应用问题探源教学策略解读研究性学习

1、应用"问题探源"教学策略解读研究性学习研究性学习作为一种学习方式，是强调学生的主动探究和自主学习，其主要特征是通过高质量、高水平的思维来学习，是基于问题的发现与提出探源与研究，最终得到解决来建构知识。问题的发现、提出乃至问题的解答均由学生来完成。从根本上说，这也是对学生个体的尊重，有利于学生学习中主体作用的发挥，实现个性化学习。学生在探源过程中可以获得丰富的学习体验，加深对自然、社会和人生的思考和感悟，激发起探索、创新的兴趣和欲望，培养他们的质疑与批判精神，"发展学生的创新精神和实践能力，逐步形成学习化社会需要需要进行终身学习的能力"（全日制普通高级中学

2、课程计划）。早在1999年，我校就开展研究性学习相关理论的讨论与学习，在全市乃至全省率先与2000年秋季正式启动研究性学习计划的教育思想的本源，通过三年的理论和实践的探索，我们取得了大量第一手研究材料和成果，受到新闻媒体的广泛关注。宜昌日报登载我校研究性学习优秀成果两次；辟专栏分四次连载我校付全新副校长的解读研究性学习。湖北日报头版头条刊登题为夷陵中学研究性学习课题活动有声有色，介绍我校开展研究性学习的情况。2002年，为了将研究性学习长期开展和深入研究下去，结合我校教学实践，付校长又提出了"问题探源"教学策略，即把"知识"构建在问题之上，在一定的社会现

3、实和情景的感悟或体验上。就是教师提供相应学习材料或设置与学习内容相关的情景，经学生对所学内容的理解，主动地探索、发现、并独立或相互讨论提出一定质量和数量的问题，同学相互解决、教师解决及课后查阅资料解决组织教师学习理论，研究实践，将研究性学习课题的研究推向新的高潮。教师是探源和讨论问题的参与者，为避免学生的注意力集中在某一个或某几个问题上，教师还需适时引导和帮助学生建构较为完整的知识系统，将发现和解决的问题，置于一定的或知识、或能力或其它系统中。这种策略的基本框架是学生发现并提出问题，学生设计方案，自主探源，并获得正确结论。它的精髓是：学生是真正意义上的学习主体，他们对问题充满浓厚兴趣和满腔激情

4、，教师积极创造出一种支持开放性探源学习的环境，既是学生探源时的学习伙伴，也是最终解决问题过程中的指导者。学生主体得到了充分的尊重。一 问题的发现以问题为中心的学习就是围绕现实生活中结构不明确的问题所展开的探究；它能够让学习获得真实的体验。那么问题是怎样产生、由谁提出的呢？教师在这些问题的产生中充当什么样的角色，就显得特别重要。比较早一些的教学研究中就有一种"探究-讨论"式教学法，在这种模式中的问题一般由教师提出，学生讨论、探究、解答，最后由教师评判。比如在学习原电池时，通过一系列实验现象，教师通常提出一些问题：如指针为什么会偏转？铜片上为什么产生气泡等等，然后让学生进行讨论

5、、研究，得出结论，最后教师给出标准答案。这种模式的缺陷是学生主体没有得到充分的尊重与体现，由于问题的提出由教师包办，降低了学生学习的兴趣，挫伤了学生主动学习的积极性，学生仍然处于被动地位。"问题探源"式教学策略就很好地弥补这一缺陷。学生在实验室做实验，观察实验现象，教师只是提供实验器材，药品。这一节课一个班的学生就做了200多个实验，提出了40多个问题。比如说，为什么将电解溶液换成浓硫酸，食盐固体也能产生电流？甚至提出了"盐桥"的相关问题。学生提出这些问题如获至宝，下去以后，学生在各小组组长的安排下，自己在图书馆，网上查阅资料，请教老师，并写出研究成果。

