收集的重要性。
通过搜集查阅文献资料,能够比较全面的了解目前关于本课题的现实情况和研究状况,已有了哪些研究成果,还存在什么问题。从而开阔思路,找到或调整研究的方向,使自己能够站在较高的起点上进行研究。 通过搜集查阅文献资料,能够了解目前关于研究本课题的基本思想和研究方法,从而获得启发,形成和充实自己的研究思路和方法。 ②资料收集的原则。 搜集文献资料要求迅速、准确、完整、系统。迅速,就是要求在最短的时间内搜集最有效的资料。准确,要求搜集到的资料符合课题研究的需要,而且要原原本本,不漏不添。完整,要求搜集的资料能够提供有关课题的全貌,有助于揭示问题的本质。系统,要求搜集的资料反映出有关内容来龙去脉的发展过程,从中得到一定的启示。另外还要注意资料的真实、典型和新颖。 ③资料搜集的方法。 搜集查找文献资料的方法很多,一般遵循从宽到窄、由近至远、从易到难的原则。我们可以先把搜集到的大量文献资料作粗略的了解,再逐渐缩小搜索范围,把精力集中到有关课题方面的主要文献研究上。根据研究的需要,再找那些分散在各处不易得到的资料,以补充完善课题研究所需要的资料。资料搜集的主要方法有:时序法,追溯法等。 时序法是以课题研究内容的连续变化为主线,按演变的时间为序,由头至尾逐一查找文献的方法。可按历史发展的顺序,从始到终或由近及远逐一查找逐步推进,此法有利于了解课题的全过程,搜集的资料范围较广,内容较全面。应用时可根据需要重点放在近期文献或关于课题研究成果较多的时期进行重点检索。
追溯法是根据著作或以掌握文献所附的引文注释和参考文献目录为线索,跟踪追查有关原文,然后再从这些原文所附的参考文献目录逐一扩检,以达到掌握所需要的比较丰富的资料。此法多用于检索工具不全的情况下,也能搜集到一定数量的有关文献资料。 不同的方法有不同的特点和适用范围,究竟采用哪一种方法,应根据课题的实际需要,也可以分期分段交替使用各种方法,取长补短,能够获得更全面的结果。 ④资料搜集的途径 资料搜集的途径一般是根据文献的分类、作者、主题、号码、题名、数据库、检索软件、检索终端和网站,以及实地考察等进行搜集、检索资料。 分类索引,是根据文献的内容特征而归类,以检索主题的分类号码为标目的检索途径,按中国图书馆图书分类法将图书划分成:五大部类,22 个大类,A 马列主义、***思想、***理论;B 哲学、宗教;C-K 社会科学;N-X 自然科学;Z综合性图书;
作者(著作者、编者、译者)索引,是通过作者名称的指引,来查找相关主题的文献资料。
还可以通过作者索引反映出某作者正在研究什么,还有哪些相关的研究资料。主题(主题词、关键词)索引,是直接从文献的题目或正文中抽出具有实际意义的词语作为索引款目的标识系统,也可以通过计算机自动抽词标引,能比较快速的搜集查阅有关资料。还可以通过号码(如:登记号、标准号、专利号)、题名(如:书名、报名、刊名、篇名)等途径,是我们以最方便、最迅速地搜集到特定内容的文献。 ⑤资料搜集的手段。 资料搜集的手段是根据文献资料的来源类型从不同的途径进行搜集、查找、检索。搜集的手段一般有手工文献检索、视听设备与计算机检索、互联网检索以及事物搜集。 手工文献检索,主要使用卡片式目录和检索工具书,如:书目、索引、文摘等,通过检阅图书、报刊、杂志、图片资料等书面资料来搜集。 书目,反映出在某一时期正式出版的图书总目,一般包括文献的名称、作者、卷册、价格及所属学科,部分还有内容题要。如《全国总目》 、《 全国新书目》 、《 中国出版年鉴》 等等。 索引,是将图书和报刊中各种事物名称分别摘录并注明出处,是查询图书资料的重要工具。如《全国报刊索引》 、《 报刊资料索引》 、《 中文报刊教育论文索引》 等等。 文摘,是对一份文献的内容所作的简略准确的描述,以原文节录为多,述而不平。如:《新华文摘》 、《 报刊文摘》 、《 教育文摘周报》 、《 文摘报》 等等。 视听设备与计算机检索,主要通过使用视听设备、计算机、检索软件、检索终端来搜集和处理信息的电子化信息资料,查阅磁带、磁盘、光盘数据库、电子书刊等文字和图像资料而获得文献信息。如:《中文报刊资料索引光盘》 、《 中文报刊社科资料索引数据库》 、《 复印报刊资料专题目录索引光盘》 、《 中文报刊社科资科索引数据库》 、《 复印报刊资料专题目录索引光盘》等等。这种搜集和检索资料的速度快、效率高、声像并茂,且能获得或复制原文资料。
互联网检索,主要通过计算机、通讯网络、终端设备来搜集资料。这种通过互联网搜集检索资料的方法范围大、信息多、速度快。利用网格搜索引擎、教育网站搜集教育信息,利用网上教育文献数据库进行文献检索,利用网上图书馆查阅文献资料。一般用关键词搜索或主题搜索,关键词搜索是以选择检索主题中的关键词为出发点的计算机化文献搜索;主题搜索是该引擎把所有信息分成各种类别,研究者根据自己的研究课题逐步进行查找。例如:查找“教育信息”,上“新浪”网,打开浏览器,在地址栏内键人网址“www.sina .com.cn”,打开主页中“教育”栏目,搜索“教育信息”, 便能从中找到相关的资料内容。 现在常用的网址有:“sohoo.com.cn ”搜狐;“cn . yahoo.com”雅虎;“yeah.net ”网易; “search.263.net”搜索;“jyb.com.cn ”中国教育报网站;“pep.com.cn ”人民教育出版社网站;“Cernet.edu.cn”中国教育科研网站;“chinajoumal.net.cn ”中国教育学术期刊数据库; “edu.gov ”美国联邦教育部网站;“lcweb.loc.gov ”美国国会图书馆网站等等。
实物搜集,主要通过勘察、挖掘、考证、采集、以及调查、走访遗址现场、博场馆陈列的文物、纪录等等,从而对取得的资料进行分析研究。 3 .文献资料的分析处理 (1)资料的处理 搜集了大量文献资料后,必须要进行认真的选择处理。因为这些材料可能是彼此孤立的、零散的、繁杂的,有些不一定反映事物的本质属性,甚至有些是低级的、粗糙的、虚假的。所以要对积累的资料进行一番去粗取精、去伪存真的加工,保留那些真实、全面、完整、深刻和正确地阐述,对所要研究间题有用的相关资料,分别组织到有关条目中去,这样才能揭示事物的本质规律,对研究结果得出结论。 通过对文献的浏览、阅读、纪录、提要、札记、文献综述等过程的处理,才能从中筛选和得到比较全面的资料,为进一步的分析研究打下基础。 浏览,目的在于博览群书,将大量的资料作粗略的了解,判断某项资料的内容与其研究的课题是否相关。如果无关,将其剔除;如果有用,做好登记,保留细读。 阅读,是在浏览的基础上作理解性选读,从这些资料中抽取重要的信息并加以纪录,以便对资料进行汇总。 纪录,是在阅读中对相关的信息资料,特别是重点、难点,精彩之处作出标记并摘录下原文的重要内容,注明出处以便日后查阅、引用。 提要,是用提纲的形式把原文的基本内容、主题思想、主要观点、研究方法、数据结论等,用自己的话加以概括,简明扼要的记录下来(或引用原文)。 札记,是在阅读的基础上随时记下自己的心得体会和各种联想,随时纪录,不断积累,以便今后整理成文。 文献综述,是对文献经过阅读、思考之后,把自己的想法表达出来。既有对文献的综合概括也有研究者自己的观点和见解。写文献综述时,利用已作分类并排好序的文献纪录,以一个独立的主题将索引相关文献加以组织并以读者能够理解的方式阐述出来。
(2)分析方法
在搜集、掌握了大量资料以后,就要学会处理和利用资料,学会整理和分析资料。因为对课题的研究不仅需要一定的资料和研究热情,还需要掌握正确的技术和科学的思维方法,而良好的分析思维方法能从错综复杂的现象中找到事物的本质和规律,能从纷繁复杂的因素中找到事物变化的主要因素,能把握课题研究的方向和决定课题研究的进程。 常用的方法有:逆向思维法,移植借鉴法,缺点发现法等。
逆向思维法,是指为了达到一定目标,从事物相反的角度来思考问题,从中引发思维的方法。我们在面对新事物、新问题的时候,应从事物的多种方向,不同的角度去分析问题、研究和解决问题。
