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关键词:化学 问题 实验 调查 研究性学习
化学是一门以实验为基础的自然科学,与生产生活实际联系紧密,为研究性学习提供了大量的题材和素材,所以在中职化学教学中进行研究性学习,既有利于学生知识的整合,也有利于学生科学素质的养成,更是培养和提高学生的化学实践能力的有效途径。
一、问题探究式研究性学习
问题探究式研究性学习的基本教学流程是:问题情景提出问题确定研究课题提出假设设计研究方案实施研究计划验证假设成果评价。首先,化学教学中应选择那些基于学生已有的知识和技能基础上的,他们生活中的和他们关心的一些生产、生活和科技问题来创设问题情景,在新的情景中学生发现并提出问题,经过讨论后确定为研究性学习的课题。对其课题学生需要制定验证假设的方案,可以通过实验的方法验证假设,也可以通过文献资料分析、理论推理论证、调查分析等方法验证假设。
如元素周期律和元素周期表就可以通过推理论证和文献资料分析的方法进行研究性学习,氯水的组成和应用、铁的防腐等就可以通过实验或文献资料分析的方法进行研究性学习,胶体的性质和应用、污水的净化、就可以通过调查和文献资料分析进行研究性学习等。
在研究性学习过程中,要充分肯定学生的主动参与和创新意识,以保护学生的好奇心、探究欲,尽量在保证安全的前提下让学生按自己的方案进行研究活动,让学生在探究活动中也经受挫折的磨炼。初步学会化学科学研究的实验方法,体验科学研究的过程,培养学生的科学思维品质,鼓励学生对书本质疑和对教师的超越,赞赏学生乐于动手、勤于实践的意识和习惯。
二、实验探究式研究性学习
实验探究式研究性学习以学生的直接经验或体验为基础,化学实验是学生学习化学的重要途径,也是学生进行研究性学习的重要形式。
在实验探究研究性学习的实施过程中,要鼓励学生自主选题和主动探究,将学生的需要、动机和兴趣置于主要地位,为其个性发展创造空间,使其化学实践能力得到充分的发展。
如带领学生参观化工厂时,也对周围的农村受污染情况作一些调查,这样就很容易提出化工厂的废水对农田的污染影响这样的课题,学生可通过对废水的酸碱性和一些主要成分的测定等实验,做出工厂废水对农田污染影响的分析报告,为有关部门的决策提供参考。这样,通过学生切身的体验提出的问题,能自然地激起学生对课题研究的兴趣。教师把它作为研究性学习课题让学生进行研究,其学习效果比教师在课堂上讲解要好得多,学生既学到了研究的方法,拓宽了知识面,又能使学生学会去关注与人类生存、社会发展密切相关的问题,树立可持续发展的思想。
三、调查式研究性学习
调查式研究性学习打破了传统的以传授知识为目的的教学模式,代之以在教师指导下,从社会生活中选择和确定研究课题,主动地去获取知识、运用知识、解决问题的学习活动。在这一活动中,教师根据学习的需要,与学生一起探讨要解决的问题,确定调查研究的方向,然后进行社会调查,讨论筛选调查所得的资料,通过实验与研讨,最后寻找出解决问题的办法,开拓学生视野,拓宽学生的知识面。对“有毒气体泄漏事件调查及应急处理”的研究活动中,可让学生收集近两年的关于Cl2、NH3泄漏事件的报道,从对Cl2及NH3的性质了解中,认识到为什么Cl2泄漏要用碱液喷洒、NH3则用大量水喷洒;当有毒气体泄漏时,根据气体性质,应采取怎样的安全措施,如人应往高处跑,还是往低处跑等;学生从收集到的大量图片资料中感受到有毒气体对环境造成的危害是多么严重,从而激发学生的环境保护意识。
案例:仪征化工园区附近河流水质研究
【研究目的】
1.研究分析化工园区附近河流水质的情况。
2.提出防治水质污染的建议。
3.学习和体验实验法、调查法、访谈法等科学研究过程与方法。
4.在活动中培养自己的合作、表达、交流和实践能力。
【研究方法】
1.调查法:(1)调查当地居民对附近河流水质情况的反映。
(2)了解化工厂产生废水的主要污染物和处理方法。
2.实验法:分析化工园区附近河流水质情况,测定指标为:pH、Cl-的含量、NH4+的含量、SO42-的含量、可溶性固体的含量、水的混浊度等。
【研究程序】
1.制定研究计划。
2.学生组织分工。
3.实施研究:资料查阅、调查访问、参观走访、实验探究。
4.形成研究性学习报告。
【成果展示】
关键词:研究性学习;网络;探索
知识经济是建立在知识和信息的生产、分配和使用基础上的经济。创新是知识经济的核心。这种经济结构与模式,要求学校全面实施素质教育,培养具有创新精神和实践能力全面发展的高素质人才。在学校教育中深入开展研究性学习,就是适应素质教育的要求,从以教师为中心转向以学生为中心,以课堂为中心转向以社会为中心,是培养学生大胆创新、独立思考、勇于实践精神的有效途径。
晋江一中是一所有五十多年历史的省一级达标学校。为全面提高教育教学水平,向国家和社会输送适应21世纪知识经济时代的优秀人才,近年来在各年段全面开展了研究性学习,课题研究取得了不少优秀成果。我校参加中央电化教育馆教育技术研究“十一五”立项《网络环境下探索学习模式的研究》课题的研究,并确立子课题《建立网络环境下中学研究性学习模式的探索》作为研究的侧重点,进行有益的探索与实践,本文就这一课题研究的过程进行总结与反思。
1.网络环境下中学研究性学习模式的建立
网络环境下中学研究性学习模式的建立包括校园网络的建设、师资队伍建设和学生掌握与运用计算机网络进行研究性学习的能力培养三个方面。
