高中化學(xué)新課程探究學(xué)習(xí)設(shè)計與實施

一、高中化學(xué)課堂探究學(xué)習(xí)設(shè)計的理念

不同學(xué)科課程標準對探究學(xué)習(xí)的基本要素的規(guī)定略有區(qū)別，就化學(xué)而言，其基本要素及程序為：引發(fā)問題－提出假設(shè)－探究科學(xué)－總結(jié)規(guī)律－拓展應(yīng)用。其基本結(jié)構(gòu)和教學(xué)程序如下：

1 引發(fā)問題

引發(fā)問題，就是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境。問題情境，就是指個人自己覺察到的一種“有目的但不知如何達到”的心理困境。如何創(chuàng)設(shè)情境，首先要善于挖掘教材中的激勵因素。只有學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)的材料感興趣了，學(xué)生的學(xué)習(xí)才會有成效。在教學(xué)中，可以經(jīng)常通過提出一些與學(xué)生日常生活密切取系的問題來創(chuàng)設(shè)情境，這樣會使學(xué)生因化學(xué)與生產(chǎn)生活的緊密聯(lián)系產(chǎn)生了強烈的學(xué)習(xí)熱情，從而提高單位時間內(nèi)的學(xué)習(xí)效率。

例如，在酸類物質(zhì)復(fù)習(xí)時，可以這樣創(chuàng)設(shè)問題情境：“昨天老師買了一枚金戒指，我懷疑它不是真金而是黃銅的。你們能用自己學(xué)過的化學(xué)知識來幫助老師鑒定一下嗎?”“首飾鑒定”問題已提出，學(xué)生立刻活躍起來，都渴望試一試。通過一個又一個的問題情境的設(shè)計，把學(xué)生引入了思考的空間隧道，學(xué)生的思維欲罷不能，這時，學(xué)生就會以積極態(tài)度參與到探究學(xué)習(xí)中來。

2 猜想與假設(shè) 所謂假設(shè)(或假說)就是人們根據(jù)已有知識對所研究的事物或現(xiàn)象做出初步的解釋。在進行新知識探索時，教師可以提出各種可能的結(jié)論假說來刺激學(xué)生，保持學(xué)生的自主探究興趣和注意力。使他們的思維自始至終處于高度的活化狀態(tài)。要鼓勵學(xué)生開動腦筋，收集相關(guān)信息，將已有的化學(xué)知識和問題相聯(lián)系，嘗試提出可以檢驗的猜想和假設(shè)，即猜想必須符合邏輯，同時叉能有所創(chuàng)新和突破，而且還必須考慮到是否可以檢驗，檢驗的形式可以是實驗檢驗，也可以是資料的查閱檢驗，或者其他可以收集證據(jù)的檢驗。

3 科學(xué)探究

科學(xué)探究，即是指在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生運用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法、科學(xué)的實驗方法和科學(xué)的觀察方法進行實地探究的過程。在這個過程中，要求學(xué)生能針對探究目的和條件，選擇合適的方法(實驗、調(diào)查、訪問、資料查詢等)；設(shè)計可操作的步驟，運用可實現(xiàn)的器材、設(shè)備和技術(shù)，達成可實現(xiàn)的目標；考慮影響實際結(jié)果的主要因素，能確定需要測量的量，并采用適當?shù)姆椒刂茖嶒灄l件；有較詳細的探究計劃。在這個過程中，教師要分析學(xué)生設(shè)計的探究方案，挑選那些設(shè)計合理并具有創(chuàng)新性的方案，引導(dǎo)學(xué)生弄清楚實驗?zāi)康?、原理及實驗對象和條件，要求學(xué)生遵循合理的順序和步驟進行實驗。引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察實驗現(xiàn)象．尤其是要注意發(fā)現(xiàn)實驗中的“異常”現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)的微小差異，并敢于追尋到底，不人云亦云；同時還要要求學(xué)生要認真作好實驗現(xiàn)象的記錄等等，以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

4 總結(jié)規(guī)律 總結(jié)規(guī)律，即是探究學(xué)習(xí)中的一種重要策略，指教師引導(dǎo)學(xué)生從實驗課題、實驗方案、實驗技能、實驗操作情況、情感態(tài)度、科學(xué)方法、思維方式等方面進行總結(jié)和概括，對知識規(guī)律的系統(tǒng)整理過程?？偨Y(jié)規(guī)律即是將學(xué)生從科學(xué)探究中獲得的知識進行整合，使之更能為學(xué)生所接受、所理解。同時教師還應(yīng)當根據(jù)教學(xué)目標和實驗內(nèi)容，提出討論的綱要。由學(xué)生根據(jù)綱要，對實驗事實進行思考、分析、討論、歸納等，揭示實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