移植借鉴法,是指运用己有的知识和经验,把甲事物的优势和经验用到乙事物中去,同时进行对照、借鉴、取长补短,加以改进,形成新的优势,以找到解决问题的新办法。 缺点发现法,是指根据现有事物的不足,认真分析研究,然后提出改进或完善的思维方法。寻找缺点实际上就是发现问题的过程,而发明创造就是解决现存的间题,我们根据已掌握的信息资料,去分析研究,找出其缺点和问题所在,从而提出研究的正确方向和改进的实施方案。 4 .得出结论 从确定研究课题、搜集资料、选用资料,文献研究法将各种资料信息有机地结合在一起,通过对文献的汇总、归类和分析的处理,最终抽象出一般性的结论——即对研究问题进行分析、解释并揭示其事物的发展规律。 5 .注意事项 (1)把握文献的真实性。 在搜集到大量文献资料的基础上,要学会甄别,要对文献资料进行鉴别真伪,分辨优劣,判断价值,筛选精粹。所选用的资料要完全客观真实,要经得起正、反多方面的推敲,一经断定为伪劣的文献,或有部分虚假错误的内容,应毫不惋惜地舍弃。
(2)把握文献的实用性。
搜集到的文献很多,我们要从中筛选出对课题研究最有价值、最为重要的文献,尽力检索
认真研读,对于关系不大的文献则尽量少花力气。要从本研究课题的角度来判断,哪些资料是有参考或研究价值的,应当博采众长、摘其精华。将那些先进的、有代表性的、典型的、新颖的资料,充分运用到研究成果中。
(3)加强资料的积累。
用文献研究法做课题研究,应根据自己的研究范围、专业特点、学习优势、兴趣爱好,随时收集和积累经常接触到的文献资料,养成习惯,持之以恒。文献资料搜集得多了应注意分门别类地保存起来,逐渐使之系统化,并根据自己的研究课题有重点的、有选择的积累相关资料,为课题的研究作充分的准备。
总之,文献研究法是一种很有意义的研究方法,它通过对已存在的文献资料的深人研究,寻找实事,然后利用这些信息去描述、分析和解释过去的事情,同时揭示当前人们所关注的一些问题,并能帮助我们预测未来,这也就是文献研究法的独特的优势。
(三)文献研究型课题案例
化学史中蕴藏的科学素养研究
一、课题的选择
化学发展史的内容在中学教材中没有系统介绍,但其涵盖的内容和科学思想及对学习化学和科学素养的形成,有不可替代的作用。因而我们以提升素质为核心,以研究性学习为切人点,选择了此课题。
二、研究方案的设计
1 .研究目的
(1)通过学习,在了解化学史的同时潜移默化地接受教育,关心现实、了解社会、体验人生、完善人格、促进全面发展;
(2)提高团结协作的团队精神,并获得亲身参与探索研究的体验,不再对科学研究有一种神秘感。
(3)通过研究,培养搜集、分析和利用信息的能力,发现问题和解决问题的能力。
2 .研究方法
本课题的研究以文献认知型、思辨综合型为主,主要采取资料收集、文献查阅、归纳演绎法和实验操作法。
3 .研究成果
( a )每个课题小组写出各自的研究报告和有关科普小论文。
( b )召开一次班级内成果交流研讨会。
(c )汇总写出课题研究总报告。
三、课题研究的实施
1 .组建课题研究小组
将全班同学自由组成4 个研究小组,每个小组有一个召集人,负责制定本小组的研究细节和组织具体研究。整个课题组有一名总负责人,负责督促各小组的研究及与老师联系。
2 .可行性论证
师生共同探讨每一小组初步研究方案的可行性,提炼出每个小组以及课题研究的具体方案(初案)。
3 .查阅文献资料、访问有关专家教授
各个研究小组根据自己的研究课题,分别访问了有关专家教授。多次查阅了许多有价值的资料,如《 化学发展史》 、《 化学教学原理与方法》 、《 科技日报》 、《 中国大百科全书》、《 人民日报》 、《 光明日报》 、《 科技日报》 等报纸的科技信息。也从INTERNET 网上寻找了许多有关资料、图片、音乐、和多媒体制作的光盘等。
4 .资料的归纳与整理
( 1 )各小组的召集人组织其成员,对资料进行认真阅读、分析、归纳、整理与提炼。通过研究最后由一人执笔将研究成果整理成文。
( 2 )在各小组成果的基础上,本课题总负责人组织各小组召集人及有关人员,研究修改各小组的研究成果,并将各小组的研究成果汇总,形成本课题总的初步研究成果。
5 .老师和同学共同讨论修改研究成果
老师和同学共同讨论修改初步研究课题交流讨论会。每个研究小组有一人做中心发言,介绍本小组的研究成果。老师和同学对研究成果可以自由提问或提出自己的意见,然后展开讨论。最后将各小组的研究成果进一步修改定稿,并汇总成本课题最后的研究成果报告。
6 .制作多媒体课件
各个研究小组将自己成果中最精彩的部分选取出来,制作成多媒体课件。
内容简介:
㈠化学发展史简介(共7 页)
古代化学史、近代化学史、现代化学史
㈡科学上的重大发现和启示(共17 页)
1 .谁是氧气的真正发现者?
2 .将化学元素系统化的人——门捷列夫
3 .小数点后第三位的发现
4 .最小的足球——C
㈢漫谈科学家的素质(共8 页)
1 .素质的定义和基本科学素质结构
2 .科学素质的培养和提高
四、成果交流
( 1 )课题组同学将研究成果在校内进行了汇报演讲,受到了全校师生的一致好评。
( 2 )从制定研究计划,到外出调查,资料整理,撰写论文,都是我们边思考、边实践,现在我们明白了研究性学习的路要靠我们自己走。
(3)通过本课题的研究,使同学们之间的交往有了质的飞跃,小组中同学们之间有了很深的了解,团结友爱、互相帮助,使小组成员之间的配合更加默契。这培养了我们的团队精神,对我们以后与人协作是大有好处的。
(4)研究性学习真是有趣,在这个没有唯一***的世界里,我们发现了令自己也惊讶不已的潜力。我们不仅经得起纸和笔的考试,我们更具有创新的潜能,腾飞的后劲。 三、调查考察型课题的设计与实施
(一)调查考察型课题有哪些特点
调查考察型研究课题既不同于实验研究型课题,也不同于文献研究型课题,又不同于实践型研究课题,它是以一个具体问题展开全面调查研究的,因此,具有不同于其他三种类型课题的特点,这些特点主要有: 1 .对象的固定性 调查考察型课题就是深入实际,通过各种调查方法和观察方法全面客观真实地掌握实际情况,获得有关被调查考察对象的大量信息,并对信息进行深人分析和科学思考,从中把握事物的本质及其发展变化规律。它所研究的对象就是被调查或考察的某一具体事物、某一具体情况、某一特定现象等,因而是十分固定的。在整个课题研究中,不允许人为地附加条件,使调查考察的对象改形变态,要始终保持对象的原始态势和面貌,让它始终处于一种自然状态;在调查考察中,更不允许偷梁换柱,将对象更换,这种“狸猫换太子”的调包做法,不仅调查考察工作不允许,而且是从事调研的人所绝对不能沾有的不良道德和错误态度。调查考察的始终如一,才能真正反映研究对象的“庐山真面目”,才能根据调查考察所获得的可靠资料去思考、去分析、去研究、去发现事物的本来面貌和本质所在,才能从中寻求出发展变化的规律。 2 .内容的具体性和真实性 作为调查考察型课题,一般说来,不外乎是一种客观存在情况的反映、一种自然或社会现象的发现、一个具体问题(社会问题、环境问题、经济问题、教育问题、学习问题等)解决途径的寻找、一种事物发展规律的揭示,因此,它所研究的对象涉及的内容一定是十分具体的而非抽象的,一定是真实的而非虚幻的,不然的话,研究主体通过调查考察所反映的情况、发现的现象、找出的途径及方法、揭示的规律都将失去真实性而无人相信。 3 .方法的直接性和单一性 调查考察型课题,它所采用的方法必须直接面对所考察或调查的对象,不允许通过间接途径获得对象的有关信息,因而所采用的方法只能是调查法、实地考察法等。这种直接面对课题所确定的对象的研究方法才能为课题研究和结题工作提供真实有用的信息。调查考察型课题就是采用问卷、抽样、访谈、观察以及分析、归纳等具体方法,与其他类型课题相比,方法要单一得多。
4 .目的的明确性
调查考察型课题的目的是十分明确的,这种目的既是课题研究开始的起点,也是课题结束的终点,即调查考察报告。因为没有目的或目的不明确的任何调查或考察是不会有收获的,对于学生来说,课题研究是不会有结果的,是不会从中得到真知的,因而是无益的。 (二)调查考察型课题设计的思路和实施 调查考察研究课题的设计思路一般是这样的:确定调查考察课题——制定调查考察计划-- 实施调查考察--汇总整理材料--分析研究---产生结论---写出调查或考察报告。 1 .确定调研课题
