1、中學化學研究性學習課題分類鄭勇2001年1月，教育部頒發了全日制普通高級中學課程計劃（試驗修訂稿），其中作為最具特色的研究性學習，首次以國家規定的必修課形式出現在普通高中的課時計劃里，各年級安排了3課時的學習時間。研究性學習課程所涉及的知識包含科學、藝術與道德，涵蓋的內容包括自然、社會與自我，其中許多可依托于學科的教學，從而使中學生進行的課題研究符合其學科知能水平實際。筆者認為，結合學科知識開展研究性學習，必須采取和運用正確的研究方法，而不同類型的課題，其研究程序和方法也有所不同，所以，對研究課題進行合理的分類是十分必要的。在此，筆者將結合實例對高中化學研究性學習的課題分類進行探討。按研究內容

2、不同，可以分為社會科學研究、人文科學研究和自然科學研究1.1社會科學研究化學本屬于自然科學，但當研究的內容是與化學相關的社會現象時，這類課題應屬于社會科學研究范疇，因而常常應用社會科學研究方法。其研究對象往往為與該社會現象有關的社會群體、部門或場所、設施等。實例一：陸城城區的白色污染中心內容：認識陸城城區的白色污染現狀，并提出治理方案學習過程：(1)查閱文獻了解課題相關知識（如：白色污染的含義、產生、危害和種類）。(2)實地觀察，掌握陸城城區各處的白色污染狀況，包括種類、分布、數量等。(3)訪談及調查：通過對該區域群眾的訪談或問卷，了解他們對身邊的白色污染的認識水平和態度，通過對環衛等有關政府

3、部門的訪問和調查，了解政府部門對本地區白色污染的重視程度和治理現狀。(4)分析：對調查所得的資料進行綜合分析，得出結論，并提出治理措施或方案提供給相關部門。1.2人文研究當學生們研究的內容是化學認知過程中的個體行為、意志表現時，這類研究往往涉及學生心理、性格差異、人際關系以及認知等人文方面的問題，這類研究則屬于與化學有關的人文研究。其研究往往側重于了解和觀察人物的言行、心理、態度或認識水平。實例二：高中女生化學實驗心理研究內容：了解高中女生化學實驗態度、心理、動手能力及其影響因素研究程序：(1)訪問高中化學實驗教師，了解教師觀察到的高中女生參與化學實驗時與男生的差異及常見表現。(2)從實驗中的

4、恐懼（如危險性實驗）、好玩、羞澀等心理或活潑與內向等性格因素出發，設計問卷或訪談提綱，調查她們的實驗表現及對實驗與化學學習的關系的認識。(3)到教務處查閱相應女生的化學學習成績。(4)分析所得數據，得出有關高中女生參與化學實驗的現狀、造成原因、對化學學習的影響，并提出可能的解決辦法。1.3自然科學研究應用化學知識規律來研究分析某一化學現象、了解某一化學原理、設計某一化學應用方法等，既是化學學科教學的主要任務，也是化學研究性學習課題研究中的重要內容，如清江下游水質分析、氯化銨冒煙實驗改進、酸雨對學校草坪的影響等課題，都需要將化學知識與研究目標結合來分析可能的化學成份、化學數據、化學變化和過程，通

5、過設計、測試、實驗和推理等方法來得出結論，提出方法或創建模型。這類研究帶有明顯的自然科學研究特點，當屬自然科學研究。實例三：清江下游水質分析研究內容：應用所學化學知識對清江下游不同地段的水取樣檢測，進行比較和分析，得出結論。研究程序：(1)查閱文獻，了解天然河水可能存在的主要溶解物和懸浮物，根據化學知識設計需測定的物質種類、方法及相關指標。(2)實地考察：根據清江下游的人口、工業生產、農業生產、生活用水的分布情況，決定取水樣的地段，(3)取回水樣，進行觀察（色、濁度、氣味）、實驗測定（pH、各陰、陽離子及某些有機物的含量）。(4)分析數據，得出初步結論，并進一步分析其成因，最終形成實驗報告。2

