化學研究性學習中合作學習的探究
日期：2011-01-27 18:55:33 發(fā)布人：Apple 瀏覽量：944
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研究性學習是一種通過學生自主探究、學習收集、分析判斷、處理信息、提高解決問題的能力，以此培養(yǎng)學習創(chuàng)造能力和實踐能力，體驗科學研究一般過程的新型學習方式，它具有開放性、自主性、合作性、創(chuàng)造性等鮮明特征，這正符合目前新課改的精神。其中組建好課題組并形成合作學習是開展研究性學習的前提和關(guān)鍵。《國務(wù)院關(guān)于基礎(chǔ)教育改革與發(fā)展的決定》中專門提及合作學習，并指出：“要鼓勵合作學習，促進學生之間的相互交流、共同發(fā)展，促進師生教學相長”。
一．目前研究性學習中合作學習存在的問題
1.小組成員之間缺乏必要的人際交流和小組合作技能，不具備合作的心向和傾向性，學生不知道怎樣與他人進行有效地互動。當問題出現(xiàn)時，學生之間不能做到相互了解對方、信任對方，并進行清晰正確地交流；當產(chǎn)生不同意見時，不能建設(shè)性地解決矛盾沖突。
2.小組合作學習前，教師缺乏必要的指導，學生沒有明確的合作學習的目的和步驟，無法迅速地、準確地把未知信息和已有的認識經(jīng)驗聯(lián)系起來，從而選擇最佳的研究起點，盡快的找到解決問題的策略。
3.在合作學習中，優(yōu)等生往往具備合作交流的某些條件和要求，處于主宰地位，承擔了主要職責，使之成為了合作小組中最活躍的分子，他們的潛力得到了發(fā)揮，個性得到了張揚。而學困生因基礎(chǔ)薄弱，參與性主動性欠缺，思維的敏捷性深刻性稍遜，往往總是落后優(yōu)等生半步，無形中失去了思考、發(fā)言、表現(xiàn)的機會，則處于從屬或忽略地位，在一定程度上被變形剝奪了學習的權(quán)利。
縱觀以上問題，我們不難發(fā)現(xiàn)：在研究性學習中只有少數(shù)學生唱主角，其他學生未能發(fā)揮特長；人員沒有優(yōu)化，合作流于形式；沒有建立合乎學生發(fā)展的研究性學習機制。而研究性學習更加強調(diào)成員之間的緊密合作，協(xié)同合作，集思廣益，特別在化學實驗的設(shè)計與操作，對研究性學習中小組組合形式和合作形式要求更高。
二．合作學習的探究目的
1.通過研究建立有效地、利于學生發(fā)展的合作形式，力求更好凸顯學生個性，體現(xiàn)學科特色。
2.建立有效的利于學生發(fā)展的合作形式，力求更好的培養(yǎng)學生合作精神，同時摸索處可進行實際操作的具體方案。
3.倡導學生主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、交流合作的學習方式，促進學生探究學習技能的掌握，不斷提高探究水平。
4.改變教師的職業(yè)觀，構(gòu)建師生雙方的主體性，形成以學生為中心、以探究為主的研究性學習的教學模式，使教師和學生都成為真理的探究者和追求者。
5.豐富探究教學的理論與實踐，為創(chuàng)新教育和素質(zhì)教育的落實開拓新的途徑。
三．合作學習的組織原則
1.學習原則
合作學習的核心思想是以學生為中心，即一切為了學生。教師要在研究性學習過程中 充分發(fā)揮學生的主動性，通過自己的探究活動完成研究任務(wù)。
(1)以活動式組織為主。 組織方法要從講授教學為主變以活動為主，要求學生主要通過自己的閱讀、討論、爭辯、實驗、練習、思考、觀察、制作、等方式手、口、腦、耳、目并用，自主獲得知識完成研究性學習的任務(wù)。
(2)注意分層教學。 合作學習著眼于學生的發(fā)展而不是獲取，因此要貫徹個別化教學的思想，設(shè)置不同程度的課題任務(wù)讓學生自主選擇，按不同尺度進行評價。
(3)實現(xiàn)自我反饋。 研究性學習中教師不應(yīng)立即交給學生結(jié)論、答案和研究步驟，不要牽著學生走，而是讓學生自己走。讓學生有質(zhì)疑、反對的權(quán)利，讓學生自己提方案，并由學生進行評價和自我評價。