对于同学们来说,开展调查考察课题研究,十分紧要的一点是要首先确定好所要调查考察的“问题”是什么,它应当是人们关注的社会热点问题、或自然科学中新生长点问题、或是人们生产生活实践中的难点间题、或者是学习中的疑点、兴奋点问题。如“北京城市交通与绿色奥运”、“北方城市缺水情况与节水型城市建设”、“太湖环境污染的调查与思考”、“九江两湖富营养化污染及防治对策”、“化学实验与教学环境”、“学校食堂膳食结构与学生健康、“探索性实验与学生实验兴趣的培养”等等,不同学校、不同年级、不同学习小组应针对具体现实情况,去选定自己的(感兴趣的、有条件的、能为学校或社会产生良好价值的)问题,作为具体的研究课题。前面已说到,课题确定时应注意的问题和应采取的策略,这里不再赘述。 2 .制定调查考察计划 调查考察计划包括目的、对象、时间、地点、方法及人员分工,拟订时应当一一写清楚,这样才能使调查考察有目的地进行,才能实实在地进行,才能获得课题研究真正需要的第一手材料,才能为整个课题的研究提供真实依据,才能最终形成一个好的调查报告或考察报告、一个好的建议、或者是一个好的实施方案。 3 .实施调查考察 这是对前一步研究工作的具体落实,也是为后面的汇总分析与研究提供事实根据。如何实施调查和考察呢?这里有人员分工、时间安排、方法确定三个问题要落实。调查或考察,一般应当分工负责、分头进行,这样做可以节省时间,在较短的时间内获得课题研究所需要的材料。分工时基本上是2 人或3 人一组,尽量不要一个人单独行动,尤其是在人物访谈、问卷调查时,一个人是难以完成任务的。每次调查务必明确目的和任务,而且要想好方法,采取灵活的策略,完成调查考察任务。在时间安排上,要做到分散与集中相结合,平时由于要完成课堂学习任务,一般不宜也不可能拿出大块时间去进行调查和考察,对于校内的调查对象可以利用课外活动时间进行,而对于校外的调查考察对象,则一般应用双休日时间进行,对那些范围广、涉及面大、距离学校较远的地方考察,可利用五一、国庆长假或寒暑假进行。调查考察的形式有问卷、人物访谈、抽样调查和实地考察或现场观察等。问卷法是涉及到社会成员或某一特殊人群的全体调查,目的是要从这个群体中得到他们关心、喜好或者不满意的信息材料;人物访谈属于典型调查法,目的是从所确定的具有代表性典型人物那里获得代表性的典型材料;抽样调查是针对调查数量大、面广,难以全面展开调查的实际情况,采取抽出部分样本进行调查以获取可信材料的方法;实地现场考察是根据计划中所确定的地点进行考察,直接取得现场材料。根据不同调查考察的课题,应注意采取不同的方式方法。如人物访谈,要注意访谈的艺术和技巧,要尽量先收集被访谈人的材料,做到有的放矢;提问要简单明了,便于被访谈者回答;访谈时要掌握好发问技术,要用词准确,对不同对象采取不同的发问语气和方式;要认真做好记录;要注意自己的行为举止,做到大方礼貌,不卑不亢。又如问卷调查,事先一定要设计好问卷,问卷的问题、项目要简明扼要,被问者感兴趣。再如抽样法,样本容量一定要达到能反映调查对象全貌的基本要求数量,要自己选取样本,要随机抽样,以保证材料的真实性和可靠性。 4 .材料汇总与整理 这是调查考察型课题研究中又一重要环节,因为研究主体花大量时间和精力进行调查考察所获得的材料是原始的研究资料,不经过汇总整理发挥不了它的研究作用,加之后续环节—— 分析研究必须以汇总整理后的功能性材料为依据才可能得出预期的调查考察结论,必须认真做好材料汇总与整理工作。具体说,汇总就是以问题的不同侧面或不同层面进行分类,如图片类、数据类、个案类,或者以调查方法进行分类、汇总时,必须对材料进行分类编码,以便查找和取用;整理时典型材料要作个案处理,如人物访谈、某一事件现场实况等,要标明时间、地点和对象,以及获取材料的人等;对于调查得到的数据型材料,要列成表格,算出结果;图片类材料要编号,注明时间和出处,以保证后面的研究后果的可靠性和可信度,还要做好对原始材料的取舍工作,取其精华,剩余材料留档保存。
5 .材料的分析研究
分析研究阶段,是调查考察型课题研究的关键阶段,对于能否实现课题预定目标、能否使课题成为一个真正有价值的课题关系极大,务必全力做好对调查后的材料的分析和研究工作。
首先,要学会对材料进行分析和研究,掌握其基本的有效的分析方法。一般来说,寻根刨底法、举一反三法、假设推理法很有效。寻根刨底法指的是对调查中存在的现象刨根问底,纵向进行分析思考,从现象中发现疑点,从现象中筛选出有价值的信息资源,逐步理清研究的方向和思路,如成都市解放以来大气透明度的变化材料,从中可发现其变化的规律和历史原因;举一反三也就是触类旁通,它是向横向分析思考,发现事物间的内在联系,同样以成都市大气透明度问题,可与青岛、珠海、大连、拉萨等城市的情况进行比较分析,便可发现成都大气清晰度差的原因在哪里;假设推理法是于无疑问处生疑问的逆向思维发展方法,是把结果看作前提的逆向思维方法,常常能收到突破常规、实现创新的效果,还是以成都大气治理为例,我们可以先确定成都市上空大气质量优、清晰度高,真正是蓝天白云、碧空万里,则可以分析得出,必须消除沙尘灾害、必须消除污染型企业生产,必须实现城市交通的环保化。自然,如何解决当前成都市上空的空气污染问题的途径、思路就露出了“水面”。
其次,对调查考察所得到的材料,要善于运用图形表格进行统计分析。这里常用的方法有面积法、条形法、柱形法、曲线法、折线法、饼形图、环形图和各种表格。可根据具体课题材料分析研究的需要,采用既能说明问题本质又讨人喜欢的具体方法进行。
再次,要牢牢围绕课题所研究的核心问题对材料进行分析与研究。例如,“农村秸秆与农民致富”问题的调查研究,问题的核心在于农民致富。抓住这个核心,我们就可以深人进行分析研究,进而得出一条突破千百年来农民把农作物秸秆当柴烧的传统低效利用方法,设想开辟出用玉米杆、高梁杆、兰麻杆做纤维板材,用棉杆皮做高性能纤维纺织材料等高价值深层次利用的清晰思路来,使课题研究一下子具有广阔的研究价值和升值空间。 总之,在对材料进行分析研究时,关键强调一个“思”字,要多思善考,深思熟虑,正如古代先哲们所说的那样,疑启思、思出果。疑是开始,思是过程,果乃结果。能否由疑思出好的结果来,则需要始终注意抓住问题核心去对材料展开分析研究,以提高课题研究的效率。
6 .产生结论
***同志曾经精辟的说过,结论产生于调查研究末位,而不是在它的开始。经过研究主体长期深人细致调查考察,分析和研究,结论呼之欲出。那么究竟应产生一个什么样的结论,怎样产生结论?这里面还是很有学问的:作为研究性学习的调查考察型课题,其结论都是针对所提出的“问题”产生的,具有很强的时效性和针对性,因为要调查考察的问题都是社会、自然、科学以及学习领域里的热点、焦点、难点和兴奋点,问题一旦调查清楚,产生的结论必然是切中利弊或抓住要害的。这样产生的科学结论应该说是好的有价值的。 为了得出一个切题的好结论,同学们要注意做到:
首先要切记不能犯认识上的主观唯心主义毛病,不依调查所得的第一手材料,“先入为主”下结论。这种结论是轻率的、唯心的,因而是不科学的。 其次,要切记紧紧抓住调查考察的核心下结论,充分发挥调查考察所获得的材料的作用,针对“问题”,从材料中寻找出“问题”的症结所在,寻思出解决“问题”的清晰思路和办法来。 再次,要切记任何一个科学结论的产生,除了依靠调查考察所得的材料外,还要经过科学的加工处理。因此,在下结论时,必须采用正确的研究方法。一般说来,科学归纳法、典型剖析法、矛盾法、缺陷法、问题法、透视法是人们在对调查考察的问题作结论时常用的方法。科学归纳法指的是运用调查所得的同一问题的数次材料,进行归纳分析得出结论的方法,由于材料的代表性和统一性原因,因而结论是可靠的、科学的。典型剖析法是对调查考察中的典型人物和事件,根据材料进行分析、思考,从中提炼出有普遍教育意义的结论,因而是很好的。在调查考察中,往往会出现这种情况,调查考察所获得的材料与预期设想之间产生了矛盾,此时,想根据材料得出预设的结论是不可能的了,这就必须学会从现实情况与预期目标之间找出解决矛盾的思路和方法来,这便是结论。缺陷法、问题法则常对调研对象的缺陷或问题来下结论,因此,要全力找出调查考察对象存在的缺陷与问题,它需要超常规思维才行,这对培养同学们的创新精神和创新实践能力大有好处。对于某一现象的调查研究,下结论时必须学会透过现象看本质,这样下的结论才是深刻的。 7 .写出调查或考察报告 不管是调查报告还是考察报告,除了要写好报告的提纲外,在撰写时要按照调查报告或考察报告的基本格式要求,即写出调查考察目的、调查考察情况、分析和结论,必要时,还要写上关键词。撰写时最好采用标题式或序号式,这样做的目的是让人更容易接受你的观点,从而产生更好的影响。
(三)调查考察型课题案例
家用燃料性能、污染的调查
一、调查目的