6、学生通过这样一种学习方式，自然养成一种良好的学习习惯，实验时更加认真，观察事物更加仔细，思维也更加开阔、活跃、缜密、严谨。我们根据学生在学习过程中发现提出的问题，进行分门别类，归纳，整理出一百多个研究性学习课题范围（附表），并列出相关网站。二、课题的确立实践中，我们根据化学学科的特点和学生的实际，确立了从问题的发现到课题确立应该注意符合以下原则。首先，充分尊重主体。问题是学生发现并提出的，课题也应由学生来定，尊重学生，保护他们的兴趣、激情和积极性显得尤为重要，切忌越俎代疱，剥夺学生的自主权。其次，课题要有科学价值。体现化学科学的发展，具有较强的现实研究意义。比如说，有些同学提出要研究古人的炼丹

7、术，想重温古人的"炼丹梦"。从现代科学的发展来看，早已被否定，失去了科学价值，而且资料的收集也很困难。已没有研究意义。第三，要有可操作性。选题明确、具体，课题不宜过大、抽象，范围适中；实验的环境、器材、药品等条件是否具备，实验时间能否保证，个人知识储备、能力能否支撑等等，总之要量力而行。教师在学生选题时要当好参谋，让学生确立适合充分展示自己才能的研究课题。比如，有一个小组拟研究这一课题："氮氧化物对大气污染"。应该没有什么问题，但我们觉得区域过大，资料来源受限。经过我们建议，最后改成"汽车尾气对我市空气的污染的调查"。第四，要突出实验

8、性。化学是一门以实验为基础的科学，实验是化学的灵魂。培养学生的动手能力、观察能力、科学精神是化学学科的首要任务。因此，每一个课题必须有实验，有些前沿知识实验。若在高中阶段无法实施就尽量不选，比如"新墙体涂料的开发和应用"就不太适合高中生研究。三、感受“探源”研究性学习重在学生的参与，重在研究过程，重在亲身的感受和体验。一个好的选题，只是研究性学习的一个开端，更重要的是实施过程。因此，对实施过程，教师应加强指导。各个课题组的进行研究的各个环节，要有专门的研究活动记载本，进行跟踪记录。教师应给予必要的指点和帮助。1制定方案。在各小组确定课题之后，由课题组成员充分讨论，共同制订探

9、源方案。方案大致包括：课题名称，小组成员，研究目的、目标（包括大课题和子课题），研究方法，目前的研究现状等。如：课题长江水（宜昌段）中沙的化学成分研究及其含量的测定研究计划课题组长：赵建宜小组成员：赵建宜 夏宇 刘磊 黄俊波指导教师：艾宏国研究目的：了解宜昌段长江水中沙的化学成分及其含量测定，了解当地风土人情和历史文化，并以此对宜昌流域水土流失状况进行评估方案与步骤：从7月6日起到8月23日期间，共分为8周进行实施，具体分配如下：第一、二、三周7月6日到7月19日，各小组成员在宜昌各段分取水样。上游从香溪与巴东交界处起直至下游枝江七星台，同时走访相关部门，查阅长江防洪疏通航道等治理资料，了解长

10、江流域的历史文化和风土人情。第四周7月20日到7月26日，小组成员及指导老师集中讨论，收集整理资料，查阅研究相关知识和理论。充分论证，制定实验方案。第五、六周7月27日到8月9日，小组成员在教师指导下返校实施实验，对所取的江水样品按区域编号，进行成分及含量的研究测定工作，并做详细记录。第七、八周8月10日到8月23日，作总结，对为期八周的研究性学习结果进行分类整理研究，各位成员写出研究感想与体会，并撰写研究过程报告和研究成果报告。2开题报告。以班为单位，各研究小组组长宣读课题方案，让同学们充分发表意见，对方案提出质疑评价，指导教师也要参与其中。对不合理或不切实际、难以实施的部分提出修改意见。开

