王惠珍
摘要: 解決義務(wù)教育階段的化學(xué)新課程非常注重發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。科學(xué)探究既是一種重要的學(xué)習(xí)方式,又是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容。在課堂中實(shí)施探究式教學(xué),有利于學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞: 化學(xué)新課程探究式教學(xué)應(yīng)用
一、新課程強(qiáng)烈呼喚探究式教學(xué)
義務(wù)教育階段的化學(xué)新課程以“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”作為課程理念,以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),提倡從學(xué)生已有的經(jīng)驗出發(fā)創(chuàng)設(shè)能體現(xiàn)化學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境相互關(guān)系的學(xué)習(xí)情景,讓學(xué)生主動地體驗科學(xué)探究的過程,使學(xué)生在知識的形成和應(yīng)用過程中形成科學(xué)態(tài)度,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,在“做科學(xué)”的實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新能力。[1]
然而傳統(tǒng)教學(xué)以行為主義學(xué)習(xí)理論為基礎(chǔ),強(qiáng)調(diào)教師是教學(xué)的中心,是教學(xué)過程的設(shè)計者、組織者和訓(xùn)練者,學(xué)生是知識的接受者,在教師創(chuàng)設(shè)的情境中被動地接受知識。傳統(tǒng)教學(xué)在教學(xué)過程中過分注重書本知識的傳授,脫離了學(xué)生的直接經(jīng)驗,忽視了學(xué)生的體驗和情感,不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
探究式教學(xué)是指從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活中選擇和確立主題,在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)類似于學(xué)術(shù)研究的情境,使學(xué)生通過獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題、設(shè)計實(shí)驗方案、進(jìn)行實(shí)驗、收集與處理信息、表達(dá)與交流等探索活動,獲得知識,培養(yǎng)能力,發(fā)展科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)的過程。[2]它具有以下幾個方面的特征:學(xué)習(xí)者圍繞科學(xué)性問題展開探究活動;學(xué)習(xí)者獲取可以幫助他們解釋和評價科學(xué)性問題的證據(jù);學(xué)習(xí)者要根據(jù)事實(shí)證據(jù)形成解釋,對科學(xué)性問題做出回答;學(xué)習(xí)者通過比較其他可能的解釋,特別是那些體現(xiàn)出科學(xué)性理解的解釋,來評價他們自己的解釋;學(xué)習(xí)者要交流和論證他們所提出的解釋。[3]
與傳統(tǒng)的教學(xué)方式不同,探究式教學(xué)把學(xué)生真正置于學(xué)習(xí)的主體地位,通過學(xué)生積極主動地進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),使學(xué)生的主體性、能動性和創(chuàng)造性得以不斷生成、發(fā)展和提升,對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。探究式教學(xué)遵循了學(xué)生認(rèn)知的一般規(guī)律,使學(xué)生在獲得知識和技能的同時也獲得了科學(xué)探究的訓(xùn)練,體驗到了探究真理的樂趣,形成和發(fā)展了探究問題的能力,獲得了自由、充分、和諧發(fā)展,彰顯了基礎(chǔ)教育課程改革的新理念。
二、化學(xué)課堂教學(xué)中探究式教學(xué)的應(yīng)用
科學(xué)探究既是一種重要的學(xué)習(xí)方式,又是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容。科學(xué)探究活動涉及提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計劃、進(jìn)行實(shí)驗、搜集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等要素。[4]探究式教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要的作用,下面就以《金屬的化學(xué)性質(zhì)》(九年級化學(xué)·下冊)課題為例,談?wù)勅绾螒?yīng)用探究式教學(xué)對學(xué)生的科學(xué)探究能力進(jìn)行培養(yǎng)。