2.協(xié)作互補原則
(1) 小組學習是研究性學習的主要形式。交流討論中教師成為其中的一員，在共同討論中先學習后協(xié)商，先組內(nèi)后組外，把個人學習變?yōu)榧w共進、共享，形成合作、互相促進的動力機制。
(2) 有鞏固小組合作的措施。要有小組研究目標，進行集體評價，注意幫助薄弱小組，小結(jié)時要包含對協(xié)作互助典型事例表彰與鼓勵。
(3) 要使全體學生都得到發(fā)展。發(fā)揮小組合作的優(yōu)勢，使差生都獲得關(guān)照，使優(yōu)生得到充分發(fā)展。教師要注意糾正角色固定化，關(guān)照消極學生。讓學生既要學會傾聽也要學會表達，形成特色互補。
3.意義建構(gòu)原則
認知結(jié)構(gòu)主義認為，學習過程是學習者利用自己原有的認知結(jié)構(gòu)，去同化學習的新知識，通過重新編碼和加工，賦予新知識以某種意義。通過對學習內(nèi)容的理解，建立、擴充新的認知結(jié)構(gòu)就叫做知識的意義建構(gòu)。意義建構(gòu)是研究性學習的最終目的。為達到這一目的，應(yīng)注意：
(1) 課堂教學要集中在基本概念、原理和方法的學習上。不要面面俱到，巨細無遺都要講到、學到。改變以知識為中心的教學思想，使學生有足夠的疑問去進行研究性學習。
(2) 注意“情景”的設(shè)置。在研究性學習中，把教研活動置于一定知識更新背景、場所環(huán)境、信息材料的充分準備之中。教學中要聯(lián)系必要的舊知系統(tǒng)，強調(diào)知識的“外化”—即知識的運用和實際問題的解決、及時的練習反饋。注意把媒體的選擇權(quán)利和使用權(quán)交給學生，并交給學生獲取信息、掌握信息、分析信息的方法，而不是僅接受信息展示的結(jié)果。
(3) 注意知識的網(wǎng)絡(luò)化。注意對知識的系統(tǒng)歸納、總結(jié)，使知識形成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。并注意讓學生逐步、盡快掌握整理知識網(wǎng)絡(luò)的方法。
四．例析合作學習法指導課題探究
1.提出問題：
食用碘鹽是否真的含有碘？碘的存在形式如何？（引導學生提出猜想和假設(shè)）
2.猜想與假設(shè)：
猜想①:食鹽中含有碘。
假設(shè)A：食鹽中的碘成分以碘單質(zhì)形式存在。
假設(shè)B：食鹽中的碘成分以碘化物形式存在。
假設(shè)C：食鹽中的碘成分以碘酸鹽形式存在。
猜想②：食鹽中不含碘。
3.實驗方案：
碘淀粉指示反應(yīng)的靈敏度很高，在含碘1.5mg/kg的食鹽中即可辨認出，故可用淀粉作為本次實驗的指示劑。
對于猜想①假設(shè)A的檢驗：用淀粉溶液檢驗食鹽中是否有單質(zhì)存在。
對于猜想①假設(shè)B的檢驗：選擇重鉻酸鉀、高錳酸鉀、碘酸鉀等氧化劑。滴加在食鹽上，用淀粉溶液檢驗是否有碘單質(zhì)生成。同時用碘酸鉀溶液與氧化劑反應(yīng)后，滴加淀粉溶液，做對比實驗。
對于猜想①假設(shè)C的檢驗：選擇亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉等還原劑，滴加在食鹽上，用淀粉溶液檢驗是否有碘單質(zhì)被還原出來。同時用碘酸鉀溶液與還原劑反應(yīng)后，滴加淀粉溶液，做對比實驗。引導學生分組對實驗現(xiàn)象進行分析。
對于猜想②，與淀粉反應(yīng)不顯色，與假設(shè)B、假設(shè)C所用試劑不反應(yīng)。
4.現(xiàn)象、分析與結(jié)論
仔細觀察食鹽外觀，無紫黑色固體，滴加淀粉溶液不顯色，可推斷假設(shè)不成立，即食鹽不含有單質(zhì)碘。
重鉻酸鉀、高錳酸鉀、碘酸鉀三種氧化劑分別與碘化鉀溶液反應(yīng)后加淀粉溶液，溶液顏色變藍，證明這三種氧化劑都能將碘化鉀氧化成碘單質(zhì)，即可用這三種氧化劑檢驗食鹽中碘化鉀的存在。由食鹽分別與重鉻酸鉀、高錳酸鉀、碘酸鉀作用后再分別加淀粉均沒有藍色的結(jié)果，可推斷假設(shè)B不成立，即食鹽中不含碘化物。
亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉兩種還原劑分別與碘酸鉀反應(yīng)后加淀粉溶液，溶液顏色變藍，證明這兩種還原劑能將碘酸鉀還原成碘單質(zhì)，即可用這兩種還原劑檢驗食鹽中碘酸鹽的存在。由食鹽分別滴加亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉后再分別加淀粉均顯藍色的結(jié)果，可推斷假設(shè)C成立，即食鹽中含碘酸鹽。由猜想②的方案可說明猜想②不成立。
實驗結(jié)論：加碘食鹽中含有碘元素，其存在形式主要是碘酸鹽。若在家里如何鑒別真假碘鹽呢？引導學生課后繼續(xù)分組查閱資料進行拓展和延伸，將方法張貼在教室學習專欄進行交流，以下為拓展和延伸的方法：
方法A：用口嘗。咸中帶苦澀味者為假鹽，咸味純正者為精制食鹽。
方法B：聞氣味。假碘鹽因參有工業(yè)好碘廢渣，帶有硝酸銨等含銨物質(zhì)，故有氨味等氣味。精制碘鹽無氣味，更無臭味或其他異味。
方法C：觀顏色。假冒碘鹽外觀異色，或呈淡黃色，并不夠干爽，易潮。精制碘鹽外觀色澤潔白。
方法D：憑手感。假冒碘鹽手捏呈團，不易散開。精制碘鹽用手抓捏教松散，顆粒均勻。
方法E：觀防偽標志。精制碘鹽有激光防偽標志。
方法F：觀包裝。假冒碘鹽所印“加碘”或“加碘鹽”字跡模糊不清，甚至用手即可擦掉，包裝簡單，不密封，封口不整齊。精制碘鹽用聚乙烯塑料袋包裝，加印“加碘”“加碘鹽”字樣，并標明生產(chǎn)單位，出廠日期，字跡清晰，手搓不掉，袋質(zhì)較厚，封口整齊密封。
由于該主題的學習較為復雜，因此該合作學習的安排，從提出問題到提出猜想和假設(shè)，從實驗方案的設(shè)計到實驗現(xiàn)象的分析，從結(jié)論的得出到反思、拓展和延伸，在老師的指導和點撥下，每個小組都充分展示了自己的學習成果，不僅是全組參與，更擴展到全班參與。不追求一堂課的完美，不追求形式上的合作，當合作學習能真正讓每一位學生都能獲得參與的樂趣時，才算得上真正的合作，而這離不開教師的指導和幫助，也只有教師真正參與其中，學生才能有效參與。
參考文獻：
1．潘鴻章，蔣金萍 《化學研究性學習》 華東理工大學出版社 2002
2．《普通高中研究性學習案例》 上海科技出版社 2002
3．李永紅 新課程化學教學中合作學習的思考 中學化學教學參考 2007，1-2
一．目前研究性學習中合作學習存在的問題
1.小組成員之間缺乏必要的人際交流和小組合作技能，不具備合作的心向和傾向性，學生不知道怎樣與他人進行有效地互動。當問題出現(xiàn)時，學生之間不能做到相互了解對方、信任對方，并進行清晰正確地交流；當產(chǎn)生不同意見時，不能建設(shè)性地解決矛盾沖突。
2.小組合作學習前，教師缺乏必要的指導，學生沒有明確的合作學習的目的和步驟，無法迅速地、準確地把未知信息和已有的認識經(jīng)驗聯(lián)系起來，從而選擇最佳的研究起點，盡快的找到解決問題的策略。
3.在合作學習中，優(yōu)等生往往具備合作交流的某些條件和要求，處于主宰地位，承擔了主要職責，使之成為了合作小組中最活躍的分子，他們的潛力得到了發(fā)揮，個性得到了張揚。而學困生因基礎(chǔ)薄弱，參與性主動性欠缺，思維的敏捷性深刻性稍遜，往往總是落后優(yōu)等生半步，無形中失去了思考、發(fā)言、表現(xiàn)的機會，則處于從屬或忽略地位，在一定程度上被變形剝奪了學習的權(quán)利。
縱觀以上問題，我們不難發(fā)現(xiàn)：在研究性學習中只有少數(shù)學生唱主角，其他學生未能發(fā)揮特長；人員沒有優(yōu)化，合作流于形式；沒有建立合乎學生發(fā)展的研究性學習機制。而研究性學習更加強調(diào)成員之間的緊密合作，協(xié)同合作，集思廣益，特別在化學實驗的設(shè)計與操作，對研究性學習中小組組合形式和合作形式要求更高。
二．合作學習的探究目的