1.1 校园网络的建设
我校于1999年建成纯数字化的校园网络。拥有计算机办公系统、图书馆管理系统、处室管理系统、科室管理系统、视频点播和视频广播系统、浙江大学校校通平台、K12资源库、建库王等。全校计算机400余台,配备教师专用的电子备课室和学生专用的电子阅览室网络服务器5台,主干交互式交换机一台。2001年7月开通宽带网。并和全校的教师宿舍并网,联成整体。
先进的现代化信息技术设备,构成开放式的网络学习环境,并为学生在网络环境下进行研究性学习和课题研究提供了基础条件。
1.2 教师掌握和运用计算机从事教学与教改能力的培养
建设一支高质量的教师队伍,是全面推进素质教育的基本保证,也是开展网络环境下研究性学习的重要环节。教师素质的高低,直接关系到素质教育和研究性学习的效果。因此,教师不仅要有良好的职业道德,树立正确的教育观,不断提高业务水平。还必须遵循教育规律,积极参与教学改革,不断更新自己的知识结构,掌握必要的现代化教育技术手段。
我校建成数字化的校园网以来,大部分教师的计算机知识较少,运用的能力不够。针对这种状况,学校有计划、有步骤、有目标地对教师进行全员培训。培训的内容包括:计算机基本操作、办公软件的运用、课件制作和网页制作等。并组织了幻灯片制作大赛,网页制作大赛等技能比赛。通过一系列的培训,教师能基本掌握和运用计算机技术从事教学和教改工作,更为重要的是能系统掌握和运用计算机网络指导学生开展研究性学习。
1.3 学生掌握和运用计算机开展研究性学习的能力培养
学生掌握和运用计算机开展研究性学习的能力。主要是通过计算机课来培养的。学校根据中学课程的要求设置了计算机课程并安排了学生集体上机时间,机房全天开放。
除此之外,学校还组织了有针对性的专题讲座对学生进行培训。其中,林金焕老师主讲的《如何上网找资料》,王灵老师主讲的《研究性学习中的数据处理》,林德田老师主讲的《Webquest在高中研究性学习中的应用》,林松辉老师主讲的《如何提高师生的网络应用水平》等,使学生从理论到实践方面较扎实地提高运用计算机进行研究性学习的能力,逐步树立了终身学习、终身教育的观念。
2.网络环境下中学研究性学习的开展
我校参加中央电教馆教育技术研究“十一五”立项《网络环境下探索学习模式的研究》的课题后,各年段根据教育部《普通高中“研究性学习”实施指南(试行)的通知》精神,全面深入地开展研究性学习的活动。其中,2008级高一年段成为开展子课题《建立网络环境下中学研究性学习模式的探索》的基础年段。
研究性学习是学生在教师的指导下,从自然、社会和生活中选择和确定专题进行研究,并在研究过程中充分地获取知识、应用知识、解决问题的学习活动。对于学校、教师和学生来说,都是一个新的教学改革的课题。为保证研究性学习和课题研究取得较好的效果,网络环境下研究性学习的开展主要有以下两个方面:
2.1 通过晋江一中校园网对研究性学习进行部署、指导和调控
在活动的第一阶段,即准备选题阶段。学校成立了研究性学习指导小组,制订《晋江一中2008年级关于设置研究性学习课程实施方案》和活动安排表,通过校园网对教师和学生进行思想动员、理论学习、专题培训等。举行教师和学生的选题报告会,评议教师和学生的选题,整合教师的选题和学生的选题,确定最后提供给学生选择的课题。
在开题报告阶段,通过校园网指导老师和学生查阅资料和上网,了解课题背景资料,设计课题实施方案,举行开题报告会。并将全年段51个课题150个课题小组全部实行网络管理。
在查阅资料和调查研究阶段,主要是各课题小组把查阅的资料和研究成果上传保存在各自的资料库里。
在结题阶段,各课题小组把活动过程和成果制成网页,实现成果共享。
以上通过校园网对研究性学习进行的管理体现了静态和动态的统一、教师和学生的统一、学校和社会的统一的课程管理特点。同时,针对研究性学习课程的特点,还通过网络对课程进行量化管理。其中包括:课题选题报告、课题开题报告、课题活动计划、指导教师课题指导方案、课题活动情况记录表、学生活动过程记录表、学生个人小结、课题结题报告、课题活动总结、课题研究的方向、指导教师感言等。
2.2 师生通过校园网络系统查找资料,进行数据处理
研究性学习是学生自主开展学习的学习形式,具有研究性、开放性和实践性的特点。根据课题内容的不同要求,有的社会调查的内容较多,如《关于中学生喜爱的课外读物的调查研究》《晋江市大学毕业生就业情况状况调查》等。有的上网查找资料的内容较多,如《美军能否从伊拉克顺利撤军》《两岸经济关系发展前景展望》等。但不论哪种内容的课题,都必须通过网络进行资料的整合和数据的处理。
信息社会改变了教育的对象、形式和过程。课题《美军能否从伊拉克顺利撤军》较完整地体现了学生运用网络查找资料,进行数据处理的过程。学生从网上下载整理了许多的资料,其中包括四集动画介绍
《帝国的崩溃》,再现了美英军队攻击伊拉克的过程及对世界的影响。三集动画介绍《美英军事打击伊拉克示意图》,展示了双方的军力部署及打击过程。还有《的产生与发展》《伊拉克的历史》等等。同时,他们还组织参观了某部驻晋江导弹旅,进行广泛的社会调查,了解当代军革的动态。为学生撰写个人小结和结题报告准备了十分充分的资料。
把开展研究性学习的过程和成果制作成网页和光盘,又是《网络环境下开展研究性学习的探索》的一大成果。通过一年的努力,所有研究性学习51个课题都把他们的活动成果制作成网页。在课题小组的网页上,可以了解到整个研究性学习的过程和成果。