6、按研究性質的差異，可分為課程式研究、課題研究、項目設計和活動設計2.1課程式研究性學習。這種模式以課程規定的學科課文為研究對象，借助課外拓展來加深學生對教材內容的理解，豐富學生的知識，并培養學生的自學意識和能力。實例四：海洋資源的開發和利用研究內容：有關海洋資源的課外閱讀研究程序：(1)課堂教學：進行化學教材中海洋資源的開發與利用一課的教學。(2)課外拓展：按“海底世界”、“資源與礦藏”、“海上油井”、“曬鹽”和“海洋化學”等六個專題，師生一起上網或集體到圖書館查閱資料，并進行整理。(3)課堂交流：交流對海洋資源的開發和利用的新的了解和拓展中的思考于感悟，并進行口頭或文字總結。2.2課題研究類

7、研究性學習這種模式以圍繞某一問題的解決而開展的活動為特征，促使學生發現和提出問題（不一定是課本上的內容），設計問題的解決方案，通過收集資料、調查研究、分析得出結論并展示交流等綜合性社會實踐活動，以發展學生利用已有的化學知識與經驗，學習和掌握一些科學研究方法進行創新實踐等諸多能力為目的，而不以單純的拓展知識為目的。實例五：飲水與健康內容：了解飲水與健康的關系，分析人們對這一問題的認識及飲用水的現狀。研究過程：(1)查閱資料，了解飲水與維持人體正常生理功能的關系。(2)對有關專家進行訪談并查閱資料，了解各類飲用水的成分及其對人體的利弊。(3)以各類人群、家庭、單位及飲用水提供（銷售）源為對象，從以

8、下三個方面進行調查：當前被人們飲用的水的類別及所占比例；市售飲用水的品牌、價格及銷售量（市場占有水平）；各類人群對飲用水的觀點和科學飲水知識的了解程度。(4)分析所得資料和數據，得出有關下列三個方面的結論：周圍人群的飲水現狀如何？對飲水的正確或錯誤觀點有哪些？如何健康飲水？并撰寫研究報告。2.3 活動設計類研究性學習指以策劃、組織某一項與化學相關的社會活動為主要內容課題，其主要目的是幫助學生認識化學與社會、自然的關系，發展學生的組織能力，培養學生對社會的責任心和積極的人生態度。實例六：小心！食物中的“吊白塊”活動內容：經過充分準備，向社會宣傳食品中添加“吊白塊”（甲醛衍生物）這一侵犯消費者權益

9、的不法商業行為的實質及危害。活動過程：(1)查閱文獻、訪談工商部門，了解“吊白塊”的成份、功能、危害及有關法律法規，作好知識準備，并進行活動設計。(2)搜集添加了“吊白塊”的食物樣品，如面筋、米粉、粉條、血花等，并搜集有關圖片，作好實物準備。(3)發起一次面向消費大眾和商販的宣傳展示活動，向社會展示“吊白塊”、食品中添加“吊白塊”后的質量假象、部分樣品、中毒圖片等，并同時印發傳單宣傳，進行講解，回答咨詢。(4)返校進行活動總結。2.4項目設計類研究性學習指應用化學知識原理進行的科技類項目的設計，包括某一設備、設施或裝置的制作、配方或改造的設計。如最佳燃燒效率“蜂窩煤”的制作。實例七：堿煮法制葉

10、脈書簽的最佳方案學習內容：通過多次實驗測試，比較、選擇用堿溶液煮樹葉制作葉脈書簽的最佳方案。學習過程：(1)分析下列因素對制作葉脈書簽可能的影響：堿溶液濃度大小、煮的時間長短、樹葉類型不同、清除葉肉的方式不同等，再分別設計15組左右的組合實驗方案。(2)準備好各物品 ，分35次完成上述實驗，觀察、記錄相關數據及產品性狀。(4)綜合比較，得出最佳方案，并撰寫實驗報告。3按研究方法不同，可以分為文獻研究、調查研究、實驗觀測、建模概括、學術思辯和假設論證等六類模式3.1文獻研究式一般指學術理論性較強或相對中學生來說難于進行實驗和觀察而采用查閱現有相關文獻資料來進行的研究。例如保護臭氧層這一課題，學生

11、既因條件和手段的限制而不可能通過實驗來研究，也由于一般人群對這一內容很少了解而難以通過調查法來進行研究，所以只能通過查閱相關資料、網頁來收集資料進行學習。這類課題往往偏重于增長知識和收集信息的訓練，如前面的實例四。3.2調查研究式主要是在開展廣泛的社會調查和資料分析的基礎上再進行深入的研究，一般如宜都農村的化肥應用、化工廠長的環保意識這類注重于社會問題、人文科學的課題，常屬于此類。再如前面的實例一、二。3.3 實驗觀測式主要是指通過科學實驗或科學觀察來獲取數據并進行研究的課題，一般指注重于定量研究的課題。如實例三清江下游水質分析就屬于通過科學實驗來進行的類別。這類課題的關鍵是控制好有關條件，真