1.通過研究建立有效地、利于學生發(fā)展的合作形式，力求更好凸顯學生個性，體現(xiàn)學科特色。
2.建立有效的利于學生發(fā)展的合作形式，力求更好的培養(yǎng)學生合作精神，同時摸索處可進行實際操作的具體方案。
3.倡導學生主動參與、探究發(fā)現(xiàn)、交流合作的學習方式，促進學生探究學習技能的掌握，不斷提高探究水平。
4.改變教師的職業(yè)觀，構(gòu)建師生雙方的主體性，形成以學生為中心、以探究為主的研究性學習的教學模式，使教師和學生都成為真理的探究者和追求者。
5.豐富探究教學的理論與實踐，為創(chuàng)新教育和素質(zhì)教育的落實開拓新的途徑。
三．合作學習的組織原則
1.學習原則
合作學習的核心思想是以學生為中心，即一切為了學生。教師要在研究性學習過程中 充分發(fā)揮學生的主動性，通過自己的探究活動完成研究任務(wù)。
(1)以活動式組織為主。 組織方法要從講授教學為主變以活動為主，要求學生主要通過自己的閱讀、討論、爭辯、實驗、練習、思考、觀察、制作、等方式手、口、腦、耳、目并用，自主獲得知識完成研究性學習的任務(wù)。
(2)注意分層教學。 合作學習著眼于學生的發(fā)展而不是獲取，因此要貫徹個別化教學的思想，設(shè)置不同程度的課題任務(wù)讓學生自主選擇，按不同尺度進行評價。
(3)實現(xiàn)自我反饋。 研究性學習中教師不應(yīng)立即交給學生結(jié)論、答案和研究步驟，不要牽著學生走，而是讓學生自己走。讓學生有質(zhì)疑、反對的權(quán)利，讓學生自己提方案，并由學生進行評價和自我評價。
2.協(xié)作互補原則
(1) 小組學習是研究性學習的主要形式。交流討論中教師成為其中的一員，在共同討論中先學習后協(xié)商，先組內(nèi)后組外，把個人學習變?yōu)榧w共進、共享，形成合作、互相促進的動力機制。
(2) 有鞏固小組合作的措施。要有小組研究目標，進行集體評價，注意幫助薄弱小組，小結(jié)時要包含對協(xié)作互助典型事例表彰與鼓勵。
(3) 要使全體學生都得到發(fā)展。發(fā)揮小組合作的優(yōu)勢，使差生都獲得關(guān)照，使優(yōu)生得到充分發(fā)展。教師要注意糾正角色固定化，關(guān)照消極學生。讓學生既要學會傾聽也要學會表達，形成特色互補。
3.意義建構(gòu)原則
認知結(jié)構(gòu)主義認為，學習過程是學習者利用自己原有的認知結(jié)構(gòu)，去同化學習的新知識，通過重新編碼和加工，賦予新知識以某種意義。通過對學習內(nèi)容的理解，建立、擴充新的認知結(jié)構(gòu)就叫做知識的意義建構(gòu)。意義建構(gòu)是研究性學習的最終目的。為達到這一目的，應(yīng)注意：
(1) 課堂教學要集中在基本概念、原理和方法的學習上。不要面面俱到，巨細無遺都要講到、學到。改變以知識為中心的教學思想，使學生有足夠的疑問去進行研究性學習。
(2) 注意“情景”的設(shè)置。在研究性學習中，把教研活動置于一定知識更新背景、場所環(huán)境、信息材料的充分準備之中。教學中要聯(lián)系必要的舊知系統(tǒng)，強調(diào)知識的“外化”—即知識的運用和實際問題的解決、及時的練習反饋。注意把媒體的選擇權(quán)利和使用權(quán)交給學生，并交給學生獲取信息、掌握信息、分析信息的方法，而不是僅接受信息展示的結(jié)果。
(3) 注意知識的網(wǎng)絡(luò)化。注意對知識的系統(tǒng)歸納、總結(jié)，使知識形成網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。并注意讓學生逐步、盡快掌握整理知識網(wǎng)絡(luò)的方法。
四．例析合作學習法指導課題探究
1.提出問題：
食用碘鹽是否真的含有碘？碘的存在形式如何？（引導學生提出猜想和假設(shè)）
2.猜想與假設(shè)：
猜想①:食鹽中含有碘。
假設(shè)A：食鹽中的碘成分以碘單質(zhì)形式存在。
假設(shè)B：食鹽中的碘成分以碘化物形式存在。