3.开展网络环境下研究性学习模式的反思
开展网络环境下研究性学习模式的课题研究,是我校教学改革的一项新的探索。深刻反思,认真总结,对今后工作具有重要作用。
3.1 正确认识课题研究和教育教学工作的关系
中国有较悠久的应试教育的传统,把升学率作为评价教育教学质量的唯一标准的思想根深蒂固。教学方法的单一,学习方法机械,学生的潜能开发就会被忽视甚至被扼杀。要进一步解放思想,深化教育改革,全面推进素质教育,必须正确认识课题研究和教育教学工作的关系。
3.1.1 课题研究促进和推动了学校教育改革的深入开展
素质教育强调了教育重心的转移,即从原来的以知识传授为主转到以培养与发展学生学习能力及创新精神为主。我校开展的《建立网络环境下研究性学习模式的探索》这一课题研究,从横向看,涵盖了高中的所有学科,从语文、数学、英语到文综、理综、音乐、美术等。从纵向看,包括普通高中课程改革的所有内容,有网络的运用,探索学习的特征与内容。心育工作的探究,信息技术整合,研究性学习模式等。从研究内容看,由于师生全员参加,研究过程体现了选修课、活动课的特点。如《对晋江市旧城改造的思考》《晋江城关学生早餐问题透视》《商业英语在晋江外企中的运用》等。这样,课题研究无论从深度和广度上都对学校的教育改革起了极大的促进和推动作用。
3.1.2 学校教育改革中出现的一些问题可以通过课题研究加以解决
教育改革是一项系统性工程,是一场深刻的革命。在实施过程中,必然会产生思想上的迷惑和工作中的失误,这些问题的解决,可以在研究性学习的课题研究中找到方法,从而进行有益的探索。如《营造中学英语课堂教学的和谐》《青少年上网聊天的利与弊》《关于青少年肥胖现象的思考》《晋江中学生早恋问题的透视》等等。这些中学生生理和心理的困惑,通过课题研究都能有较明确的答案。由于把研究过程和成果制作成网页,能实现研究成果的资源共享,对于其他学生也会产生有益的影响。
由此可见,课题研究和教育改革相互依存、相互影响、相互促进,二者是辩证统一的。认为开展课题研究、开展研究性学习会影响教学质量,干扰学校的正常教学秩序的观点是错误的,必须加以纠正。
3.2 课题研究应坚持内容和形式的统一
内容与形式的统一问题,历来是学校教育工作中的一大难题。由于考试制度,教育评价机制的不合理、不完善,使有的学校和教师,一方面,在抓升学率时,过分强调突出教学的内容。搞死记硬背、题海战术等。另一方面。忽视了教育的形式,如因材施教、启发性、趣味性教育等。在开展研究性学习中,也有的课题小组只停留在“提出问题”,即确定课题这一形式,没有把时间和精力主要放在“解决问题”的具体内容里。这种做法是不利于研究性学习的健康开展的。在开展《网络环境下研究性学习模式的探索》的实施过程中,大部分的课题组都能坚持内容与形式的统一,取得了良好的效果,表现为:
3.2.1 拓展和丰富了学科的知识。如《海尔空调在晋江营销情况调查》,把高一年经济学中的生产、分配、交换、消费四环节有机联系起来。如《函数在生活中的运用》《生活中最值问题的探索》,把数学原理和生活实践紧密联系起来。除此之外,还有《高频电磁场对人体的影响探索》《晋江一中高中生体育活动总量调查与分析》等。
3.2.2 使学生初步掌握网络环境下开展研究性学习的方法。除了上网查阅资料外,各课题小组都开展了丰富的社会调查活动。小组成员参加了调查问卷、调查访问等。在教师的指导下。学生们明确了调查主体的实践性和目的性,注意了调查方法的多样性和选择性。如:《家庭计算机使用情况调查》采用了问卷调查法,《中学生逆反心理的情况调查》采用了个案调查法,《晋江市农村剩余劳动人口流向调查》采用了抽样调查法,《晋江城关个人书店调查》采用了访问调查法。这样,使调查内容的丰富、具体与调查形式的灵活、多样有机结合起来。把调查的资料在计算机上进行分类、整合、处理,既锻炼了学生的实践能力,培养了他们分工与合作的精神,又使调查过程具有探索性和创造性。
3.2.3 学生初步接触了如何运用科学思维方法来解决实际问题。在网络环境下开展研究性学习活动中,需要处理大量的数据。包括实验或观察得到的数据,查阅资料得到的统计数字,问卷调查的反馈数据等。利用网络处理这些数据。就是内容和形式的分析与综合、归纳与演绎、抽象与具体的思维过程。这也为高二年级学习唯物辩证法准备了有利的条件。
3.2.4 教育“三个面向”的要求使得现代教育具有开放性特点,这也要求当代学生需要开放性思维。研究性学习的课题中,《美军能否从伊拉克顺利撤军》《两岸经济关系发展前景展望》等课题,把学生的眼光引向世界,使他们从狭窄的时空观中解放出来。《中学生与网络文化》《英语口语在晋江企业运营中的作用》则把学生的眼光引向现代化,引向未来。使他们能破除封闭的思想,从滞后性思维逐步转向前瞻性思维。另外,还有许多面向社会的研究课题,进一步体现了学校与社会的结合。这样,使学生在研究性学习中,锻炼了思维独立性和宽广性的品质。
在网络环境下开展研究性学习是一个艰苦的探索过程。本课题荣获泉州市优秀课题一等奖,我们虽然取得一定的成绩,有了一定的经验,但仍不很成熟。我们愿意和大家一起不懈地努力,开拓创新,在探索中完善、在探索中发展。
参考文献:
[1]教育部,普通高中研究性学习实施指南(试行)的通知,福建教育出版社.