11、题报告会本身就是体验学习过程，在亲身感受的同时，各个成员更加明确了探源、研究的目标、任务，增强了信心。3实施探源。探源过程的体验是丰富的，每一个成员都有一个活动记载本，记录个中的酸、甜、苦、辣。有一个同学陈涛利用星期天时间在实验室合成苯甲酸乙酯，整整半天泡在实验室里，好不容易制得一点产品，闻到芳香的劳动成果，高兴极了。可是在分离提纯时不慎碰破了锥形瓶，产品全洒在地上。望着地上可怜的产品，眼泪一下子涌了出来。正如他在活动记录中所说"痛并快乐着"。各个研究小组要对各阶段研究进行讨论，交流研究体会，分析成败得失，写出阶段性研究成果，并布置下阶段的研究任务，若需要更改计划和方案，应

12、及时报告指导教师同意。指导教师对各个研究小组的进展情况要了如指掌，实施全面监控。使整个研究过程中各成员学习态度端正、治学学风踏实、科学精神严谨、自身体验快乐、感受团队精神。四、体验成功感受了过程的淋漓与精彩，每个人都希望成功。在完成研究计划之后，各个小组都要写出课题研究过程报告书和研究成果报告书。前者要详细叙述过程，特别是实验过程中如何发现问题，如何解决问题，或者是实验失败的记录及原因分析等等。这些资料对培养学生科学求真求实的精神有极高的价值，学生会终身受益。后者主要阐述研究思路，各个阶段性的结果和最终取得的成果。然后组织全班同学对各个结题报告进行答辩。这个过程实际上就是学术讨论会，指导教师和

13、其它同学都可以就有关问题提问、质疑，共同探讨课题的价值、成败得失，并提出课题深入研究的方向或发展前景。通过交流评价、评奖，从一个班上20多个课题报告中筛选出5个比较成功的课题报告报到学校参加学校评奖。五、几点思考思考一："问题探源"教学策略有利于将研究性学习引向深入。让学生自己发现问题，提出问题，并进行研究、探源，在实践中感受，并获得真知，体验创新、创造的快乐，是新课程计划的要求，也是全面推进素质教育的需要。思考二：教师角色的定位有待于进一步探讨。首先，开展研究性学习，对教师本身素质提出了更高的要求，除了专业素质需不断提高之外，还要求教师具备很高的跨学科的知识整合能力。知识

14、信息日新月异，学生获取知识的渠道大大拓宽，教师需不断地学习，与时俱进，才不至于落伍。其次，教师指导、参与的双重角色怎么定位，才能尊重学生，既保护他们积极进取的探索精神，又让他们及时认识自己的不足，纠正偏差，调整思路，少走弯路。我们在实践过程中有时很难把握。思考三：研究性学习与高考关系。研究性学习重视过程，但高考更重分数。在评价研究性成果时，过程权重比结果大，但高考在乎的是分数。初看起来似有矛盾，但仔细想来，二者又是有机统一体。因为研究性学习重"问题探源"，对培养学生实践能力、创新能力大有裨益。近几年高考化学试题也更重考查学生实验能力，实验方案设计能力和自学能力。比如，今年高

15、考的实验题，如果学生没有亲身动手设计过相关气体方面的实验，这个装置图就可能看不懂，更谈不上"怎样排尽装置中的空气了"。思考四："知识问题"与"知识网络"的关系。一个个问题形成一个个知识点，一个个问题的解决，并不代表学生能形成知识系统与网络。教师在实施问题探源教学活动中，怎样让学生将各知识点之间整合起来，形成有机的知识体系，教师的主导作用仍然不容忽视。我们在实践过程中，往往遇到能力很强的学生在一些不该错的地方犯错，除了一些非智力因素外，学生可能没有从知识联系和系统的视点来思考也是原因之一。附表一：供选择的研究课题（一）环境保护加快防治&

