一堂初中化學(xué)探究課的操作及反思

　　摘要：在探究實驗現(xiàn)象中揭示化學(xué)知識，在具體操作過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，在質(zhì)疑中提高學(xué)生的思維品質(zhì)，在交流中進一步優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)，整個教學(xué)過程都貫穿了學(xué)生探究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
　　關(guān)鍵詞：科學(xué)探究；提高；有效途徑；同伴互助
　　《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：義務(wù)教育階段的化學(xué)課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的基本過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，使學(xué)生獲得進一步學(xué)習(xí)和發(fā)展所需要的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能；引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識化學(xué)在促進社會發(fā)展和提高人類生活質(zhì)量方面的重要作用，通過化學(xué)學(xué)習(xí)培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和社會責(zé)任感，提高未來公民適應(yīng)現(xiàn)代社會生活的能力。為了使日后的學(xué)生能適應(yīng)社會發(fā)展，具有持續(xù)學(xué)習(xí)及持續(xù)發(fā)展的能力，化學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)從實踐能力、創(chuàng)新能力等方面充分發(fā)揮學(xué)生的主體性。下面筆者以一節(jié)化學(xué)探究課為實錄，進一步來反思化學(xué)探究課的模式及意義。
　　一、激趣——提出探究課題
　　根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的化學(xué)知識，在課堂四十五分鐘內(nèi)完成實踐探究這樣的化學(xué)課題并不容易。教師可以學(xué)生在日常生活中能接觸到及已經(jīng)積累的一些化學(xué)常識的實例人手，讓學(xué)生舉出自己發(fā)現(xiàn)的生活實例。有些同學(xué)通過觀察可燃物在空氣和氧氣燃燒現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了很多問題。雖然這些問題各有不同，但他們卻有了濃厚的進一步探究的興趣。在這種課堂氛圍下，教師可由此提出影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素的課題。這種從日常生活現(xiàn)象和化學(xué)學(xué)習(xí)過程中提出的課題，將學(xué)習(xí)內(nèi)容置于真實的問題情境中，讓學(xué)生在真實的背景下產(chǎn)生學(xué)習(xí)需要，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機，增強學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進學(xué)生養(yǎng)成在現(xiàn)實生活中發(fā)現(xiàn)問題的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生將學(xué)習(xí)的知識運用于解決日常生活中的一些簡單的實際問題，使學(xué)生感到學(xué)有所得，學(xué)有所用，從而認(rèn)識到化學(xué)學(xué)習(xí)在促進社會發(fā)展和提高人類生活質(zhì)量方面的重要作用。
　　二、假想——進行探究猜想