12、實地記錄變量，確保提取一定量的正確數據，運用科學的方法分析數據，得出客觀的結論。實例八：殺蟲劑對植物的影響學習內容：觀察使用殺蟲劑對植物的影響及這種影響與殺蟲劑濃度的關系。研究過程：(1)查閱資料，了解常見殺蟲劑殺滅害蟲的同時對植物的不利影響，據此制定實驗方案。(2)把生長狀況較一致的溫室盆栽植物（以控制無關變量），分成兩組，分別噴灑清水、某殺蟲劑，并均除去多余的噴灑物積存，在同一條件下觀測7天以上，用目測法記錄、比較葉片灼燒、變黑、變色、脫落或萎縮等現象。(3)以等量的同種小麥為材料，將同一殺蟲劑藥液稀釋成五種不同濃度，并取等量藥液浸泡種子相同時間后，取出放在濕沙上讓其發芽，然后放入培養皿內

13、，置于溫箱中，控制等同條件，每天觀測記錄其變化。(4)分析記錄和數據，撰寫論文。3.4建模應用式主要是指將化學知識、原理應用于解決實際問題，并概括為實物模型或數據模型為目的來進行的帶技術性的研究課題。例如前面的實例七即屬于創建數據模型的建模應用式課題。再如筆者曾指導學生進行過氯化銨冒煙實驗改進的課題研究，最后同學們就是用改進后的實驗裝置作為模型，并輔以設計說明來表達自己的研究成果的。3.5學術思辯式主要是就某一中心議題建立幾種不同的觀點或論點，分頭收集準備論據素材，再組織相互辯論來進行研究的課題。經過思辯后還需要做出總結，使其成為研究性學習的成果。實例九：氫氣是未來的最佳能源嗎活動內容：通過辯

14、論，認識氫氣作為新型能源的開發前景。活動過程：(1)由教師宣布課題活動意圖，并由學生自主推舉活動主持學生，由學生在教師的指導下，經過調查收集學生們對“氫氣是否是未來的最佳能源”的觀點，并選擇最有代表性的、互相對立的兩種觀點進行分組，同時選定“仲裁組”人員。 (2)各組搜集資料，準備辯論。“仲裁組”確定評判標準。(3)召開辯論會進行現場辯論。（4）全體同學根據辯論進行討論，并由“仲裁組”作出總結，各參加人員寫出活動心得。3.6假設論證式先就某一未知問題進行分析，根據所學知識和原理提出可能的一種或多種假設，再用現有理論或實驗來加以論證的研究課題。實例十：乙醇的結構研究內容：認識、理解乙醇的結構及其

15、支持證據。活動過程：(1)教師給出乙醇的分子式，由同學猜測其可能的結構，即提出假說。(2)學生根據所學知識，尋找支持自己觀點的理論或論點，或者設計驗證性實驗。(3)學生展示自己的論據、實驗，并進行說明。(4)教師和學生一起討論、點評、總結，并布置學生寫出活動心得。4按研究性學習實際進行時的組織形式來分，可以分為小組合作研究、個人獨立研究、個人獨立研究結合全班集體討論等三類4.1 小組合作研究式這是經常采用的組織形式，前面實例中的的絕大部分課題均屬此類。一般由名學生組成課題組，聘請有一定專長的成人（如本校教師、校外人士等）為指導教師。研究過程中，課題組成員各有獨立的任務，既有分工，又有合作，各展所長，協作互補。4.2個人獨立研究式。這種模式常常采用“開放式長作業”形式，即先由教師向全班學生布置研究性學習任務，可以提出一個綜合性的研究專題，也可以不確定范圍，由每個學生自定具體題目，并各自相對獨立地開展研究活動，用幾個月到半年的時間完成研究性學習任務。實例十一：認識一種化工材料學習內容：從化學、生產、生活的角度自主認識一種化工材料。學習過程：(1)結合高一新教材緒言的教學，教師布置學生自主選擇一種自己感興趣的化工材料來全面了解，并撰寫小論文。(2)同學們在課余單獨查閱資