目前,燃料在日常生活中的地位和作用已越来越重要。随着人民生活水平的提高,人们的生活质量也在改善,传统的“柴米油盐”中“柴”字的内涵也在发生着变化。现在,人们已经把更多的目光转向了燃料使用的性能、价格、污染等问题,即燃料使用是否合理、科学,新型燃料是否普及,如何选用燃料等。为更多更好的认识燃料这一能源资源,从而合理科学的使用能源,节约能源,保护环境,开发利用新的燃料资源,我们做了这一次调查。
二、调查范围
煤气公司等有关燃料的有关单位。
三、调查方法
走访调查,寻访有关技术部门,所有数据都得到证实。
四、调查结果
调查家庭所用燃料的性能、价格、资源蕴藏情况及燃烧产物对环境的影响,对家庭燃料的选择及如何使其充分燃烧的问题。
目前,我国家庭所用燃料中,主要有煤、煤气、电、油四类。我国煤炭产量已居世界各国之首;原油产量为世界第五位;天然气产量为世界产量第十九位;一次能源总生产和消费量已名列世界第二位,成为能源生产和消费大国。 我国一次能源消费结构及预测见表如下:
由表可见我国的能源主体仍是以煤为主的格局,能源的发展势必带来社会环境保护的问题。能源与经济及环境的协调发展,已作为我国的基本国策。因此,积极寻求和使用清洁优质能源(如天然气)是当前我国能源部门研究的主要课题。 1 .煤的性能及价格
燃烧条件简单,燃料来源充足,运输贮放方便,但燃料热值(指燃料燃烧所放出的热量)低,固体及气体燃烧产物污染环境及大气。主要用于取暖、燃炊。 2 .油的性能及燃烧须有专用燃具,液态特性使运输贮存不方便,有危险性,易燃易爆,燃烧热值高,含硫燃烧产物污染大气环境,一般用于取暖。
3 .气、电的性能及燃烧须一定条件,燃烧热值高,燃烧产物( CO
O)无污染,属洁净能源;燃料的输送需有专用的管路或线路。
天然气:热值8670k CaL/Nm
3 人工煤气: 热值3800kCal /Nm
3 电:燃烧成本高。
注:上述数值为平均数值。
我国的煤炭、石油天然气资源比较丰富,近年来探明储量和生产量都有较大的增长。据油气资源评估和预测,我国天然气资源量为43 万亿米
,其中陆上30 万亿米
,海上13 万亿米
,另外还有约30 一35 万亿米
的煤层气资源。到1996 年底,探明天然气储量为2 . 4 万亿米
,资源探明程度仅为6 % ,发展潜力很大。今后预计每年以平均增加探明储量1000 亿米
的速度增长,并可保持20 一30 年。这样预测2000 年累计探明储量为3 一3 . 5 万亿米
, 2000 一2010 年累计为4 .4一4 . 9 万亿米
。2011 一2020 年累计可达5 . 65 一6 . 15 成亿米
我国城市空气污染以烟煤型为主,大气的污染物主要来自燃煤,主要污染物是二氧化硫和烟尘。1997 年我国SO
排放总量为2346 万吨。其中工业排放量为1852 万吨,占78 . 9 % ;生活排放量为494 万吨,占21 . 10 %。烟尘排放总量为1873 万吨,其中工业排放量为1565 万吨,占83 . 6 % ;生活排放量为308 万吨,占16 . 4 %。
根据世界卫生组织1998 年对世界主要城市大气污染情况的监测评价,世界十大污染城市中,我国占8 个。我国已成为世界上城市大气污染最严重的国家之一,城市大气的总悬浮微粒和CO
含量为世界最高。城市大气质量处在较严重的污染水平上,北方城市重于南方城市。华中、西南、华南地区酸雨污染均较严重。研究资料表明:我国燃煤需求量2000 年达到约14 亿吨,2010 年约为18 一20 亿吨,2020 年约为22 一25 亿吨,如果继续保持现有的高比例煤炭的能源结构,必将对业已恶化的生态环境造成十分严重的后果。尤其对人口集中,工业发达的大中城市的环保带来更大的压力。因此我国能源结构从低效高污染型向高效清洁型转变,加快天然气的开发和利用,必将对城市环境的改善产生深远的影响,利用天然气是解决城市大气污染的重要途径。
燃煤造成大气中 90 %的污染物和 80 %的烟尘污染。以天然气替代燃煤可减少氮氧化物排放量 80 一 90 % ,天然气燃烧后CO
排放量比煤低 52 % ,比燃油减少 26 %。与燃煤或油相比,形成酸雨和温室效应的情况将大大减少,同时燃气燃烧无烟尘,对大气的污染很少。
由此可见,城市加大利用天然气的力度,逐步推行城市无燃煤区的计划,控制燃煤燃油的总量,必将大大改善城市环境质量。
使煤气充分燃烧,主要从两个方面着手:气质和灶具。
气质由于从气井开采出来,经过脱硫脱烃脱水等处理后,其成分已固定,故而我们家庭应主要从灶具上考虑。
① 根据不同的煤气种类选择不同类的专用灶具,如天然气就有天然气专用的燃烧灶具。
② 合适的空气——煤气进给量、燃烧气进口的管径要与燃烧气质相符合。如燃烧液化石油气的灶具,能够燃烧充分时,蓝色火焰高。但如果用于燃烧天然气,由于进气口径细,就不能保持最佳燃烧而出现黄火。反之,由于进气口径粗大,煤气来不及燃烧充分就发挥到大气中去而出现红火或冒黑烟现象。
一些关于煤气的成分、制造及煤气在燃烧时发生的化学反应(是吸热还是放热)的大量资料,及煤气、天然气的现状、未来(推广价值)的资料。
1 .煤气的分类及制造 城市民用及工业用燃气是由几种气体组成的混合气体,其中含有可燃气体和不可燃气体。可燃气体有碳氢化合物和一氧化碳,不可燃气体有二氧化碳、氮和氧等。燃气的种类很多,主要有天然气、人工煤气、液化石油气和沼气。 天然气一般分为四种:从气田开采出来的气田气或称纯天然气;伴随石油一起开采出来的石油气,也称石油伴生气;含石油轻质馏分的凝析气田气;从井下煤层抽出的煤矿矿井气,其成分主要以甲烷为主,其含量在90 %以上。 人工煤气分为固体燃料干馏煤气和固体燃料气化煤气(压力气化煤气、水煤气、发生炉煤气等均属此类)。其主要组分为氢、一氧化碳或甲烷,但由于热值较低,有毒性,一般不单独用做城市气源。油制气按***方法不同分为重油蓄热热裂解气和重油蓄热催化裂解气。重油蓄热热裂解气以甲烷、乙烯和丙烯为主要组分,重油蓄热催化裂解气中氢的含量最多,也含有甲烷和一氧化碳。高炉煤气是冶金工厂炼铁时的副产气,主要组分为一氧化碳和氮。高炉煤气可用作炼焦炉的加热煤气,以取代焦炉煤气,供应城市。
液化石油气是开采和炼制石油过程中,作为副产品而获得的一部分碳氢化合物。目前我国供应的液化石油气主要来自炼油厂的催化裂化装置。其产量约占催化裂化装置处理量的7 一8 %。其主要组分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯。这些碳氢化合物在常温常压下呈气态,当城市压力升高或温度降低时,很容易转变为液态。从气态转变为液态,其体积缩小约 250 倍。
沼气是由各种有机物质如蛋白质、纤维素、脂肪、淀粉等在隔绝空气的情况下发酵,并在微生物的作用下产生的可燃气体。其组分中甲烷含量约为 60 % ,二氧化碳约为 35 % ,此外还有少量的氢、一氧化碳等气体。 2 .煤气在燃烧时发生的化学反应(是吸热还是放热)简而言之,煤气在燃烧时主要是其成分碳氢化合物与空气中的氧发生氧化反应,生成二氧化碳和水,同时还放出大量的热。化学简式如下
3 .煤气、天然气的现状、未来(推广价值)的资料
统计资料表明,人工煤气的发展势头在减缓,比例减少,而对洁净气源如液化石油气及天然气,供应量大幅度的增长。综观我国城市燃气发展史,大致经历了煤制气( 80 年代前)、重油制气( 80 年代后)、液化石油气(近十几年来)、天然气(目前)四个阶段。天然气作为城市燃气,由于有其它气源无法比拟的优点,如气质好、气源成本低、无污染、易于集中管理、使用安全等。作为城市燃气的主导发展方向已是不争的事实。到 1993 年,我国有天然气设施的城市已有 45 个,占全国气化城市总数的 9 . 6 % ,供气量为 226 . 7×1012Kj。近年来,贯彻“油气并举”方针,在加大天然气开发的投人,增加城市天然气供应上有很大的进展。 1997 年,我国生产天然气 223 亿米
,据国内天然气发展的初步规划为: 2000 年产量达到 250 一 350 亿米
, 2010 年产量达到 700 一 800 亿米
五、感想与体会
1 .此次活动激发了我们研究性学习的热情
此次研究性学习,激发了我们主动学习,研究实际问题的热情。之前,我们一直是在课堂内被动式的接受知识,所以活动一开始我们感到新奇与兴奋,加上在研究过程中遇到的艰辛,使我们深切感受到研究性学习带给我们的兴趣与成就感。