　　在濃厚的興趣中提出的課題，學(xué)生探究的內(nèi)因具備了，接下來就讓學(xué)生在討論中找出探究要點。為了便于研究，可將問題整理為：影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界條件可能有哪些?這些外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率可能有怎樣影響?多數(shù)學(xué)生根據(jù)自己的生活經(jīng)驗、學(xué)習(xí)經(jīng)驗提出多種影響因素并闡明自己的觀點：溫度——夏天的食物比冬天更易變餿；濃度——硫粉在純氧中比在空氣中燃燒更旺；催化劑——KC10分解時使用Mn0化學(xué)反應(yīng)速率會加快；接觸面積——燃燒時常將木材劈開燃燒比整塊木材直接燃燒更旺。經(jīng)學(xué)生討論、交流、辯論、歸納，確認(rèn)本節(jié)課探究重點：溫度、反應(yīng)物濃度、催化劑及接觸面積等四個外界因素對化學(xué)反應(yīng)速率有影響。全班同學(xué)積極參與，提出自己的猜想，課堂中發(fā)現(xiàn)：組內(nèi)同學(xué)之間時有辯論，盡管爭得面紅耳赤，但臉上卻露出喜悅的笑容。同學(xué)們在積極主動地探索知識的同時，充分體驗科學(xué)探究的過程，也充分享受到了科學(xué)探究的樂趣。
　　三、落實——制定探究方案
　　學(xué)生根據(jù)試驗臺上提供的化學(xué)藥品和實驗用品，聯(lián)想相關(guān)化學(xué)原理，制定相應(yīng)計劃，設(shè)計多種方案。
　　教師提供的藥品：鐵絲、硫酸銅溶液、塊狀的石灰石、1％稀鹽酸、10％稀鹽酸、雙氧水、二氧化錳。儀器：試管、酒精燈、藥匙、鑷子、試管夾、試管架、紙槽、火柴等。根據(jù)幾種常見的藥品，學(xué)生設(shè)計出十多種方案，有的小組通盤考慮，有的別出心裁，孰優(yōu)孰劣，不一而足，設(shè)計方案主要有：
　　學(xué)生提出實驗方案后，教師不做評價，同學(xué)們展示并交流實驗方案，對其設(shè)計的方案作出選擇和決策，并初步達成共識。學(xué)生對同一探究目的的不同方案自發(fā)質(zhì)疑，學(xué)會反思、借鑒。設(shè)計方案時學(xué)生既有獨立思考的個體活動又有同學(xué)之間的群體交流活動。在寬松民主的學(xué)習(xí)環(huán)境中，主體精神、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力得到健康發(fā)展。與此同時，同學(xué)們有意識地將物理學(xué)上的控制變量法運用到本次探究活動中，注重化學(xué)與物理學(xué)科之間融合和滲透，學(xué)生思維遷移能力得到質(zhì)的升華。
　　四、實踐——探究實驗現(xiàn)象
　　為了驗證自己的猜想，各小組先搜集證據(jù)再進行實驗，為了提高探究效率，小組之間既要有合作又要有分工。組內(nèi)有些同學(xué)爭先恐后要求探究自己所感興趣或有疑惑的一個外界條件，多數(shù)同學(xué)不僅保質(zhì)保量完成本組任務(wù)，甚至嘗試探究其他的外界條件，極個別同學(xué)積極主動探索四個外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。
　　探索結(jié)果如下：
　　實驗過程中，學(xué)生專心致志、合作自如，勇于交流，更難能可貴的是，不少學(xué)生自主探究本組任務(wù)以外的實驗內(nèi)容；有的學(xué)生在實驗中所收集證據(jù)與自己的猜想不相吻合時，兩次甚至三次重新探究；有的學(xué)生主動亮出實驗發(fā)現(xiàn)的“意外”結(jié)論，并作出種種猜想，引發(fā)其他同學(xué)的猜想，積極主動進行探究實驗。蘇霍姆林斯基說過：“兒童的智慧在他的手指尖上”，動手可以促進大腦的發(fā)育，實驗操作可對事物的認(rèn)識更加深刻。通過化學(xué)實驗，能夠形象、生動、直觀地產(chǎn)生化學(xué)問題，能對學(xué)生在科學(xué)探究中提出的猜想或假設(shè)進行驗證，不僅釋疑解惑，積累化學(xué)知識，形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，又能提高實踐能力和解決實際問題的能力。學(xué)會化學(xué)研究的實驗方法，在實驗過程中積極動腦動手，體驗科學(xué)探究的過程和方法，獲得科學(xué)探究的樂趣和成功喜悅，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，初步形成科學(xué)探究能力，與同組同學(xué)分工合作交流，培養(yǎng)學(xué)生合作精神和社會責(zé)任感。
　　五、質(zhì)疑——培養(yǎng)思維能力
　　通過實驗，學(xué)生不僅驗證了自己的猜想并根據(jù)獲取的新知識對日常生活、學(xué)習(xí)過程中一些現(xiàn)象進行合理解釋，學(xué)生對生活中的化學(xué)產(chǎn)生了極大的興趣，激發(fā)了學(xué)生對化學(xué)的好奇心和持續(xù)的興趣，觸發(fā)他們的情感和求知欲，增進對化學(xué)學(xué)科的熱愛。同時有些學(xué)生提出一些困惑：
　?、俅髩K狀石灰石和小塊狀石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)速率不同是否與反應(yīng)物的接觸面積有關(guān)?
