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合作学习是基础教育课程改革重点倡导的学习方式之一。本文通过查阅文献，综述了合作学习的基本理论，分析总结了高中化学课程的现状、高中化学新课程的特点以及近十年来化学合作学习研究的状况。
在文献综述的基础上，作者在研究中选择了两个适合高中化学课堂的合作学习案例：《乙醇》和《探究实验室制备氢氧化铝的方法》。采用教学案例实验法、问卷调查法和课堂观察法对两个案例进行了设计实施。真实完整地记录了从小组组建，案例设计到课堂实施的全过程，并结合问卷对教学效果进行了分析，总结出应用合作学习的方式进行课堂教学，在促进学生主动思考，改善课堂气氛等方面优点。但也发现一些不足之处。例如，合作学习案例中小组任务设计的时间不够紧凑，对学生活动过程的评价不够等。
为了更深一步地探讨化学课堂实施合作学习中存在的问题，本文采用问卷的方式调查了高中化学课堂实施合作学习的现状。研究中选取了3个开展合作学习比较好的班级进行了问卷调查，从实施合作学习时小组构建、合作学习内容的选择和小组合作状况几个方面进行了现状的总结。
最后本文结合具体的案例实施和现状调查，讨论了高中化学课堂实施合作学习时出现的小组组建随意、合作学习内容缺乏设计、小组合作效率低等问题。针对这些问题的提出了合理进行异质分组、精心设计合作内容、合理安排合作时间、选择教授合作技能和取保合作有效性等教学建议，以供后续研究参考。