2 .通过这次活动,我们对我国现阶段的燃料情况有了大致的了解
在我国,燃料使用结构还不合理。在农村煤气等洁净燃料还没有普及,大多还使用木柴、煤炭等燃料,污染环境,浪费能源,所以我们当前不仅要开发新型燃料,还要推广新型环保燃料,使我们的蓝天更洁净,环境更美好;国家长治久安,人民安居乐业。
3 .增强综合国力,提高人民生活水平,还需要我们这一代艰辛的付出燃料的选用基本反映了人们的生活水平,推广普及新型绿色燃料(如天然气、电等),使绿色燃料脱下贵族面纱,走人千家万户,实现普及,还需要我们长期不懈的努力。为了祖国和人民的未来,我们准备着! 四、综合实践型课题的设计与实施
实践型课题,作为培养学生创新精神和实践能力的重要途径和载体,无疑是当今国内开展研究性学习的热点、亮点和难点。这一课型的成功设计和组织实施,关系到研究性学习的深化和可持续发展。实践型课题也称综合型研究课题,它是在文献研究型、实验研究型和调查考察型基础上的综合型研究。因此,开展实践型课题研究学习,一般宜在第二学年开展活动。 (一)、实践型课题特点 1 .实践性 要求学生通过亲身实践获取直接经验,养成科学精神和科学态度,掌握基本的科学方法,提高综合运用知识解决实际问题的能力。 2 .开放性 学习空间是开放的,要求同学们从校园走向社会;学习途径是开放的,可以检索计算机因特网、图书馆、报刊、电视等媒体,走访社会有关部门、单位,采访各方面的专家、学者等多种途径;学习结论是开放的,鼓励就研究的问题提出自己独特的见解。
3 .主动性
从选择课题题目到进行课题方案设计、实施、解决以及课题结题报告,都要求自己负责完成,给同学们选择学习内容的机会,老师主要起组织、关心、指导和评估作用。
4 .过程性
与注重结果的现有教育相比,研究性学习更注重研究过程及在这一过程中的自身体验与收获。
5 .研究性
实践性课型的实施过程类似科学研究的过程,但又不是通常意义上的研究,强调以发展学生创造力为目
标,其目的在于让同学们学会基本的研究方法,并在研究性学习过程中不断地发展自己的研究能力与创造能力
(二)、实践型课题研究性学习的启动
实践型研究性学习的启动也是从提出问题开始。那么,用什么方式提出问题?是让学生完全没有限制地自由提出问题?还是由老师提出问题后给学生做?是先由学生进入选题还是师生共启动课题?全国各地学校的成功经验表明,只要充分发挥学生主体作用和教师的主导作用,把握好“度”,上述三种启动类型各“千秋”。下面介绍这类启动方式的实施过程。 1 .准备阶段 ( 1 )组织学习有关资料,从各信息资料中进一步了解实验型课程的学习特点和其组织实施的法与流程,讨论本学科实施方案,概括学校的图书、设备、仪器等实条件和已有化学知识水平,开发有实施可行性的选题供参考选择。 ( 2 )对提出的选题进行说明:① 课题的意义和价值(知识、能力、科研、品德行为),阶段计划和活动地点,使用的工具、资料和研究手段,预期结果。 ( 3 )通过“研究性学习”通讯(快报)或学校橱窗生公开展示课题,进行宣传发动。
2 .意向调查
填写课题申报(志愿)表,同时允许自行提出题,自行选题。学校课题指导组对提出的问题进行可行性估,研究并公布参加每个主题研究的学生名单。 3 .集体研究
民主选举课题组负责和具体分工,拟定开题申报表及活动计划表上交, 在“课题”确定的上述三个阶段中,要始终坚持“自愿”的原则。 (三)、实践型课题的选题 如前所述,“问题”是研究性学习的载体,选择一个好问题,就类似学习中选择了一本好的教科书。选择阶段是学会发现问题、提出问题的阶段,而强化问题意识,正是创新精神得以培养的起点。 一般来说,实践性课题源于生产、生活实践。要求人们在这种习以为常的现象中发现和提出问题,需要仔细观察、积极思维,能从寻常现象中发现不寻常之处,从看似已经解决的间题中找出隐蔽未解之谜。另一方面,要从当前社会生活中的热点、亮点、难点中寻找与化学学科相关的问题。 “选题”是实践型研究性学习的基础,选题的好坏,很大程度上决定课题研究的成效。“万事开头难”,“选题”中易出现的问题主要有:① 选择的课题过大,远离自己的生活经验,超出自己的能力所能驾驭的范围,致使研究性学习进行不下去,半途而废。② 选择所涉及的研究内容过于抽象。因此,在选择实践型课题时,应遵循以下原则。 1 .选题的原则 能贴近生活和周围的社区生活。 ( 1 )问题最好有一定研究价值,能回答和解释某种现象和问题。 ( 2 )考虑知识能力水平及年龄特征和本校老师的指导能力。 ( 3 )注意课题实施的客观条件。 ( 4 )对人身安全没有影响。 2 .实践型课题选题内容
在“课题小组”的组成上,应该根据实践型课题的特点,一般4 一6 人为宜,因为这类综合性课题的“合作性”色彩浓,需要各成员的通力协作才能完成。在任务分工中,要做到分工不分家,各工作小组要及时交换信息资料。 (1 )教材中涉及的并与实践有联系的内容。 (2 )个人生活中,社区中,校园中能引起兴趣的内容。
(3 )环境保护、食品安全等社会热点问题。
(4 )科学前沿内容。
(5 )个人的即兴灵感。
(四)、实践型课题的实施
(一)预备知识 在开展课题研究之前,学生必须提前学习相关知识。例如,在“常见餐具洗涤剂的调查和研究”开题
以前,要求学生了解常见餐具洗涤剂的组成及去污原理;洗涤剂毒性;药品的稀释、试管、培养皿的使用及混合液的振荡分层实验及技能。 (二)研究方法主要有调查法、实验法等。 (三)活动安排 1 .加深对实践型研究性学习的认识 ① 介绍实践型研究性学习的目的:学会提问题、经历实践、研究过程、学习交往、合作。 ② 介绍实践型研究性学习的一般步骤:确定研究课题→制定研究计划→收集资料→加工分析所收集的资料→设计实验方案→实验并记录数据和现象→处理和分析数据并得出结论→撰写研究报告→自我评价。
③介绍本课程的研究日程安排。
2 .制定收集资料的计划
① 通过小组讨论,进行组内分工。确定信息资料的来源,制定收集计划。
②阐述收集本课题有关信息资料的方法。
③ 介绍实践型研究性学习学生外出调研申请表的使用及请假制度。
3 .做好调查与访问的准备工作
① 组织讨论调查访问前必须做的准备工作。
② 开展研讨如何在调查访问时取得预期效果,制定访间计划。
③ 介绍一些基本的安全、交通常识及紧急事件的处理方法。
④ 介绍实践型课题活动调查访问表的使用方法。
4 .汇总信息资料
① 对所获得的资料进行汇报,思考可以进一步探究的问题,完成研究课题的陈述。
② 确定课题的陈述方案,落实课题的展示方案。 ③做好课题陈述方案,强调其科学性、简洁性、准确性、送输性。 ④讨论课题展示方案,小组分工进行制作。
5 .确定开题报告及开题
① 课题组成员展示本课题并讲解,老师点评,提出指导和改进意见,选定最佳制作方案。
② 参加全校性课题开题汇报会。
6 .研究活动的实施
① 开展各项与实验、问卷调查有关的工作,在每次活动后都应填写课题活动情况记录表
②分析已经获得的信息,并在此基础上得出结论。
7 .完成结题报告、总结与评价
①小组讨论、确定结题报告的框架,撰写结题报告。
②完成结题报告并展示。
③总结参加实践型研究性学习的心得体会。
④学校对课题研究成果进行考核、评价 (五)综合实践型课题案例 补钙保健品及含钙化合物的研究 一、选题范围
根据高一年级所学习的基础知识,选择有关钙元素的某些化合物知识为研究内容,用已有的知识去探索新知识,同时丰富课本知识的内涵和拓展知识的外延。根据所学化学知识和能力、校内外可提供的研究条件等因素,在以下范围内寻找研究课题: ( 1 )观察周围的世界,从生活中或大自然中选择与钙元素知识有关的实例。 ( 2 )比较市场上相互关联的补钙保健品,寻找其中的异同(比如钙产品的存在形式、钙含量、市场价格等)。 ( 3 )查阅有关书籍文章(广泛浏览,从中发现感兴趣的与钙元素知识有关的研究内容)。
( 4 )访问、咨询有关人士。
二、研究方案
1 .确定研究课题
( 1 )人体何时需补钙?市场上补钙保健品的种类、钙含量及价格的对比调查。
( 2 ) CaO→Ca(OH)
→Ca ( HCO
在交叉学科知识中的体现。 ① 长久使用的水壶里水垢的主要成分、形成过程及除去水垢的简易方法。 ② 溶洞里倒挂的钟乳石和挺拔的石笋、石柱。 ③ 明代民族英雄于谦的 《 石灰吟 》 。 ④ 成语“滴水穿石”中,“滴水”为何可以“穿石”?