16、quot;白色污染"的步伐对（某地区）废电池回收情况的调查及建议环保筷的开发与推广空气中SO2对土壤的负面影响及治理措施 绿岛的保护废旧电池的回收与利用（某某地区）空气污染现状及对策浅谈水资源的污染其治理 汽车尾气的治理及再利用如何降低汽车尾气净化的成本 关于城市垃圾资源化的设想与调查塑料及其回收利用摘掉城市的毒瘤-城市垃圾处理问题研究大气污染与人体健康 汽车安全与环保问题酸雨与人体健康 环保与产业的结合光污染与光能节约 汽车与环境无污染汽车燃煤脱硫的简史及其发展关于海水淡化问题的研究 降解塑料的发展关于口香糖的报告 水体的富营养化土地沙漠化的防治 富营养水质的生物治理城市的供水、净

17、水及水再利用 创造绿色电能粉煤灰性能研究及综合利用 城市生活垃圾的绿色处理无污染能源在家庭中的利用 绿色消费杀虫剂使用的反思 氟利昂问题核聚变、核裂变及环境污染 厄尔尼诺与拉尼娜二恶英污染可可西里藏羚羊保护日韩发生重大核事故 臭氧层破坏太湖零点行动 长江上游生态保护黄河断流西部开发与环境保护绿色文明淮河治污零点行动苏州河综合整治 电磁辐射污染环境与健康无磷洗衣粉为何难以推广的探研厨房生活垃圾能再利用吗 工业废水污染情况农药污染的影响 石材石粉尘污染的调查工厂密集度和生活环境的关系 大气污染对农作物的影响居室污染 食品污染研究影响空气污染指数的因素及对策 常见植物对环境变化的反应研究和对策洗涤剂

18、、工厂废弃物等对生态环境的影响研究 磷对水质的污染小区环境对住宅和人的影响 北方沙尘暴又起的原因分析沿海生态环境调查手帕和餐巾纸的利弊研究（二）生活中的化学问题农用生物肥新型建筑材料的开发与利用生命之源-营养 家庭包装以氢气（天然气）为燃料的灶具 正确提取热量及饮食对化妆品成分的研究 方便面可食性内分装油烟革命装潢材料的应用及改进金属防锈的研究关于低自由基、无毒香烟有关饮料中非食用色素的调查 化学与农村经济纯净水是否"纯净"环保型防震材料的开发维生素王国探秘浅淡当今社会之健康饮食修正液对人体的危害 洗涤用品的发展与前景新型墙对材料的开发和利用 竹制品代替木制品的可行性研究中

19、学生营养与健康研究特别环境下使用的救生衣浅谈食盐与人体健康 食用油中过氧化值的分析研究高二学生早上的饮食关于含碘食盐的日常保存的研究处处可见的动态平衡 化肥对土壤的影响农村生活用水调查 生活中的化学厨房里的化学 化妆用品的副作用科技与生活-关于纳米技术 奶制品工业与我们的日常生活关于健康饮水方法的研究（三）资源利用海洋资源的利用与保护 太阳能发展前景及利用创造绿色电能 未来能源技术石油的开发与利用 绿色能源离我们多远食品对大脑的营养供应研究常见荤菜对大脑智力发展的影响研究中学附近不洁食品状况调查 浅谈可再生能源利用太阳能对未来的积极影响 潮汐资源的调查研究（四）化学实验(改进)探索与研究亚硝酸

20、盐在不同土壤中累积的研究 眼睛防水的实验关于铵盐冷却性能的实验与探讨 利用废物制取活性炭回收、利用旧电池中的有用物质 再生橡胶废水的胶色研究乙酸乙酯的制备与最大化干电池的实验探究及环境污染控制酒精可燃与不可燃的临界浓度的研究 无污染氯气装置的研究用植物色素制取代用酸碱指示剂及其变色范围的测试 有机消毒剂应用的初探简析植物提取香水的可行性 对蛋白质性质的论证相关网站牛津大学 中国科学院 波士顿科学博物馆大不列颠百科全书clobe环保在线 黄河风情 香港地球之友中国环保网中国旅游资讯网 科学美国 交互式自然科学史博物馆 发现频道中国可再生能源信息网 自然之友柯雷恩环境科技网 化工热线 中国历史博物