关键词: 地理研究性学习; 案例; 体会
中图分类号: G623文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)02-0134-01
研究性学习是《课程计划》中综合实践活动板块的一项内容,其注重过程、实践,但对于绝大部分高中的学生来说,已经习惯了学校的学习生活,缺乏自主研究的能力和动力,而作为教师在学生实践过程中的参与程度也不好把握,这都为研究性学习的开展带来的一定的困难。本文就以《引镇地区环境状况调查》为例,谈一谈自己对“研究性学习”教学的认识和体会。
一、选题
《引镇地区环境状况调查》这个题目的选择,是在教师引导学生查阅、借鉴地理研究性学习的相关课题后,让学生提出了数个课题,题目涉及区域开发、环境保护、人口等方面。多数同学以学习了选修《环境保护》,有了一定的知识基础,并且便于查阅文献资料为由,确定课题为《西安市环境状况调查》。之后通过师生讨论,确定可行性后,将题目确定为《引镇地区环境现状调查》。因为结合学生实际,《西安市环境状况调查》这个题目研究涉及的范围太广,以学生的能力、时间、精力等条件是难以实施的,最终决定修改题目。
《引镇地区环境现状调查》这个题目,是以本校周边环境现状为调查对象,题目小,切入点小,易于高中生实施和研究的深入。参与的学生大多属于引镇地区,因此兴趣高昂,且便于实地调查研究。
二、研究过程
研究过程是极其重要的。学生进行的课题研究注重的就是过程,能够让学生体验过程,学会方法,培养能力,这就达到目的了,至于是否能得出成果,成果是否有价值,已经不重要了。
为确保过程顺利开展,结合学生的实际情况,指导学生制订了的实施方案。而且教师提前到调查地区了解情况,以应对学生可能遇到的问题。
《引镇地区环境状况调查》实施方案:
①背景:学校所在地区环境问题日益突出,已经对当地社会经济发展产生了一定影响。为了解决问题,追本溯源,将对引镇的环境现状进行调查。
②分工:根据学生的时间、所处区域、特长等方面,将全体参与学生分成是实地考察、问卷调查等小组。各小组制订各自的方案,分工协作,共同完成总的课题。
③方法:实地考察、访谈、问卷调查、查阅资料。
④时间:2010年10月―12月,以周末和节假日休息时间为主。
⑤成果:调查报告,摄影图片展。
三、结题评价
结题、评价以及成果的展示,是学生此次研究性学习的总结,更是要学生把自己的努力利用各种方式展现出来。此次研究性学习的成果的展示形式有:图片、调查报告以及在课堂上进行成果交流。
图片展以更加直观的方式,将引镇地区的环境现状展现在大家面前,引起了参观者的深思。在课堂上进行成果交流时,大家很积极踊跃。有的的同学讲述了引镇地区环境问题的具体状况,并且制作了幻灯片,形象直观;有的同学具体讲解了引镇地区的环境污染的现状、造成严重污染的原因及污染源,并且提出了自己对环境污染的一些防治建议;有的同学则主要讲述了引镇地区的生态方面的一些好的做法和存在的一些问题,提出了自己的一些想法和建议;还有几位同学带来了自己在调查研究过程中遇到的因环境污染导致出现变异的实物,更加形象直观的让大家感受到环境问题的重要性,倡议大家提高环保意识、积极参与环保行动。发言的内容基本上都包括了:是什么、为什么、怎么做。引导学生发现、提出并解决问题,这不正是我们进行研究性学习的最终目标吗?