在确定研究课题过程中,提出的想法虽然很多,但真正能够进行实践又值得实践的却不多,这就需要结合实际,本着以下原则筛选所提议的课题:第一,预计能做出成果的有价值的课题;第二,成功可能性不大的课题,只要感兴趣,可以试一试,哪怕失败,也能在研究过程中锻炼自己;第三,已经有人研究过的项目(已有成果),就没有必要再进行重复劳动,应放弃;第四,某些课题只能停留在设想、幻想阶段;第五,有的课题没有研究的价值,应放弃。
2 .制定研究程序
每个研究小组制定工作步骤、每个阶段的目标任务和时间安排,说明组内同学的分工情况、研究方法、获得相关信息的途径以及可能会遇到的困难、怎样避免或解决等。
3 .预计成果交流的形式
每个研究小组预计最后的成果展示形式,比如研究论文、调查报告、多媒体制作、网页、讲座、报刊等。三、研究过程 1 .获取信息
( 1 )查阅文献资料。根据的研究课题,查找能够说明解决课题中提出的关键资料,获取有用的信息,完成课题研究工作。
( 2 )访问、咨询校外有关人士。
( 3 )实际调查
通过市场调查,掌握了几种钙产品的名称、钙含量及价格等,掌握实际资料。 ( 4 )比较实验
为了验证研究课题中提出的假设或市场上几种钙产品中的钙含量,通过实验设计、实验操作、实验结论等,以获取价值的数据、信息。
2 .整理和分析资料
对通过实践而获取的大量资料进行整理加工、分析比较、归纳推断。
四、成果交流及评价
每个小组在课题研究即将结束时,将最能反映自己研究成果的表现形式进行交流,如调查报告、研究论文、读书报告、电子作品、讲座等。本着评价研究成果的标准,从科学性、创意性和重点突出、层次分明等方面,对每个课题研究都给予合理评价,并推荐参加有关比赛。
五、自我反思
研究性学习给我们提供了一个自主学习、施展才华、完善自我或重塑自我的机会。在研究性学习过程中,我们饱尝了酸、甜、苦、辣的滋味:当面对许多问题时,曾感到茫然;当面对不成功的采访或不成功的实验时,曾有过气馁;当面对小肚鸡肠的同学时,曾多次不欢而散;… … 。但是通过研究性学习,学会了调查研究;学会了发现问题、提出问题;学会了多渠道、多层次地收集信息资料;学会了分析所占有的资料、数据,从而寻找解决问题的途径;学会了与他人合作;学会了 … … 。总之,通过研究性学习,我们真正理解团结就是力量的真谛,感受到了文人相亲、愉快合作而产生的魅力;通过研究性学习,我们已经意识到了,在未来靠竞争生存的社会中,提高自身综合素质和能力的重要性并愿意为此付出努力。 Copyright 2006—2010,midschool
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成都西北中学化学教研组
专题教学网站SSW教学系统设计开发研究性学习指导资料二
作者: 文章来源: 点击数2922 更新时间:2008-2-29 13:31:18 文章录入:zhangyongguo 责任编辑:jyky 研究性学习:教师必须首先成为研究者 ——
以课题为载体,区域性整体推进中小学研究性学习 教育科学研究所 叶 平
基本认识
回顾五年研究历程,我们越来越深刻地意识到:①教育科研虽然是学校发展的先导,但其研究的内容却必须贴近学校的实际,研究性学习正是中小学亟需研究的科研选题。②研究性学习虽然是一种“以学生为中心”的学习活动,但必须以教师教学方式的转变,以教师专业化发展为基本前提。
为此,我们以全省协作科研课题为抓手,组织广大中小学教师针对“研究性学习”的理念、方法和实施策略进行了持续不断的研究,与时俱进地把课题逐步引向深入。 一、研究性学习:教师首先必须成为研究者 ■
研究性学习的重大意义
研究性学习:基础教育课程改革的一大亮点:
作为一种全新的学习方式:它既可以表现为综合实践活动中的“专题研究学习”,更需要体现在采用探究性学习的方法开展学科课堂教学。研究性学习把培养学生发现问题、研究问题、解决问题的能力摆在十分突出的位置,把学生置于一种动态、开放、多元的学习环境中,给学生更多的获取知识的方法和渠道,让他们在自主、合作和探究式学习中获得新的体验,将有效促进学生学习方式的根本变革。
作为一种全新的课程形态:《基础教育课程改革纲要》明确规定,不仅在普通高中,而且在小学和初中,都要开设包括研究性学习在内的综合实践活动,使之成为基础教育领域全体学生都必须学习的必修课程。它的意义绝非仅仅新设了一门课,而是对传统教育思想和育人模式的重大挑战,是中国基础教育是有史以来最深刻的革命性变化之一;它回应了时代对教育的需求,是信息时代基础教育课程改革的必然选择。 ■
研究性学习:教师的困惑
――教师长期以来形成的思维定势、行为方式和教学模式,与研究性学习蕴含的新理念之间必然发生剧烈碰撞。
――面对研究性学习这门既无大纲又无教材的必修课程,多年来习惯于依靠大纲依靠课本教书的教师们普遍感到无从下手。
――由于学生获取知识的渠道比以往大大拓展,教师的讲授不再是惟一的知识来源。许多教师由于自身的原因,反而可能显示出一定的差距;特别是对本学科以外的课题研究,教师既没有专业知识方面的优势可言,也缺乏指导课题研究方面的经验和能力。
●没有教师教学方式的根本变革,就不可能实现学生学习方式的根本变革。组织好研究性学习活动,教师首先必须开展“研究”。 ■
组织学习新课程改革理念,教育教学观念更新
——组织“教学模式创新与研究性学习的实验研究。
年下半年,当“创新教育”正在成为研究热点时,
教育科学研究所把“创新教育”的研究视角地定位在“教学模式创新”上,以印发“研究性学习项目建议书”为标志,正式拉开了“研究性学习”实验研究的序幕。
——编写学习资料,组织实验学校教师培训。由于当时教育部尚未颁布研究性学习的有关文件,我们先期组织编写出版了《创新教育研究》丛书(共
册),引导参加实验研究的教师们学习新课程的教学理念,为实验学校教师编写并出版《研究性学习的理论、方法与实施》(教师指导书)等参考读物,组织教育专家到各市、县中小学进行了数十场“研究性学习讲座”,先后培训了数千名教师。培训的主要宗旨是教育教学观念更新,即:指导学生开展“研究”,教师首先必须成为“研究者”,自觉地实现从“教书匠”到“研究型教师”的转变。
——学习的主要收获:明确教师的“角色定位”,超前接受“通识培训”。研究性学习把教师的角色,定位于学生学习活动的促进者、组织者、参加者和指导者。这种全新教学模式下的角色变化,要求所有教师都应当以一种积极的心态迎接挑战
全省第二期进入课改实验区的许多学校教师感叹说,研究性学习的观念更新使我们超前接受了新课程改革的“通识培训”。 二、研究性学习:让教师学会“研究” ■
:以“研究性学习”的方式推进“研究性学习”
——依托全国教科规划重点课题,组织全省协作攻关。组织研究性学习,教师必须首先学会做“研究”。依托全国教育科学“十五”规划重点课题,在全省范围内组织协作攻关,发动有条件的中小学校自愿参加,近
余所中小学参与实验,初步形成了以各市县教科所为核心的地区(片)协作组,负责联系和指导本片实验学校的研究工作(荆州教科所为典型)。
——借助“研究性学习”的方式组织课题活动。总课题组“创设情景”、“任务驱动”;各实验学校“自行探究”,既分工又合作;总课题组在各校实验的基础上进行整合和成果推广。
——以学术交流、研究示范和成果展示的方式,推动课题深入。
年,先后召开了三届全省性的学术研讨交流和成果展示会议,展示了实验学校教师
余场研究性学习活动示范课。
许多实验学校(如黄石广场路小学、宜昌伍家岗实验小学等)做到了教师全员参与研究,共同探讨组织学生开展研究性学习的方法和途径。 ■
从研制“课例”(学案)入手,组织教师“边干边学”、“干中学”