5 拓展應(yīng)用 拓展應(yīng)用，即知識規(guī)律的鞏固和活化，學(xué)生的思維生長和發(fā)散，能力形成和發(fā)展的過程。在問題之后，教師可以根據(jù)學(xué)生的知識背景，設(shè)計一些開放性的問題。讓學(xué)生繼續(xù)探究，為學(xué)生的創(chuàng)造性活動以及思維發(fā)展開放空間、創(chuàng)造條件，使學(xué)生的探究活動得到真正的延伸。如通過“首飾鑒別”推廣到一般金屬的鑒別。

二、高中化學(xué)課堂探究學(xué)習(xí)設(shè)計的思路

1 在概念教學(xué)中如何實施探究學(xué)習(xí)

對于學(xué)生來說，概念是枯燥，也是難以記憶的。而且對于概念進行死記硬背也不是可取的辦法。因而在概念教學(xué)中應(yīng)該開展探究學(xué)習(xí)，用探究的方式讓學(xué)生在研究的氣氛更好更深入地掌握并理解概念。 對于如何在化學(xué)概念教學(xué)中開展探究學(xué)習(xí)，首先對概念進行分析，看這個概念是否可以提取出幾個適合學(xué)生的探究性小課題；再由學(xué)生針對這幾個小課題進行分析，推導(dǎo)出可行的研究方案；然后學(xué)生根據(jù)這幾個研究方案進行實驗探究，記錄實驗現(xiàn)象；最后通過分析實驗現(xiàn)象，相互之間進行交流討論，總結(jié)歸納出蘊藏在實驗中的化學(xué)概念。即提出問題——分析研究——進行實驗一歸納實驗結(jié)果__-—交流討論。如，在萃取的教學(xué)時，可以通過四氯化碳萃取水中溶解的溴的原理來設(shè)置實驗，由學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行分析，最終根據(jù)實驗現(xiàn)象歸納出萃取的概念。

2 在例題教學(xué)中如何實施探究學(xué)習(xí)

首先應(yīng)從題目著手，將題目重新進行設(shè)計，與學(xué)生的日常生活緊密聯(lián)系起來，或者設(shè)置一個類似于教師向?qū)W生求助的情境，使教學(xué)能夠充分調(diào)動他們的學(xué)習(xí)研究積極性；然后在這樣的問題情境下，由學(xué)生自己對研究內(nèi)容進行猜想，考慮所有可能的方案；接著在適合、合理的條件下選出可行的方案；最后由學(xué)生根據(jù)這些方案進行討論分析或是通過實驗驗證，并做出結(jié)論。在這個過程中，教師不應(yīng)當去給學(xué)生答案，而應(yīng)當引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、去思考、去探究。同時還要以引導(dǎo)的方式將適合、合理的標準教給學(xué)生。整體的設(shè)計思路：提出問題——學(xué)生猜想——學(xué)生設(shè)計方案——學(xué)生針對方案進行討論或通過實驗驗證——做出結(jié)論。

3 在復(fù)習(xí)教學(xué)中如何實施探究學(xué)習(xí)

化學(xué)復(fù)習(xí)課有很多的教學(xué)模式，比如將一單元的內(nèi)容以提綱的形式展示給學(xué)生，然后根據(jù)提綱進行講解；或通過校對試卷的形式與學(xué)生一起回顧單元知識等等。設(shè)計數(shù)個與單元相關(guān)的有研究性的問題，學(xué)生思考討論回答，然后由教師引導(dǎo)學(xué)生進行延伸，在研究的氣氛中鞏固知識，是最有效的學(xué)習(xí)方式。其基本的設(shè)計思路：提出問題——學(xué)生回答——歸納延伸——鞏固知識。例如，根據(jù)鈉的性質(zhì)，回答以下問題：(1)金屬鈉為什么應(yīng)保存在煤油中?(2)金屬鈉暴露在空氣中，為什么它的顏色和光澤會發(fā)生變化?(3)金屬鈉與水反應(yīng)時，生成的氣體是什么?用什么樣的實驗裝置能夠?qū)⑩c與水反應(yīng)生成的氣體收集起來并進行實驗?(4)金屬鈉與水反應(yīng)時為什么滴有酚酞的水溶液的顏色會變紅?(5)金屬鈉與水的反應(yīng)和金屬鈉與氯氣的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)嗎?