四、体会反思
(一)培养了学生的能力
①发现问题、提出问题的能力:发现问题是进行研究性学习的前提和基础,实践活动本身就是一个不断发现问题、提出问题和解决问题的过程,而“发现问题比解决问题更能评价一个人的能力”。本次地理研究性学习,教师通过创设大量的情境,鼓励学生质疑,引导学生发现并提出了问题。通过此次研究性学习,学生发现问题、提出问题的能力得到了相应的提高。
②解决问题的能力:在研究性学习活动开展过程中,教师鼓励学生积极探索,启发、引导学生进行探索,精心设计了必要的铺垫,让学生在经过自己的努力后克服相应的困难,提出解决问题的方法,并付诸于实践,最终解决了自己提出的问题,培养了能力,学会了方法。
③实践、协作的能力:这次实践活动除了给各小组成员具体分工外,还要求相互协作,做到资源共享。这锻炼了学生们的协作能力。和传统的课堂教学活动相比,这次研究性学习主要是以实地调查研究为主,这也就要求学生们充分的动口、动手、动眼,亲身体验、动手操作,提高了学生的实践能力。
(二)培养了学生正确的价值观
较以前学生一心只放在学业上,而对社会的关注因多方原因比较欠缺,从而使得很多学生缺乏大局观,缺少社会责任感。通过本次研究性学习实践活动后,绝大部分学生的价值观发生了巨大的变化,与平日优越的环境相比,社会的复杂,调查的艰辛、冷遇,对学生来说是一次很好的磨练。调查得到的触目惊心的结果,使学生深深感到作为希望的一代对社会、对环境所要承担的责任和使命。
(三)促进了学生的全面发展
研究性学习活动的过程非常灵活、自主。学生可以完全自主的选择自己所要研究的主题,可以按照自己的实际情况参与具体的分工,设计自己喜欢的活动方案,可以利用自己意愿展示成果。而这种自由的氛围无形中提升了学生的学习兴趣、能力,提高了学习的意识,促进了学生的全面发展。
(四)教师的专业素养得到提高
研究性学习对教师提出了更高的要求,教师除了需要提前做更多的准备以外,还要在学生的探究过程中,应对更多的不可预见的问题。而且教师什么时候参与、如何参与、参与的程度,因为学生的实际情况及差异,教师有时很难把握好这个分寸。所有这些问题,都迫使教师只能不断的学习、探索,提高教师自己的能力,促进专业成长。
在这次研究性学习活动中,作为教师,我已尽量解决好可预见、不可预见的问题,但还有一些问题没能很好地处理,这也说明我们教师仍需不断的学习,充实自己,以更好的为学生服务。
参考文献:
关键词:研究性学习;课题设计;密码学;调查研究
中图分类号: G632 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(a)-0000-00
引言
研究性学习是国家教育部2000年1月颁布的《全日制普通高级中学课程计划(试验修订稿)》中综合实践活动板块的一项内容[1]。它是指学生在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题,主动地获取知识、应用知识、解决问题的活动[2]。《河南省普通高中学生综合素质评价实施办法(试行)》(豫教基〔2016〕123号)明确提出,把思想品德、学业水平、身心健康、艺术素养、社会实践5个方面纳入评价范围。其中“社会实践”方面重点记录学生参加研究性学习、社会调查、科技活动、创造发明等情况,要求采用写实的办法客观记录集中反映综合素质主要内容的具体活动。研究性学习课题的开展,不仅使同学们拓展了视野,也对生活、对社会多了一份思考,这份收获是无法通过“刷题”获得的。
2015年高一暑假期间,在郑州十一中王晓旭老师的指导下,本人和同学们一起完成了“你说的是什么――关于密码的研究”研究性学习课题,受到了有关专家的好评,被郑州市教育局评为“2014-2015学年郑州市中小学社会实践活动优秀学员。”以此课题为例,对中学生研究性学习课题完成过程中遇到的具体问题和解决思路进行分析。
1 中学生研究性学习的定义和流程
1.1 中学生研究性学习的定义
研究性学习,广义的理解是泛指学生探究问题的学习, 狭义的理解是指课堂教学中, 学生在教师指导下,用类似科学研究的方式获取知识、应用知识、解决问题的学习方式[3]。
中学生研究性学习主要指狭义的理解,也就是以学生动手、动脑、主动探究实践和相互交流为主要学习方式的研究活动, 它能给学生提供自主探索、合作学习, 独立获取知识的机会。学生在探究学习中,不是面对现成的陈述知识或程式化的练习题, 而是面对具有一定挑战性的问题或任务。他们需要通过自主的、多样的探究活动来回答问题或完成任务,并在此过程中获得知识与技能, 培养创新精神和实践能力。
中学生研究性学习具有开放性、探究性和实践性等基本特点,它是以科学研究为主的课题研究活动,是以研究性学习为主要学习方式的课程[4]。
1.2 中学生研究性学习的流程
根据老师指导和探索实践,中学生研究性学习一般包括“分析确定选题、制定研究计划、设计行动方案、开展调查研究、进行结论探究”五步流程(图1)。按照上述流程,对“你说的是什么――关于密码的研究”研究性课题的设计思路和实现过程进行分析和探讨。