面对开展研究性学习活动既无教材又缺乏参考资料的客观实际,协作课题组决定从研制研究性学习课例(学案)入手,“边干边学”:
——借鉴国外先进探究学习模式并使之“本土化”。早在
年初,我们就开始借鉴
WebQuest
等国外探究学习模式,编译了若干优秀学案,如:《月球上有没有水》、《最伟大的发明》、《泰坦尼克死亡之旅》等,其后又陆续编译了其他探究学习资料(如
探究模式),并指导教师学习自然科学和社会科学研究方法,开发本土化的课例。
——从一个学校研制一个课例(学案)起步,逐步扩大实验。在实验班进行试点,然后由点到面,逐步扩大为全校教师的行动研究。
——征集评选,努力构建研究性学习的“课例库”。以征集评选的方式,评选出千余篇我省教师自行设计并经过实践验证的研究性学习优秀课例,择优结集出版了从小学到高中的三套样书,为形成全省中小学研究性学习的“课例库”奠定了基础。 ■
搭建信息技术平台,向网络主题探究延伸
——利用信息技术手段,开发网络学习资源。发挥信息技术的优势,充分利用互联网络的开放性、探究性和交互性的学习手段;努力开发和建设网络学习资源,实现“在比较广泛的教育资源的背景下开展的学习”。
——提出“研究性学习资源虚拟网站(光盘)”的概念研制示范性光盘系列。以“主题探究”为目标,指导实验学校研制出“三峡工程”、“青铜文化”等
个系列专题,由“探究指导”、“学习实录”和“预设资源”为主要内容,构成了研究性学习资源包。示范性光盘出版后,被省新闻出版局列为“电子音像精品”,在全国和省级多媒体教育软件大奖赛中多次获得一等奖(全国
项、省级
项),并被许多学校采用,发展为校园网内的专题学习网站。
——向网络主题探究拓展,建设网上研究性学习的“学案库”。及时组织有条件的实验学校将研究性学习向网络延伸,研制一大批网络主题探究(
)学案,在全国首届网络主题探究展示会获得
项一等奖、
项二等奖的优异成绩,显示出湖北中小学教师整体研究实力。
——正在组织力量,在湖北教育信息网(
)上开通《校本研究网》
在区域范围内拓展研究性学习的空间。设立“专题学习网站群”、“网络主题探究学案库”和“远程交互式研究性学习平台”。逐步在区域范围内构建集成化的研究性学习中心,包括围绕学生的研究专题组建的专题资源库,演示型或交互型学习软件库、课例库和知识素材库等等,实施交互式的导师指导和分布式的学习,使之成为
世纪“网上湖北教育”的有机组成。 ■
:从课程建设与课程整合两个方面,拓展研究性学习空间
研究性学习既是一种新的学习方式,也是从小学到高中都必须开设的必修课(综合实践活动),需要逐步实现课程化(校本课程)。
——研制“研究性学习学生指导丛书”,作为开发校本课程的参考。依托
教育厅人文社会重点课题,在各实验学校前期研究的基础上,组织省级骨干教师开发出一套《研究性学习学生指导丛书》(小学、初中、高***
个分册),作为各校开发“校本课程”的参考资料。
——开展“基于信息技术教育的综合实践活动”实验研究,整合研究性学习与信息技术教育。针对当前信息技术教材存在的弊端,依托全国教育科学“十五”规划重点课题《综合实践活动及其师资建设》和省教育厅重点课题,再次组织
余所学校协作攻关,历经两年的实验研究,编写并出版了供城市和农村小学使用的、融综合实践活动与信息技术教育于一体的新型“学材”系列(共
个分册)。
基本理念:“运用信息技术开展研究性学习;在研究性学习过程中学习信息技术”,把培养学生信息素养放在突出的位置,使信息技术与研究性学习有机地整合在一起。 三、研究性学习:走向校本,搭建教师专业化发展的阶梯 目前,新课程改革从部分地区试点转向全面推广的新阶段,我们又不失时机地把研究性学习课题向“校本研究”的方向推进,目前,正在进行部分学校进行的预试验, ■
向教育叙事研究和教学案例分析演进,促进教师专业化发展
组织研究性学习活动和课堂探究式教学,教师必须首先成为“研究者”,而“研究者”的同义语就是专业化发展的教师。
——从“课例设计”向“叙事研究”“案例分析”演进,促进教师的“行动”和“反思”。研究性学习的“课题研究”中,普遍取得的成果是研制出大量的“课例”或“学案”,为研究性学习提供了一大批可供参考的“实施方案”。从形式上讲,“课例”与传统的“教案”类似,也是一种教学设计,是教育教学的“预设方案”,是准备实施的课程策略和措施的简要说明。问题在于,仅仅把研究视角放在“预设方案”上,缺乏对方案本身及其实施效果的分析、反馈和改进,研究性学习活动将很难深入。更重要的是,由于缺乏对开展研究性学习活动的批判性反思,没有让这种新的学习方式在促进教师专业化发展上发挥更大的效能。
——把研究性学习课题融入“校本研究”中,为教师搭建“自我反思、同伴互助、专业引领”的平台。随着新课程改革实验进入到全面推广的新阶段,组织新一轮教师培训以促进广大教师的专业化成长迫在眉睫。让教师以“自我反思、同伴互助、专业引领”为核心开展“校本研究”,将是教师培训的主要形式,也为研究性学习的深入开辟了一条新的途径。 ■示例
黄石市武汉路小学
老师:《校园设计夺标》
心路历程:从课例研制、网络主题探究学案,到叙事研究《探究,无穷的惊喜》、研究性学习教学案例《谁是最大的赢家》 ■教学案例描述的是教学实践。它以丰富的叙述形式,向人们展示了一些包含有教师和学生的典型行为、思想、情感在内的故事。(理查德
Richert, A.E)
。教学案例包括有一个或多个疑难问题,同时也可能包含有解决这些问题的方法。
“校本研究”整合“研究性学习”的基本策略
——鼓励和引导教师从撰写研究性学习的叙事报告入手,以改变教师作为研究者的“话语”方式,组建湖北校园(教师)博客团队,促进教师的“自我反思”,并为撰写“教学案例”积累素材。
——以“课堂(活动)观察”和“教学(活动)评价”为工具,发现和揭示问题,记录活动(课堂)实录、过程评价和教学感悟,促进教师的“自我反思”,并为撰写“教学案例”积累素材。
——以“教学案例”为载体,为教师搭建“专业引领、同伴互助”的“案例分析教研活动”平台,使针对研究性学习的“校本研究”整合于学校日常教学,促进教师专业化发展。
咸宁市温泉中学“教学案例教研活动”:《尼斯湖怪被抓住啦?》
以“案例问题”为研究对象,组织教师针对探究性教学进行案例分析,实现“自我反思、同伴互助和专业引领”,开展全员参与式的“校本培训”。
活动主题:
“讨论式教学”在中学语文课堂中的应用 教学案例:
《尼斯湖怪》的讨论式教学(四种不同的讨论)
分析重点:
讨论式教学——以问题为中心,师生、生生交互的合作探究学习
地点: 咸宁市温泉中学(湖北省教育科学研究所实验学校)
时间: 2005
日 14:30
参加者: 温泉中学全体教师,省教科所等单位的专家、访问学者
——在校园网上搭建平台,使“案例分析教研活动”走向网络环境,促进信息技术在教师校本培训中的应用。 如何有效引导学生在研究性学习活动中形成研究课题
浙江省教育厅教研室 伊红
自九月份我省普通高中进入新课程以来,综合实践活动作为新课程的亮点,其实施情况便引起众人的关注。从最近的一些调研情况看,各校基本上都能按照省课改办的统一部署,积极推进综合实践活动的实验工作,学生们也十分喜爱综合实践活动,特别是对每周都有安排的研究性学习活动,表现出他们应用知识和探索世界的强烈愿望。但由于课程新,许多学校在研究性学习活动课程的实施和管理上还处于摸索阶段,比如学校如何有效引导学生形成研究课题,如何激发学生探究欲望和培养探究习惯等问题上还有待进一步探索。本人就此提出自己的看法,希望能抛砖引玉。
一、研究的课题要源于生活
良好的开端是成功的一半。