21、馆大眼睛科技教育网 上海中小学教育信息网附表二：研究报告无边污水纷纷下 不尽垃圾滚滚来-关于对长江三峡库区水污染的调查报告1、水的意义水与空气、食品是人类生命的三大要素。人体内50%(女)到60%(男)的重量是水分，儿童体内的水分多达体重的80%。没有水就没有生命。地球上的淡水只占地球水资源总量的3%，而这3%的淡水中，可直接饮用的只有0.5%，所以说水是人类的宝贵资源，是生命之泉。2、什么是水污染水污染在世界上相当普遍而又严重。当水中的有害物质超出水体的自净能力，这就是发生了污染。这些有害物质包括农药、重金属及其化合物等有害物质、有机和无机化学物质、致病微生物、油类物质、植物营养物、各种废弃

22、物和放射性物质等。水污染的来源主要是未加处理的工业废水、生活废水和医院污水。3、水污染的危害水污染对人类健康危害极大。污水中的致病微生物、病毒可引起传染病的蔓延。水中的有毒物质使人畜中毒，一些剧毒物质可在几分钟内使水中生物和饮水的人死亡，这种情况比较容易发现。最危险的是汞、镉、铅等金属化合物的污染，它们进入人体后造成慢性中毒，一旦发现就无法遏止。据世界卫生组织的调查，世界上有70%的人喝不到安全卫生用水。现在世界上每年有1500万5岁以下的儿童死亡，死亡原因大多与饮水有关。据联合国统计，世界上每天有2.5万人由于饮用污水而得病或由于缺水而死亡。(下面是水污染在其它方面的危害列表)渔业生产-大量

23、鱼虾死亡，干扰鱼类的洄游和繁殖，鱼产量和质量大大下降许多水产品因污染不能食用，许多优质鱼濒于灭绝水污染 运输和工业生产-严重腐蚀船只、桥梁、工业设备，降低工业产品的质量农田和农作物-减产介于以上对水污染的认识，我们小组一行三人着重对长江三峡库区的水资源污染进行了调查研究。1、三峡库区的概况从库首湖北宜昌三斗坪到库尾重庆江津龙红堡，鱼尾形库区全长674公里，水库蓄水393亿吨。这儿处于亚热带季风气候区，四季分明，雨量充沛，现有林地占幅面积四成以上，森林覆盖率3.9%，最新调查结果表明，库区现有144个植物群系，3000多种高等植物，约占全国植物种类的1/5，其中约有1500种植物为中国独有，库区

24、有一半植物被列为国家保护的珍稀植物，占全国珍稀植物的1/10还强。库区还有一个内容丰富的"动物世界"，有国家一、二、三类保护动物30余种，全世界已罕见的珍稀动物金丝猴、云豹、金雕等在库区也有出没。水下动物有国家一级保护动物达氏鲟、白鲟、长江鲟，城口、巫溪地下阴河里还有外界闻所未闻的阳鱼等无鳞鱼。库区内还有许多风景名胜文物古迹，早已闻名世界。2、库区环境水污染问题(1)森林植被减少与水土流失三峡库区及其上游，历史上曾是我国仅次于东北的手续二大林区。现在船过三峡举目所见两岸峭壁嶙峋、林木稀疏、鸟雀懒散、不闻猿鸣。一些山区农民砍光了缓坡树木，又砍光了过去难以攀登的陡岩上的老树，荒

25、坡上的草枝年复一年地被铲光燃尽作草木灰，到有大水来到时造成水土流失现象十分严重。(2)库区水域地表水污染问题库区部分市、县、镇集中式生活用水，公用自来水取水点一般都集中在这些水域，据检测分析，钦水中的挥发性酚、硒、汞等项目都超出标准。饮用水质的恶化导致三峡库区肝炎、痢疾、伤寒等水群性传染病发病率高。库区的工业废水排放问题令人担忧。据有关人士分析废水中含有12种污染物质，它对环境的严重污染人们显而易见。据统计，三峡库区重工业排放废水为21.6046亿吨，占长江上游流域废水纳入量的61.1%。万县市 0.1960亿吨涪陵市 0.1336亿吨重庆市 1.2749亿吨化工化学耗氧量轻工石油类主要污染行