2 分析确定选题
2.1 确定选题的方法
选题是开展研究性学习的基础,是完成研究性学习活动的前提。高一暑假期间接到研究性学习任务时,对选择什么样的课题进行研究,同学们想法五花八门,没有一个统一的标准。后来在老师的指导下,遵循选题是否有意义、是否适合中学生水平、探究步骤是否合理、研究结论是否清晰等标准,保证了我们选题的科学性。
2.2 确定选题的实例
以上四条原则,不是相互独立的,而是紧密联系在一起的。如我们小组最终确定的选题是“你说的是什么――关于密码的研究”,就符合锻炼实践能力和创新能力的要求,课题内容贴近日常学习中的数学知识和逻辑推理知识,同学们通过查阅相关资料,进行破译传统加密技术的小试验,验证了相关结论,锻炼了同学们的社会实践能力,增强了同学们的科技创新能力。
3 制定研究计划
3.1 制定计划的方法
与大家熟悉的学习方式相比,研究性学习对同学们提出了完全不同的要求:在研究性W习中“学什么”要由你自己选择,在研究性学习中“怎么学”要由同学们自己设计,在研究性学习中“学到什么程度”要由同学们自己作出预测和规定。
因此,确定研究性学习的选题之后,我们首先要制定研究计划,也就是确定重点要解决的问题,并针对问题提出解决的想法或思路。一般来讲,同学们可以根据以下几个问题来制订研究计划:“问题是什么?”、“你对这个问题已经了解多少?”、“为了解决这个问题你还需要了解什么?”、“为了得到你所需要的信息,你将要做什么?”等等。当然,这个研究还会随着后来新想法、新信息的出现,而加以适时调整与修订。
3.2 制定计划的实例
确定了“你说的是什么――关于密码的研究”的研究性学习选题后,同学们经过分析,感觉密码学作为一门科学性较强的学科,按照中学生目前水平,深入研究得出创新的结论比较困难,所以,我们把自己的研究性学习工作计划进行了定位,主要是学习密码学的古今发展历程,了解一些简单的密码学构型原理,对简单密码进行制作破解等。
4 设计行动方案
4.1 设计方案的方法
通过分析研究计划的内容,确定整个行动方案的框架,再根据目前所具备的条件和小组成员情况,设计调查研究方法和具体行动方案。
4.2 设计方案的实例
(1)采用文献法,查阅相关文献,了解密码的发展历程和分类,并对最新的成就进行研究,展开学习。分析古典加密(机械阶段)和近代加密技术(计算机技术与编程)的异同点,
(2)采用实践法,通过有趣的密码破译游戏,让大家认识到密码的魅力所在。了解密码的基本原理,使研究更具说服力和真实性。实践内容包括简单的替换加密法、换位加密法、进行密码加密法,以及利用米汤密写、利用化学方法进行密码加密等。
(3)采用实践法,了解计算机时代加密矩阵法、替换加密法、换位加密法、多码加密法等加密技术的原理,通过小组实践演示进行密码破译。
(4)采用问卷调查的方法,以问卷的方式获得不同年龄和职位人群的信息数据,调查人们对密码的了解情况和兴趣,对结果进行分析与研究,得出结论。
(5)汇总研究性学习成果,由指导老师对小组的研究提出建议,小组成员进一步改进,对研究成果进一步分析和整理,汇总成文。
5 开展调查研究
5.1调查研究的方法
按照设计的行动方案,通过诸如问卷、观察、访谈、查阅文献资料、搜集事物作品等形式,去获取解决问题所需要的资料信息。
5.2调查研究的实例
我们小组首先利用化学方法进行密码加密。在这个环节中用了两种办法进行密写,分别是米汤密写和柠檬汁密写。米汤密写就是利用米汤的主要成分是淀粉,在纸上书写不会留痕迹,干燥后与普通白纸并无差别所进行的,就是将平常家中蒸米饭时的米汤降至室温,用毛笔蘸取米汤在纸上写字,晾干后用碘酒来显示,字体呈蓝色 。而柠檬汁密写则更具有一定的趣味性,它需要将柠檬榨汁,再用毛笔蘸柠檬汁在纸上写字,晾干后将白纸与热源保持20cm距离烘烤,受热后变棕色,字迹就会像变魔术一样渐渐显现出来。而原理呢,则是因为柠檬汁中含有赛璐玢,晾干后纸上不会留下痕迹,柠檬汁着火点低于纸,在火上灼烧,密写后的地方会变焦面显出棕色字迹 。
接下来我们小组成员们对密码的产生与发展进行了深入的研究,查阅了许多资料,并对从书上找来的密码进行了分类研究。大致可以分为加密矩阵法(二分密码:二维的,用5×5的矩阵加密)、替换加密法(仿射密码:替换密码,一个字母对一个字母。凯撒密码:即将密文的每个字母向后推三位即得到原文希尔密码:运用基本矩阵论原理的替换密码。摩尔斯电码:由一些表示数字的点和划组成,数字对应单词,需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数),以及更深一层次的换位加密法、多码加密法等 。又通过学习丹・布朗的小说《达芬奇密码》,根据书中主角索菲・奈芙的密码破译工作,把一个个奇形怪状的文字符号中蕴藏的深深的玄机来进行检验,别有一番乐趣。