确立一个怎样的研究课题,是学生对研究性学习活动能否感到有意义或
是否成功的关键。一个发自内心希望解决的、并且有可能解决的课题,或是能让学生充满兴趣的研究课题都将给学生的研究带来无穷的动力和乐趣。但从调研的情况看,目前在课题的确立上有些学校的做法是:在“选题指南”里给出了一系列本校学科教师命题的课题,然后就直接供学生选择,以便确定研究的课题。笔者以为,这样的做法操作上比较简单,因为指导教师心中有底,指导起来可以顺手些。但存在两个问题,一是***化倾向明显,离学生的实际生活距离较远;另一是学生自发性的探究道路被屏蔽了。诸如:“我市义务教育均衡发展研究”、“
世纪中美关系走向研究”、“╳╳地区居民住房现状调查”、“不同地区的水质差别及其对人类的影响研究”、“新型太阳能热水器设计与制作”等等,
这种涉及知识相当复杂的课题,一旦选择,学生自身难于着手,最终只能是泛泛而谈地或是简单地重复老师的思想(甚至是网上下载一些东西)、完成任务式地结束课题,从而难以感受到研究性学习活动的价值和成就感。
研究性学习活动课程属于综合实践活动领域,
突现综合性和实践性,注重学生的综合素养、动手能力和创造力培养,因此,课程内容面向学生的生活领域和社会实际,
立足于研究解决学生关注的某些生活、社会、自然等问题。因此其具体内容往往不应预设,而是在发现问题中生成。教师要做的是
引导学生对他们周围世界存在的大量问题加以观察和思考,寻找兴趣点并形成一定的问题意识,迸发研究的热情,而非包办代替。所以课题的形成,应努力从学生的实际生活中产生,需要树立“问题即课题”的思路。如某校池塘由于福寿螺的大量繁殖,睡莲被食严重,影响绿化美观,而采用农药杀灭福寿螺效果甚微。一位学生在洗手时偶尔发现池塘变浑,水中有白浊液,而且福寿螺大量死亡并浮起不少螺壳。这引起了这位同学注意。经过考察,他大胆设想石灰水有灭螺作用,于是形成了用石灰水杀灭福寿螺的实验研究的课题。尽管这个课题并非来自“选题指南”,但却得到了学校
老师的赏识。事实上,类似“石灰水杀灭福寿螺的实验研究”这类来自学生生活的课题实在也是难以用***的思维所想到,退一步说,即使想到并列出课题也未必能引发未在情景之中的当事人的兴趣,因为产生问题和解决问题需要强大的内在动力。
二、参考性课题要留有发散空间
当然,在创新意识还未普遍形成的情况下,教师的引导还是必要的。因此,设计“选题指南”不失为一种启发学生思维的方法,这样教师可以尽可能多地给学生们提供各种诸如科技类、文化类、历史类、天文类、政治类、人文类、地理环保类、信息技术类等参考课题和研究题材,并将其编辑归类印发学生来启发学生思维。但教师在使用“指南”时应有非常清醒的意识,即这只能作为引导和启发学生的手段,而不是“选题”的目的。所以,教师在发放课题指南的同时,必须做好引导者,始终以启发学生的开放性思维为前提,指导学生将教师提供的方向、思路与自己个性特点、兴趣特长、生活体验和客观研究条件相结合,开展专题讨论。比如一所样本学校在“选题指南”中首先明确其中的课题为范题,并以
先生的“仿我者死,创我者生”的名句来鼓励学生根据“指南”进行创新设计,要求学生不得与指南中的范题完全相同,但可以通过课题的中心事件(问题)来进行发散性思维,从而给学生的创造性思维留出了广阔的空间。如以围绕“关于市民与斑马线的关系”推敲课题位例,启发学生以此为话题,结合自身的生活体验和认识可以形成“斑马线设置的合理性调查”、“市民走斑马线的意识调查”、“汽车过斑马线的情况调查”等课题,以此
避免了“指南”可能成为限制学生思维的“框框”。
当然,引导课题的形成还需利用各种活动形式。如
召开研究性学习活动的主题班会,通过张贴资料、幻灯或多媒体或互联网等多种形式,向学生展示国内外研究性学习活动课程的现状和成果,让学生领会研究性学习活动的概念;还可以利用家长和社会资源,聘请各界专家或专业人士为学生做研究的方法、经验等方面的讲座,使学生从专业研究人员的身上真切感受到课题研究的出发点、研究过程的魅力和酸甜苦辣,以使他们能以更加成熟的心态和思维方法去寻找问题。
三、营建创造性课题的形成环境
研究性学习活动除了以探究事物的内在规律来形成研究的课题以外,还有一种重要的课题内容是小创造小发明,我们把这类课题也叫项目设计。类似于这方面的课题形成,可能难以用“课题指南”等方法来引导学生了。教师作为***在思维上与学生有很大的差异。小创造,小发明需要的是好奇心和想象力,而与生活的阅历和学科基础知识积淀的多少没有多大关系。这说明教师的长项在这个方面没有多大的优势,而好奇心、想象力对教师来说却是短项。指导老师如果仍试图用“课题指南”的形式去引导学生就不太合适了。
比如一位学生,其父母为防止上夜班回家不能叫醒孩子而被锁在门外,把这位学生和他的妹妹反锁在屋里,致使他们生活上发生了很大的麻烦。于是,这个具有问题意识的学生产生了解决问题的欲望。最终他用铁片做了个“内外双用门扣”:父母走的时候,从室外把门锁上,但他们仍然可以随意进出,当他们睡觉的时候,就从室内把门锁好,当父母下班回家时,从室外也可以开锁进门。每一个看到这个小发明的人无不惊叹这个门扣结构的简单和巧妙,赞叹孩子的聪明智慧。
但实际上并不是迫切需要解决的问题就能被人们意识到,并上升为一个研究的课题(项目设计),反而常常是为大家经常遇到但却习以为常。因此,创造性课题研究更需要
利用多种教育教学手段帮助学生认识研究性学习活动的特性,如呈现一些具体的小发明或项目设计的事例来
理解项目设计活动的含义,引发他们强烈的活动兴趣,并营造
一个积极宽松的活动氛围,激发学生的创造性思维和灵感
。创造性环境和氛围的营建与形成是学校最需要做的事,也是老师唯一能在指导工作中扬长避短的方法途径。
指导学生在研究性学习活动中形成课题,我们有很多事要做。关键是帮助学生从生活中发现问题,探索规律,寻找***,解决问题。值得一提的是,教师在学生申报课题的工作中还需注意以下几个问题:一是研究的课题是否学生自己的特长和能力所在,人力、物力、财力、时间等方面都应是要量力而行考虑的因素;二是研究的价值何在,虽然问题不分“高低贵贱”,以解决问题为重,但并非所有的问题都可以成为课题;三是是否有一个有合适的指导老师和志同道合的同伴,因为“三个臭皮匠顶个诸葛亮”,集体的智慧力量大。总之,我们希望通过多种途径的努力,最终能把
“选择课题”的程式变成“产生问题”的过程,把“完成任务”的心态变成“解决问题”的欲望。 平实 精要 有效
——对写好研究性学习活动课题结题报告摘要的建议 浙江省教育厅教研室 伊红 摘要
顾名思义是“摘出来的要点”。撰写摘要是为了让读者在细看正文前能快速了解原始文献的主要内容,确定这篇文献对自己的工作是否有用。因此,能否发挥原始文献的交流作用有时很大程度依赖于此摘要能否准确提供原始文献的主要信息。
目前,研究性学习活动作为新课程在我省刚刚起步,学生们对于研究性学习活动都抱着浓厚的兴趣
在提出问题、形成课题的过程中有很强的自主意识和创新性。但是由于缺乏对成果交流学术意义的认识,对结题报告及其摘要的撰写普遍存在着不得要领的情况。单以结题报告的摘要来看,或阐述累赘,不能起到简要引领作用;或哗众取宠,不能实在反映报告内容;或做引言写,只有起因,却不知研究的方法、结果和结论;等等。在大有向全世界宣告自己成就与收获的喜悦的背后,其实反映了对结题报告的学术价值认识不足和缺乏对自己研究成果的交流经验或信心。
中学生研究性学习活动结题报告摘要的撰写重在学术研究成果交流的启蒙,应使学生了解和体会摘要在学术界是原始文献的代表,能为

参考资料

 

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