1.創(chuàng)設(shè)情境,培養(yǎng)提出問題的能力。
愛因斯坦說過:提出一個問題比解決一個問題更重要,解決問題也許僅僅是一個數(shù)學(xué)或?qū)嶒炆系募寄芏?,提出問題則是創(chuàng)造性思維的表現(xiàn)。對于中學(xué)生來說,能否發(fā)現(xiàn)、提出問題主要取決于教學(xué)中教師問題情境的創(chuàng)設(shè)。問題情境的創(chuàng)設(shè)有多種方法,但一定要從化學(xué)學(xué)科教學(xué)目標(biāo)出發(fā),并結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際與社會、生活經(jīng)驗,這樣更能激發(fā)學(xué)生的積極性。
在《金屬的化學(xué)性質(zhì)》的教學(xué)中,我通過設(shè)計一些與金屬的性質(zhì)有關(guān)的問題情境來培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。先讓學(xué)生說說鐵、鋁等金屬材料在生活和生產(chǎn)中的用途,再由用途聯(lián)系性質(zhì)來展開教學(xué)。通過提問“‘真金不怕火煉說明金具有什么性質(zhì)”,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)金屬與氧氣反應(yīng)的知識。通過情境的創(chuàng)設(shè),激發(fā)學(xué)生的思維,使他們有追根溯源的欲望。
2.猜想與假設(shè),培養(yǎng)科學(xué)思維能力。
恩格斯說:“只要自然科學(xué)在思維著,它的發(fā)展形式就是假設(shè)?!睂W(xué)生提出問題后,教師應(yīng)盡量在問題情境中引導(dǎo)學(xué)生不斷產(chǎn)生假設(shè),并圍繞假設(shè)進(jìn)行探究,引導(dǎo)學(xué)生將原有的各種片斷知識、素材從各個不同的角度加以改裝組合,從中發(fā)現(xiàn)內(nèi)在的聯(lián)系,逐漸形成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。
在教授本課題的兩大重點(diǎn)問題“金屬與酸溶液的反應(yīng)”、“金屬與鹽溶液的反應(yīng)”時,傳統(tǒng)的教學(xué)方法是讓學(xué)生照方抓藥,依據(jù)給出的實(shí)驗方案逐步驗證,缺乏讓學(xué)生主動思考的過程,不利于學(xué)生問題意識的培養(yǎng)。探究式教學(xué)則不然,它不僅強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)驗技能的培養(yǎng),更注重學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng),包括猜想與假設(shè)能力。在本課題中,為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,我先讓學(xué)生依據(jù)已有知識和經(jīng)驗提出自己的猜想,并要求學(xué)生說出猜想的依據(jù),設(shè)計驗證猜想的方案,討論驗證猜想的方法。學(xué)習(xí)“金屬與酸溶液的反應(yīng)”時,我先讓學(xué)生回憶鋅與稀硫酸的反應(yīng),再提出問題:“是否所有的金屬都能與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)生成氫氣?”然后組織學(xué)生討論,讓學(xué)生提出自己的假設(shè)和驗證假設(shè)的實(shí)驗方案,猜想:若所給金屬與酸反應(yīng),應(yīng)觀察到什么現(xiàn)象?不能反應(yīng),又應(yīng)觀察到什么現(xiàn)象?怎樣證明產(chǎn)生的氣體為氫氣?學(xué)習(xí)“金屬與鹽溶液的反應(yīng)”時,我先讓學(xué)生回憶鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng),再提問:“是否所有的金屬都能與另一種金屬的化合物溶液反應(yīng)?”然后要求學(xué)生根據(jù)所給藥品討論得出實(shí)驗方案,并推測若能反應(yīng),應(yīng)觀察到什么現(xiàn)象,若不能反應(yīng),又應(yīng)觀察到什么現(xiàn)象。這樣,通過聯(lián)系已有知識和經(jīng)驗進(jìn)行合理的猜想與假設(shè),培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)思維的能力。
3.進(jìn)行實(shí)驗,培養(yǎng)實(shí)驗技能與實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
驗證是學(xué)生確立自己的假設(shè)是否成立的關(guān)鍵。驗證的方法一般以實(shí)驗為主,要以實(shí)驗中觀察到的科學(xué)事實(shí)為依據(jù)來判斷假設(shè)的科學(xué)性。當(dāng)實(shí)驗事實(shí)與假設(shè)不相符時,學(xué)生可再進(jìn)行討論或向教師提出疑問,教師則要引導(dǎo)學(xué)生找出問題的根源所在,并適當(dāng)增加知識素材,指導(dǎo)學(xué)生重新假設(shè)驗證。