最后,小组成员做了一些简单的小密码,并发放了一些调查问卷,针对不同的年龄、身份人群进行了简单的调查,包括密码的运用以及对密码的了解等,了解了一些当代不同职业人员的对于密码的看法。
6 进行结论探究
6.1结论探究的方法
对搜集到的资料信息进行组织和加工处理,或者对原有假设进行检验、得出结论;或者提出解决问题的初步方案;或者对各种可能的问题解决方案进行比较,选择一个最佳的答案。
6.2结论探究的实例
第一,由于时间的仓促以及准备的不够充分,对于构成当今社会的安保基础――电子密码系统的了解不深,可以说只是懂了一点皮毛。
第二,在进行具体的实验操作时,因为没有老师现场辅导,再加上本身的思考不够全面,走了不少弯路,虽然最后完成了实验,但也给大家以后的生活和工作提了一个醒,遇事要多问,并且要细心考虑周全。
第三,当自己制作简单密码的r候,并没有完全掌握密码的精髓,有一部分是比葫芦画瓢做出来的,主要是因为研究不够深入。
7 结束语
当今经济、科技迅速发展的社会,密码学已越来越重要,本小组研究的“你说的是什么――关于密码的研究”课题是一个实践技术较强的探究,涉及到历史,化学以及数学相关学科的知识,经过大家一个暑假的辛勤探究,初步有了一些成果,对密码问题有了一定的看法。
在课题研究过程中,同学们对“分析确定选题制定研究计划设计行动方案开展调查研究进行结论探究”五个阶段有了明确理解,并掌握了具体步骤;通过自主完成有关密码验证的小试验,对培养自身的科学探究动手能力有很大的帮助;在小组协作的过程中,既开阔了视野,又提高了大家的表达和交流能力,更重要的是大家在活动中领会到了小组协作的重要性。这些都是我们在平时很难学到的,在未来生活中难得的宝贵财富。
参考文献:
关键词:研究性学习方式;素质教育;创新精神;实践能力
研究性学习是由学生在一定情境中发现问题、选择课题、设计方案,通过主体的探索、研究求得问题的解决的学习方式。是促使学生养成自主探究的创新意识,形成和提高创新能力、增长知识、积累和丰富直接经验。是在教师的指导下,以学生自主性、探究性为基础,以类似科学研究的方法,主动获取知识、应用知识、解决问题的学习模式。
一、思想政治课开展研究性学习的必要性
1.研究性学习方式可以使学生的学习突破课堂这一相对狭小的空间,使学生的学习过程更加生动多样
当学生在刚刚接触一个新事物的时候,他会去观察、询问、领悟,寻找它与自己经验中类似事物的异同点,归纳总结它的特点,思考分析它的用途和可能带来的相关问题等等,这个过程就是研究。在传统的接受性学习方式下,尽管老师也布置诸如课前预习、课前调查等任务,但是在课堂上唱主角的依然是教师,学生课前所做的工作也往往成为摆设,久而久之,学生参与教学活动,参与“研究”的积极性和主动性也就消失殆尽,学生的学习就被局限在课堂内。而在研究性学习方式下,教师为了让学生通过“研究”更好地获得认识和体会,就必须转变自己在教学中的角色,调整自己的教学方案,让学生有更多的时间、空间去研究、去实践,而且保证学生在课堂上有展示“研究成果”、展开讨论、辩论的机会。在“研究”过程中,学生往往不在局限于个体活动,而是群体的活动,一起交流、讨论,甚至是争论,共同去访问、调查,去收集、整理资料,进行归纳与总结。这样,通过开展研究性学习,学习变得生动活泼、形式多样,使学习从课堂向外延伸。
2.研究性学习方式更能充分发挥学生在学习中的主体作用
学生是学习的主体。我们的教学活动应该以学生为中心,让学生主动、自主学习。兴趣是学习的最好老师。学生有了学习兴趣,就可以激发学习的主动性,提高学习的效率。而在传统的接受性学习方式下,学生的学习往往是被动地接受,在教师精心设计的授课、练习、考试的反复训练下,学生学习的积极性极易被消磨掉,而在研究性学习方式下,由于问题的提出、方案的设计和实施,结论的得出均由学生完成,所以会激发学生的学习兴趣,促进学生积极主动地学习。
3.研究性学习方式有助于挖掘学生的各种潜能,给学生以创新与实践的舞台
素质教育本义在于对学生的创新精神和实践能力的培养,注重学生的全面发展。传统的思想政治课学习,是一种接受性学习。为了应付考试,教师仔细讲解知识,反复练习,不断强化学生的记忆。这使得学生只能向教师的思维模式靠拢,他们的智慧才能,他们的创造力,他们的个性,也就在反复的训练中被泯灭。而研究性学习立足于对学生的学习需要、动机和兴趣的强化,在学习过程中为学生创设更多展示自己各方面才能的舞台,激发学生的各种潜能。研究性学习是对知识的批判性考查,是在问题解决的过程中或在问题的探究过程中,获得对知识的了解与应用。研究性学习能启发学生思考,进而增强学生独立思考的能力。研究性学习通过组织讨论、交流,辅以调查、访问,促使学生与他人共同学习,分享经验,养成合作的个性品质,提高社会交往能力,尽早地接触社会,融入社会。研究性学习本身就是一种学习实践,而这种实践又往往是在前人经验的基础上发挥自己创新的精神。事物是变化发展的,对前人经验是借鉴而不是照搬,要继承又要发展,这就需要在实践中创新,在创新中实践。