4 在實驗教學(xué)中如何實施探究學(xué)習(xí)

化學(xué)是一門實驗性很強的學(xué)科，教學(xué)中應(yīng)給學(xué)生充足的時間，讓學(xué)生“做一做”，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主角，成為知識的主動探索者。以往的“演示實驗”一般是由老師按部就班完成，有時效果并不太理想。開展探究學(xué)習(xí)可以對“演示實驗”得到一些改進：一是讓學(xué)生做或協(xié)助教師“演示”；二是對“演示”的藥品、儀器等進行“改進”，啟發(fā)學(xué)生參與改進創(chuàng)新；三是設(shè)計對比實驗進行演示，以培養(yǎng)學(xué)生思維能力；四是啟迪學(xué)生設(shè)計與演示實驗類似的課外實驗，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。

現(xiàn)行教材中的學(xué)生實驗大多是驗證性實驗，其實驗課也很不理想。而探究實驗是由師生共同提出實驗課題，學(xué)生自己設(shè)計實驗方案，列出所需儀器和藥品，自己動手實驗，正確處理實驗結(jié)果的實驗方式，依據(jù)“引發(fā)問題一提出假說一實驗探究一總結(jié)規(guī)律一遷移創(chuàng)新”的基本思路。

5 在研究性課題中如何實施探究學(xué)習(xí)

在研究性課題的教學(xué)中，絕對不能像例題教學(xué)那樣進行，而應(yīng)以學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)和合作討論為主要組織形式，為學(xué)生提供充分的自由表達、質(zhì)疑、探究、討論問題的機會，讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種探究學(xué)習(xí)活動，運用所學(xué)知識解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生良好的理性思維習(xí)慣和創(chuàng)新意識。其基本思路：提出探究課題——大膽猜想可能方案——查閱文獻資料——設(shè)計實驗方案——觀察實驗現(xiàn)象——提出假設(shè)或推論一總結(jié)實驗成果——歸納方法規(guī)律。

三、高中化學(xué)課堂探究學(xué)習(xí)實施的策略

1 探究學(xué)習(xí)中的情境創(chuàng)設(shè)

情境創(chuàng)設(shè)是探究教學(xué)過程的發(fā)動階段，它的主旨是創(chuàng)設(shè)積極的富于驅(qū)動性的教學(xué)情境，幫助和促進學(xué)生形成并明確有價值有意義的問題，使學(xué)生參與到學(xué)習(xí)任務(wù)中來，使學(xué)生的注意力集中在物體、問題、情景或事件上。隨著現(xiàn)代化教學(xué)手段的發(fā)展和運用，教師還可以借助于投影、錄像、多媒體教學(xué)軟件來創(chuàng)設(shè)問題情境，使之更有利于誘發(fā)學(xué)生自主探究學(xué)習(xí)的興趣和動機，引發(fā)學(xué)生將對有關(guān)問題的已有認識，與過去和將要進行的活動產(chǎn)生聯(lián)系，同時從自己的內(nèi)心深處產(chǎn)生要繼續(xù)探究和學(xué)習(xí)的沖動，明確進一步要研究的問題和學(xué)習(xí)目標。成功的參與可以使學(xué)生被學(xué)習(xí)活動所吸引并被驅(qū)使進入更自覺主動的學(xué)習(xí)活動中。

創(chuàng)設(shè)問題隋境還應(yīng)該注意以下幾個方面：(1)問題情境設(shè)計要多角度、多形式、多方式進行，新穎趣味，能益智活思。(2)問題設(shè)置要充分關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗和個人認識，符合學(xué)生現(xiàn)有認知結(jié)構(gòu)、心理水平、要落在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，貼近學(xué)生。(3)要確定好問題設(shè)置的難度，使問題的難度呈梯狀表現(xiàn)，使問題不至于太難，也不至于太簡單，使學(xué)生對問題的解決充滿信心，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性。

2 探究學(xué)習(xí)中的學(xué)生活動

在探究學(xué)習(xí)活動中，隨著問題情境的形成，學(xué)生在教師的啟發(fā)點撥下，對問題相關(guān)知識進行信息檢索，主動閱讀搜集各種資料，提出解決問題的多種假設(shè)或可能，設(shè)計多個實驗研究方案，通過師生之間、同學(xué)之間的交流討論，以及實驗驗證假設(shè)。此時，學(xué)生活動多以小組合作的方式，根據(jù)他們自己對現(xiàn)象和問題的想法進行探究，明確自己和小組的觀點，進行猜想、假設(shè)和預(yù)測、設(shè)計和制訂探究方案、進行實驗或?qū)嵤┱{(diào)查、觀察記錄實驗現(xiàn)象、收集處理數(shù)據(jù)資料、思考證據(jù)與假設(shè)和結(jié)果的關(guān)系、進行初步的分析和解釋、在小組內(nèi)交流和討論。