　?、陔p氧水分解是否一定需要催化劑二氧化錳才能發(fā)生反應(yīng)?
　?、廴绾卫斫饣顫娊饘費g、Al與稀鹽酸反應(yīng)速率及時間關(guān)系?為什么先快后慢再停止?
　　以上的疑惑表明學(xué)生對控制變量法還要靈活運用，對比實驗仍需巧妙處理，舉一反三、遷移能力有待提高，教師可借此告誡學(xué)生無論在學(xué)習(xí)中，還是在工作中都要學(xué)會辯證地思考問題。
　　令人欣喜的是極個別同學(xué)對壓強與化學(xué)反應(yīng)速率的影響產(chǎn)生了極大的興趣，作出猜想，這將為進一步學(xué)習(xí)高中化學(xué)知識打下良好基礎(chǔ)，并成為學(xué)生熱愛化學(xué)、關(guān)心化學(xué)，增強探究的動力。在質(zhì)疑過程中他們勇于反思，巧于借鑒，培養(yǎng)了學(xué)生自己的思維靈活性、批判性和創(chuàng)造性，形成科學(xué)的價值觀，享受探究活動的樂趣和勝利的喜悅，他們學(xué)得更主動，由外在的壓力逐漸轉(zhuǎn)向內(nèi)在的需要，有效提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。
　　六、交流—一優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)
　　探究活動中通過自己的實踐，借助與他人討論，同學(xué)們得出一些影響化學(xué)反應(yīng)速率外界因素：溫度、反應(yīng)物的濃度、催化劑、接觸面積對化學(xué)反應(yīng)速率有一定影響。在交流活動中，學(xué)生勇于發(fā)表自己的觀點，相互間敢于大膽自我否定，同時又能虛心聽取別人的意見，共同分享探究的成果，學(xué)生與學(xué)生之間的表達，加強了對已有的信息交流，從而推進每個學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。不同的學(xué)生，知識背景不同，思考問題方式也可能不同，他們對同一問題的認(rèn)識角度、認(rèn)識水平也存在差異。但組內(nèi)學(xué)生通過小組討論、交流意見，不但拓寬自己的視野，優(yōu)化、自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，變換思考問題的角度，而且能使自己的知識更加豐富和全面，在共享集體成果的基礎(chǔ)上，從而獲得對知識較為全面理解。心理學(xué)界曾有這樣一個公式：感情的表達=7％的語言+38％的聲音+55％的表情?？梢娯S滿的表情是形成良好情緒的催化劑，更是建構(gòu)知識、享受探究學(xué)習(xí)過程中的潤滑劑。更為可喜的是，個別小組成員還有“串聯(lián)”現(xiàn)象，主動“下鄉(xiāng)”服務(wù)，到其他小組進行答疑解惑。聽課的老師也被同學(xué)們互幫互助、集體智慧共享、博愛又傳遞的場面所感染。探究活動結(jié)束后，不少同學(xué)撰寫相關(guān)的小論文，還有同學(xué)共同策劃了一期黑板報。個別同學(xué)將課堂知識延伸到課外，上網(wǎng)查詢相關(guān)資料，或親自到化工廠咨詢技術(shù)人員實際化工生產(chǎn)過程中多種因素的綜合情況。上述種種做法表明我們的學(xué)生充滿激情、帶著懸念走去課堂。