二、思想政治课研究性学习的方式方法
在政治学科中,研究性学习的“研究性”主要体现在要求学习能够选择探究的问题和手段以及学生自主探索知识,增强思辨能力,提高分析问题、解决问题能力的过程上。由于问题的提出、方案的设计和实施、结论的得出均由学生完成,因此具有了自主创新性,它一般要通过调查、实践、小课题研究、专题讨论、社会实践等方式进行学习,因而具有开放性、时效性和实践性。由此可见,研究性学习是政治教学对传统的接受式学习的一种改革,是培养创新精神和实践能力观念在政治教学领域的体现。
开展政治研究性学习活动,不同的整合方法可以形成不同的形式,笔者以为可采用下列几种研究性学习活动。
1.小课题研究法
学生可以结合教材中的知识点,提出小课题,按照“选题――收集资料――开题――研究――汇报成果”的流程进行。通过小课题研究,了解科研的一般流程和方法,从而培养科学精神和科学态度。
(1)课题的设置是否恰当,将直接影响研究性学习的效果与质量。为此,确立科学合理的研究性课题是实施研究性学习的前提。首先,课题设置要有“目的性”。教师要钻研教材,掌握重点,然后依据课堂教学的需要确定课题内容,不要追求形式,为搞研究而研究,研究性学习应该是为课堂教学服务。教师应深入了解学生的思想情况,使研究课题具有针对性。教师还应和学生一起制定好研究计划。目的明确,准备充分,课题研究就会收到良好的效果。其次,课题设置要有“趣味性”。随着知识的积累和认知水平的提高,不同年龄层次的学生,具有不同的兴趣、爱好。课题研究的形式和内容,应当是多种多样、丰富多彩的,只有这样才能吸引学生,激发学生的积极性、主动性和创造性,从而达到研究的最佳效果。第三,课题设置要有“社会性”。要注重引导学生关注社会生活,特别是关注与学生学习、日常生活、社会发展密切相关的重大课题,以及学校所在地区地方经济、社会发展的重要问题。同时,要调动、利用社会力量和资源,为课题研究服务。第四,课题设置要有“实践性”。学生只有把课本知识和课外知识用到实践中去,才算完成了学习的全过程。因此,教师要引导学生在社会实践中获取直接经验和感性认识,指导学生通过科学的分析与综合得出结论,提出解决问题的建议和方法,培养从实际出发、调查研究的求实精神。
(2)学生个人或小组的具体学习方案,应让学生以小课题形式自主设计。学生既是设计者,又是实施者,学生通过动脑、动手、动口、动情,掌握课程标准的目的要求,同时也探索自己最佳的学习方法。如,学习《依法保护人类共同的家园》一课时,面对日益严重的环境问题,可联系本地河水、空气污染、鸟类保护等问题,由学生自主选择小课题进行探究。学生可组成小组,通过查找资料,动手实验,社会调查等方法,查找原因,寻找根源,提出治理方案,写出调查报告。当然,学生的课题研究不同于专家的科学研究,学生提出的治理方案可能有参考价值,也可能是微不足道的,但我们注重的是学生的过程体验。
2.时政新闻分析法
时政新闻具有强烈的时代性,很贴近学生实际,学生愿意接受。时政新闻本身又包含了新知识、新信息和新问题。将之引入课堂,不仅对课程、学生、教师等方面会产生积极的作用,而且充实了思想政治课的教学内容,弥补了教材内容的不足,在一定程度上消除了教材的滞后性,使课堂显现出时代的活力。其做法:(1)教师时政新闻――学生结合教材自由思考――学生分组探讨――师生共同探讨――学生发言点评;(2)学生共同搜集时政新闻――学生个体就时政新闻进行三分钟演讲――师生共同讨论得出结论。
3.社会实践体验法
学以致用是研究性学习的一个基本特征。研究性学习注重知识技能的应用。理论联系实际是思想政治课教学的基本原则,思想政治课的活力就在于它的实践性。思想政治课教学渗透研究性学习,更要强调学生的主体性和实践性。研究性学习不仅重视学习过程中的理性认识,还十分重视感性认识,即重视学习的体验,因为学习体验可以弥补知识转变为能力的缺口。教师应根据教学内容,选择切入点,把学生从课堂引向社会,从书本知识的学习引向社会实践,从而达到丰富学生知识、增进体验、扩大视野、开拓思维和创造潜能的目的。例如,学习《我国面临严峻的资源和环境形势》时,教师可设计本地区在植被、大气、水、耕地等方面的环境状况调查表,让学生通过社会调查、查阅资料等方式搜集相关资料进行填写。也可让学生自主确定题目,设计对比表,撰写小论文。又如学习《社会公共生活要有公同准则》时,可组织学生到交通要道、街道、集市等地方参观、体验,从而认识遵守社会规则、遵守交通规则的重要性。另外,对初二法律课有关的法律常识的学习,可结合一些典型的案例,组织模拟法庭,通过模拟法庭审判体验,明确一般违法与犯罪的区别与联系。学生还可以设计并参加辩论赛和新闻会等形式的活动。教师也应有计划地组织安排学生参加社会实践活动,如进行实地调查,组织参加社区服务活动,走访企业、科研单位等。总之,通过社会实践活动,让学生接触社会、接触生活、体验生活,用所学知识解决实际问题,在体验、内化的基础上,达到知识、能力、觉悟三者有机统一的目的。