26、业 合金 主要污染物 硫化物机械电子挥发酚电子设备制造业年接纳污染量3.9307亿吨，占长江上游流域纳污量的46.1%。3、库区各个污染源(1)旅游业船只带来的污染旅游者，你把长江当成了到过三峡的人都知道那儿的江面是一种什么状况：成捆的污物，成片的泡沫，有时江心垃圾挤挤挨挨，犹如隆起的沙滩三峡旅游日益火热，仅万县市近几年每年平均接待中外游客达百余万人次，那么多的人进入三峡，相信除少数外宾外是没有什么人自备垃圾袋、自备便盆、马桶的。轮船上的吃喝拉撒全都是相通江面的。下面是我们对一艘"江"字大客轮粗略统计表。大米 1000公斤蔬菜 1000公斤每次航班载客量 一个航班的 肉 4

27、00-500公斤平均2000人左右 食品耗量 鱼 100公斤油 200-250公斤另：一次性卫生筷4000-5000双，4000多个泡沫饭盒，加上游客自备食品，每人以1公斤水果计，加起来每个航班食品消耗量就近5000公斤，这还只是一条船，如今川江上的客运大战中，每天上下多少条船?人们抛弃、排泻物直泻江面，那么长江就成了"无边污水纷纷下，不尽垃圾滚滚来"的情况了。(2)沿江两岸工业排放废水得不到解决随着三峡工程的建设，库区水位升高，水流速大大减缓，库区沿岸工矿企业废水排放得不到稀释、扩散，有害物质得不到有效降解，沿岸城镇将形成不少污染带，一些支流将成为死河，重现葛洲坝库区内支

28、流富营养化，还将不可避免地造成水土流失滑坡现象。(实地调查-下牢溪水污染程度)为了调查工矿企业排放的废水对长江三峡库区水污染带来的危害，我们小组还进行了对下牢溪沿岸的实地查探。去年某报登载了这样一则消息，号称"万里长江第一溪"的宜昌县下牢溪自然风光远近闻名，设在其中的天然浴场也因水质良好，去年夏天接待游客逾万人，但今年这个数字锐减了一半。峡口风景区南津关村的干部群众呼吁，救救这条被污染的名溪。于是我们小组决定去下牢溪实地调查一下那里的污染程度。去年国庆节，我们三人来到下牢溪风景区，虽说是国庆佳节，但这里的游客并不见多。我们沿溪水而上，在天然浴场下段已明显看到水色浑浊，回水处

29、有油状漂浮物。越过天然浴场再往上走，水质看上去较清，但河床较黑。事后询问市环保局有关负责人才得知是石黑沉淀的结果。为了更好的了解河床较黑的原因，我们来到下牢溪上游的一家企业。一进入厂区，我们就闻到一股怪味，该厂4个排污口就设在溪边。其中一个排污口里流出的黑色呈粘稠状液体正源源不断流入溪中。在厂区下牢溪边，大量裸露的石头已染成黑色，在现场我们还发现，厂区附近的溪水看上去，似乎比下游洁净，而且该厂的几个排污池也看不到沉积的污水。这是为什么呢?原来排放的石墨废水呈酸性，每天有近400吨，在与池底的石灰石发生化学反应后，使池底的石灰岩松动，污水逐渐向下游渗透，形成天然孔道，实际排污口出现在厂区下游约500米处。我们还寻问了当地附近的村民，村民告诉我们，他们现在已很少饮用下牢溪里的水，因为喝下后喉咙不舒服。村民杨某说，别说喝水，就是