本課題中,在猜想和實(shí)驗設(shè)計方案完成后,就讓學(xué)生以小組為單位,進(jìn)行實(shí)驗探究。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗時,教師充當(dāng)向?qū)?,引?dǎo)學(xué)生觀察并如實(shí)記錄實(shí)驗現(xiàn)象。
4.解釋與結(jié)論,培養(yǎng)信息處理及交流與合作能力。
教學(xué)活動就是一種特殊的交往活動,在這種特殊的認(rèn)知活動中,教學(xué)過程成為師生間、學(xué)生間信息傳遞的互動過程,也是師生間、學(xué)生間情感交流的人際交往的過程。學(xué)生正是在這樣的交往與合作中得到發(fā)展。
本課題中,當(dāng)學(xué)生實(shí)驗完畢后,我首先要求學(xué)生自主分析實(shí)驗現(xiàn)象,得出實(shí)驗結(jié)論,以培養(yǎng)他們的信息處理能力。然后組織學(xué)生在小組內(nèi)和小組間進(jìn)行交流,闡釋實(shí)驗現(xiàn)象,論證實(shí)驗結(jié)果。在表述實(shí)驗結(jié)果時同組成員之間可互為補(bǔ)充,不同組成員之間互相交流、質(zhì)疑,以培養(yǎng)他們的表達(dá)能力、交流能力和合作能力。在這個教學(xué)環(huán)節(jié)中,大部分的學(xué)生能根據(jù)實(shí)驗現(xiàn)象得出“有些金屬能與鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)生成氫氣,有些金屬則不能;有些金屬能將另一種金屬從它的化合物溶液中置換出來,有些則不能”的實(shí)驗結(jié)論。在學(xué)生的交流與討論中,少部分學(xué)生還能夠根據(jù)上述兩個結(jié)論提出新的問題:“金屬與酸溶液的反應(yīng)需要什么條件?金屬與鹽溶液的反應(yīng)又需要什么條件?”從而引發(fā)新一輪的“解決問題”的學(xué)習(xí)——金屬活動性順序的教學(xué)。
又引導(dǎo)學(xué)生分析在金屬與酸溶液反應(yīng)的實(shí)驗中,Mg、Zn、Fe、Cu、H在金屬活動性順序表中位置,得出金屬與酸溶液發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律;分析在金屬與鹽溶液反應(yīng)的實(shí)驗中,Cu、Al、Ag、Fe在表中的位置,得出金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應(yīng)的規(guī)律。
5.學(xué)以致用,培養(yǎng)科學(xué)應(yīng)用能力。
教師的教學(xué)要貼近學(xué)生的生活,貼近社會實(shí)際,要讓學(xué)生真切地感受知識的實(shí)際意義,體會到學(xué)科知識不是書本的教學(xué),而是廣泛滲透和應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活和社會實(shí)際之中,學(xué)會“學(xué)以致用”。
在本課題教學(xué)即將結(jié)束時,我又結(jié)合生活中的不法分子利用假“銀元”騙取錢財?shù)氖聦?shí),出示假“銀元”(實(shí)際為鋁),要求學(xué)生用所學(xué)的化學(xué)知識辨出真?zhèn)?。通過討論,學(xué)生得出多種方法,如利用密度、硬度及金屬與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律等。然后我又讓學(xué)生動手實(shí)驗,驗證他們的方法是否正確,通過“思”與“做”,既讓學(xué)生學(xué)到了知識,又提高了學(xué)生將所學(xué)知識應(yīng)用于生活實(shí)踐的實(shí)際應(yīng)用能力,真正做到學(xué)科學(xué)、用科學(xué)。
在探究式教學(xué)課堂上,學(xué)生思維非常活躍,討論熱烈,表現(xiàn)出對化學(xué)的強(qiáng)烈興趣。探究性教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力、分析解決問題的能力和實(shí)驗技能,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),極大地調(diào)動了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性,也使學(xué)生在做科學(xué)的過程體驗到了學(xué)習(xí)的樂趣與成功的愉悅。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011.
[2]陳志偉等編.中學(xué)科學(xué)教育[M].浙江:浙江大學(xué)出版社,2001.
[3]戢守志編譯.[美]美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1999.
[4]閻光亮等編.課程改革簡明讀本[M].北京:首都師范大學(xué)出版社,2001.
(作者系廣西師范大學(xué)教育科學(xué)學(xué)院2009級研究生)