對于學(xué)生實驗，既可以是在教師示范和指導(dǎo)后的學(xué)生實驗，也包括那些教師提出探究主題，由學(xué)生完成實驗的設(shè)計和實驗操作的實驗。在這一過程中，要求學(xué)生發(fā)揮主動性和創(chuàng)造性，積極參與實驗方案的設(shè)計及實驗儀器的安裝，正確進行實驗操作，在科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度的調(diào)控下，達到智能與技能的融合統(tǒng)一。從培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ娜^程來看，學(xué)生獨立操作實驗一般要經(jīng)歷這樣—個過程：先是模仿練習(xí)階段，繼而過渡到有指導(dǎo)的操作實驗，最終才能達到完全獨立的操作階段。在整個過程中，學(xué)生的實驗活動雖稱之為獨立，但并沒有完全地真正地獨立，整個活動始終都離不開教師的指導(dǎo)、點撥、激勵、評價等。

3 探究學(xué)習(xí)中的教師引導(dǎo)

在整個探究學(xué)習(xí)活動過程，教師的引導(dǎo)共有啟發(fā)講授、教師示范和學(xué)生活動指導(dǎo)三個方面。在整個活動中，通過教師的啟發(fā)講授，能夠使課堂上諸多的知識內(nèi)容及討論話題，在學(xué)生的思維中巧妙地聯(lián)結(jié)起來，幫助學(xué)生正確理解實驗的教學(xué)目的或目標，啟迪和引導(dǎo)學(xué)生進行有效觀察和有序的操作，適時而隨機地糾正學(xué)生的錯誤操作，解答學(xué)生在實驗中遇到的疑難，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗現(xiàn)象進行總結(jié)和概括等等。

在探究學(xué)習(xí)中，教師的演示和示范操作會對學(xué)生以后的操作產(chǎn)生很大的影響，所以教師示范給學(xué)生的第一印象非常重要。因此，教師的演示及示范必須做到：①示范時的操作必須規(guī)范、準確無誤；②操作要領(lǐng)必須同教材中的內(nèi)容保持一致；3范必須嚴謹，并條理嚴密；④示范應(yīng)主要盡量讓所有學(xué)生都看清楚：⑤示范操作的動作快慢要適中，語言簡明。同時教師要參與到學(xué)生活動之中，與學(xué)生一起討論、合作、探究、交流，分享知識并獲得情感體驗。指導(dǎo)學(xué)生對存在問題的探究環(huán)節(jié)進行修正；指導(dǎo)學(xué)生自己得出問題的結(jié)論，教師不要過早地或代替學(xué)生對問題下結(jié)論；通過點評等方式指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范結(jié)論，以建立科學(xué)的、符合教學(xué)要求的知識體系。

4 探究學(xué)習(xí)中的評價與反思

教學(xué)反思與評價可以是隨機的，依教學(xué)進程而展開；也可以在其他階段之后進行總結(jié)性的反思與評價。其中學(xué)生的自我反思是最關(guān)鍵的，學(xué)生的自我評價和小組內(nèi)的相互評價是最重要的，教師給予的有針對性的指導(dǎo)性評價也是必不可少的。教師要引導(dǎo)學(xué)生既對自己探究和學(xué)習(xí)的結(jié)果進行評價，更需要對學(xué)生的認識建構(gòu)過程、探究活動的態(tài)度、方式和效果、合作的情況、學(xué)習(xí)的感受以及在前面的教學(xué)過程中各個方面的表現(xiàn)進行反思總結(jié)。如學(xué)生根據(jù)其他解釋對自己的解釋進行評價。交流結(jié)果還能夠引出新問題，引發(fā)進一步地探究。

總之，探究學(xué)習(xí)的應(yīng)用打破了“講解——接受”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生由被動接受逐漸向主動探索，通過探究前的“假設(shè)”“設(shè)計”創(chuàng)設(shè)探究情境，通過小組之間的交流、分析、實驗，使學(xué)生產(chǎn)生積極的情緒和體驗。充分發(fā)揮了學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維，將對學(xué)生的發(fā)展產(chǎn)生極其深遠的影響。