假設(shè)C：食鹽中的碘成分以碘酸鹽形式存在。
猜想②：食鹽中不含碘。
3.實驗方案：
碘淀粉指示反應(yīng)的靈敏度很高，在含碘1.5mg/kg的食鹽中即可辨認出，故可用淀粉作為本次實驗的指示劑。
對于猜想①假設(shè)A的檢驗：用淀粉溶液檢驗食鹽中是否有單質(zhì)存在。
對于猜想①假設(shè)B的檢驗：選擇重鉻酸鉀、高錳酸鉀、碘酸鉀等氧化劑。滴加在食鹽上，用淀粉溶液檢驗是否有碘單質(zhì)生成。同時用碘酸鉀溶液與氧化劑反應(yīng)后，滴加淀粉溶液，做對比實驗。
對于猜想①假設(shè)C的檢驗：選擇亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉等還原劑，滴加在食鹽上，用淀粉溶液檢驗是否有碘單質(zhì)被還原出來。同時用碘酸鉀溶液與還原劑反應(yīng)后，滴加淀粉溶液，做對比實驗。引導學生分組對實驗現(xiàn)象進行分析。
對于猜想②，與淀粉反應(yīng)不顯色，與假設(shè)B、假設(shè)C所用試劑不反應(yīng)。
4.現(xiàn)象、分析與結(jié)論
仔細觀察食鹽外觀，無紫黑色固體，滴加淀粉溶液不顯色，可推斷假設(shè)不成立，即食鹽不含有單質(zhì)碘。
重鉻酸鉀、高錳酸鉀、碘酸鉀三種氧化劑分別與碘化鉀溶液反應(yīng)后加淀粉溶液，溶液顏色變藍，證明這三種氧化劑都能將碘化鉀氧化成碘單質(zhì)，即可用這三種氧化劑檢驗食鹽中碘化鉀的存在。由食鹽分別與重鉻酸鉀、高錳酸鉀、碘酸鉀作用后再分別加淀粉均沒有藍色的結(jié)果，可推斷假設(shè)B不成立，即食鹽中不含碘化物。
亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉兩種還原劑分別與碘酸鉀反應(yīng)后加淀粉溶液，溶液顏色變藍，證明這兩種還原劑能將碘酸鉀還原成碘單質(zhì)，即可用這兩種還原劑檢驗食鹽中碘酸鹽的存在。由食鹽分別滴加亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉后再分別加淀粉均顯藍色的結(jié)果，可推斷假設(shè)C成立，即食鹽中含碘酸鹽。由猜想②的方案可說明猜想②不成立。
實驗結(jié)論：加碘食鹽中含有碘元素，其存在形式主要是碘酸鹽。若在家里如何鑒別真假碘鹽呢？引導學生課后繼續(xù)分組查閱資料進行拓展和延伸，將方法張貼在教室學習專欄進行交流，以下為拓展和延伸的方法：
方法A：用口嘗。咸中帶苦澀味者為假鹽，咸味純正者為精制食鹽。
方法B：聞氣味。假碘鹽因參有工業(yè)好碘廢渣，帶有硝酸銨等含銨物質(zhì)，故有氨味等氣味。精制碘鹽無氣味，更無臭味或其他異味。
方法C：觀顏色。假冒碘鹽外觀異色，或呈淡黃色，并不夠干爽，易潮。精制碘鹽外觀色澤潔白。
方法D：憑手感。假冒碘鹽手捏呈團，不易散開。精制碘鹽用手抓捏教松散，顆粒均勻。
方法E：觀防偽標志。精制碘鹽有激光防偽標志。
方法F：觀包裝。假冒碘鹽所印“加碘”或“加碘鹽”字跡模糊不清，甚至用手即可擦掉，包裝簡單，不密封，封口不整齊。精制碘鹽用聚乙烯塑料袋包裝，加印“加碘”“加碘鹽”字樣，并標明生產(chǎn)單位，出廠日期，字跡清晰，手搓不掉，袋質(zhì)較厚，封口整齊密封。
由于該主題的學習較為復雜，因此該合作學習的安排，從提出問題到提出猜想和假設(shè)，從實驗方案的設(shè)計到實驗現(xiàn)象的分析，從結(jié)論的得出到反思、拓展和延伸，在老師的指導和點撥下，每個小組都充分展示了自己的學習成果，不僅是全組參與，更擴展到全班參與。不追求一堂課的完美，不追求形式上的合作，當合作學習能真正讓每一位學生都能獲得參與的樂趣時，才算得上真正的合作，而這離不開教師的指導和幫助，也只有教師真正參與其中，學生才能有效參與。
參考文獻：
1．潘鴻章，蔣金萍 《化學研究性學習》 華東理工大學出版社 2002
2．《普通高中研究性學習案例》 上海科技出版社 2002
3．李永紅 新課程化學教學中合作學習的思考 中學化學教學參考 2007，1-2
