构建问题情景,为学生撑起一片研究性学习的天空

2022-09-11

1 概述

“研究性学习”[1]是指学生在教师指导下, 从自然现象、社会现象和自我生活中选择和确定研究专题, 并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。新课程已将“研究性学习”作为必修课正式开始实施了, 同时要求各门学科都要渗透研究性学习的思想, 研究性学习就是要让学生主动地参与研究过程, 获得亲身体验, 培养其良好的科学态度和学会进行科学研究的方法, 并不在乎能不能取得什么成果或发现。为适应新的时代, 进行高中课程改革和教学需要, 对教师的教学策略和学生的学习策略都提出很大的挑战。笔者通过近几年相关内容的研究及实战工作的总结, 谈谈有关中学生研究性学习策略运用一些体会。

2 网络与传统探究相结合研究性学习的案例

主题:揭开夜明珠的神秘面纱;

参与对象:高二 (9) 班全体学生;

知识背景:高二《化学反应原理》选修模块中物质结构有关电子层排布相关知识拓展;

选题意图:高二《化学反应原理》物质结构模块中能级跃迁这部分相对比较抽象, 而又无较合适的教学方法直观教学。笔者前几年曾听说, 相继有关于发现夜明珠的报道, 重量达几十斤, 甚至上百斤, 价值不菲, 其发光原理正好符合电子的能级跃迁这个主题, 结合古代有关传说, 为学生创设本节问题情景以便于学生展开研究。

准备: (1) 为学生介绍科学探究的一般过程; (2) 指导学生收集与主题有关的文献资料; (3) 提供网络查询相应技巧与方法; (4) 启发学生利用多媒体工具进行资料整理。

组织:分解主题, 分组研究, 各组汇报, 总结。

学生研究成果汇报:

2.1 一组主题:夜明珠由来以及一般自然物质发光机理

研究方法:网络查询。

(相关网址:www.cangguzhai.com;www.cq.xinhu.org;)

内容: (1) 夜明珠, 古称“随珠”, “悬珠”, “明目珠”等, 主要指在黑暗的环境中能发出“磷光”的萤石球、金刚石、珍珠等三种物质。

(2) 所谓发光, 是指一些物质在外界因素作用下, 利用不同方式吸收的能量转换为可见光的现象。如果在外来能源作用下同时发光, 称为“荧光”, 如果去掉光源后, 被照射的物质仍能在一段时间内继续发光, 则称为“磷光”, 因加热而发光的即称为“热发光”。

2.2 二、三组主题:夜明珠发光机理探索

研究方式:教师推荐指导网络资源 (相关网址:www.ebigchina;www.worldjewellery.net www.sinocnet.com;www.ikepu.com.cn;并查找相关书籍。

内容: (1) 结合教材的物质结构微观认识。

物质是由原子构成的, 而原子是由原子核和电子组成, 电子按一定的轨道围绕原子核运动。不论原子或分子, 电子排列都遵循一定的原则。 (1) 能量最低原则; (2) 保利不相容原则; (3) 洪特规则。如果分子中的所有电子的排布是遵从上述三个规则的, 我们便称分子处于基态。基态是分子的稳定态, 即能量的最低状态。基态的分子中, 电子都处于尽可能低的能量状态, 要使电子从低能轨道跃迁到高能轨道, 必须供给能量。当分子受到光的照射时, 如果光子的能量能满足电子所需能量时, 电子便有可能从能量较低的轨道进入能量较高的轨道, 这就是电子的跃迁, 此时的电子处于激发态[2], 激发态电子违反了能量最低原则, 也违反了洪特规则, 非常不稳定, 它们可通过物理失活和化学失活的方式释放能量而回到基态。这其中物理失活就包含通过放出荧光或磷光的方式失掉多余能量而回到基态的辐射失活。

(2) 夜明珠发光机理[3]:夜明珠发光现象是由同样的原因造成的, 由于所含某种物质的电子在外来能量 (如阳光、紫外光) 的作用下, 其中外层电子由基态吸收能量而激活变成激发态。当外来能量去除后, 电子回到基态, 同时通过发光释放能量, 因此造成了它的夜明而发出“磷光”。但并不是所有的萤石球、金刚石、珍珠都能成为夜明珠, 只有含有稀有元素杂质时, 才能发光成为夜明珠, 这些稀有杂质元素成为其发光的根本原因。同时, 由于所含稀有元素的不同, 夜明珠在黑暗中以出的光可为紫红、翠红、蓝色等不同颜色, 可谓五彩缤纷。

2.3 四组主题:夜明珠的前景

学习方式:网络查询。网址:w w w.wygem.com.cn

内容:萤石具有自然夜明特性, 又具美丽的色泽, 天然的矿物结晶纹理, 可以加工出更多的发光工艺品、观赏石, 供人们收藏、欣赏。世界萤石总储量约9.35亿吨, 我国萤石矿产资源十分丰富, 约在3.27亿吨, 萤石矿产中具磷光效应的却十分稀少, 能制作出很大球体的更是十分罕见。但随着矿石开采技术、加工技术的不断提高, 业内人士预言在今后, 还会有更大、更重的萤石“夜明珠”球出现。

2.4 全班参与成果发布

展示方式:教师指导学生利用Powerpoint展示幻灯片、Flash动画演示发光机理过程。

成果发布流程:

(1) 公布相关新闻报道; (2) 将资料编辑成多张幻灯片播放夜明珠发光机理; (3) 动画演示夜明珠发光机理; (4) 教师评价; (5) 将相关资料图片整理成小论文发布。

3 结语

通过教学实践笔者深切体会到研究性学习的开展, 不仅是立足于对学生学习需要、动机和兴趣的强化, 它更有助于增进学生独立思考的能力, 并有助于推进根据学生的能力层次不同, 进行不同要求的教学。此外, 研究性学习突出研究性的过程与方法, 对于学生而言, 学习重点并不在于获得多少重大的创新成果, 而重要在于使学生从小形成尊重事实、注重独立思考和创新的意识及态度, 学生学习的能力包括:发现和解决问题的能力、收集和分析处理信息的能力、发散性思维能力、沟通与合作分享以及表达自己的见解和观点的能力都有进一步的促进作用。

由此可见, 真正实现教师角色转变, 积极参与新课程改革实践中, 才能在教研实践过程中理解新课程, 接受新课程, 更有利于创造性实施和提高教学质量, 以此成为促进教师专业发展和学校发展进程建设的推动力。在今后的教学实践中, 笔者将进一步继续探究教师教法与学生学法最佳结合点, 为自己能够真正成为新时代新型教学工作者而继续努力。

摘要：为适应高中课程改革与教学新要求的需要, 笔者通过理论研究与大量教学实践, 将其中我校大力开展的建立于校本课程基础上与学生研究性学习有效结合的案例介绍给大家, 为今后共同探讨有关高中课改教学策略提供研究的平台。

关键词：研究性学习,网络多媒体,夜明珠