　　限于初中生知識水平有限，對影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素不可能在一節(jié)課全面掌握，更不可能進行精確定量討論，隨著以后學(xué)習(xí)，會不斷完善自己的知識結(jié)構(gòu)。選擇這一課題，意在培養(yǎng)學(xué)生思考問題的方式，以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。許多專家認(rèn)為經(jīng)歷過“探究”學(xué)習(xí)的學(xué)生更喜歡提出問題，樂于傾聽他人觀點，善于發(fā)表自己的看法。他們既勤于觀察，又能對觀察到的事物進行細致的評價；他們思維敏捷，反應(yīng)靈活、應(yīng)變能力強，勇于實踐，敢于否定自己，多年的教學(xué)實踐也證明專家的觀點。在教學(xué)過程中我的學(xué)生經(jīng)常在課堂上或課后提出自己的觀點；或是對某一問題的繼續(xù)研究；或是對某一知識的再認(rèn)識。長期以來，學(xué)生的評價能力得以提高，他們能聯(lián)系生活實際，學(xué)以致用。有些同學(xué)課后對食品包裝袋中干燥劑的成分進行探究，還有些同學(xué)將干電池多種成分分離出來帶給我，甚至有些同學(xué)電解NaCI溶液，并將收集的H和Cl帶到教室與同學(xué)們分享實驗成果，從網(wǎng)上下載化學(xué)資料，豐富了我的教學(xué)資源。濃厚的學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)過程中思維過程不斷的優(yōu)化，大部分同學(xué)的化學(xué)成績比較優(yōu)秀：他們在2005、2006、2007、2008、2009年全國初中化學(xué)素質(zhì)和實驗?zāi)芰Ω傎愔蝎@全國一等獎4人、省一等獎12人、省二等獎5人、省三等獎36人，市級獎8人。教學(xué)實踐表明：只有這樣的教學(xué)模式才能不斷培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，我們的學(xué)生才具有可持續(xù)發(fā)展的潛力。
　　結(jié)束語：反思——師生共成長
　　難能可貴的是，在筆者的課堂中經(jīng)常出現(xiàn)“兵教兵、兵練兵、兵強兵”的場面，有時還看到“兵教官”的情景，甚至出現(xiàn)師生間PK賽。這不是師生間一問一答的簡單互動，更不是被動的接受，而是一場不同觀點的碰撞。向老師挑戰(zhàn)，向“權(quán)威”質(zhì)疑。寬度與深度共存的理性質(zhì)疑，體現(xiàn)學(xué)生良好的洞察力與判斷力。今天他能對老師教學(xué)提出異議，明天他就敢對社會上流行的觀點持不同的見解。知識易忘，但創(chuàng)造能力和潛在智慧、勇于探索的氣魄卻不會輕易失去。只有這樣的人才，才能讓國人對2020年的中國進入人力資源強國行列抱有希望。
　　“同伴互助”創(chuàng)造著一種學(xué)習(xí)與探索的精神氛圍，一個“心理場”。同伴之間的相互切磋、相互砥礪、相互提醒和相互借鑒，’能夠有效地整體提高一個團隊的教育素養(yǎng)。只有把學(xué)生也看作學(xué)習(xí)的伙伴，教師才可能有長足的進步，實現(xiàn)教學(xué)學(xué)長、共進共贏。陶行知曾說過：只須你心甘情愿跟你的學(xué)生做學(xué)生，他們便能把你的“思想的青春”留住，他們能為你保險，使你永遠不落伍。
　　心理學(xué)研究表明，愉快或失望的心境，都具有強烈的彌散性。因此長期處于輕松、和諧、愉悅、充滿探究的課堂氛圍中的學(xué)生，定能形成自信、陽光、張揚的個性和獨立的人格，學(xué)習(xí)過程中思路比較開闊，探索創(chuàng)新意識強，注重多元理解，具有可持續(xù)性發(fā)展的潛力，只有具有這樣品質(zhì)的人才，才符合教育改革發(fā)展的戰(zhàn)略主題中的核心問題——解決好培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人的重大問題。
　　(責(zé)任編輯：張華