徐新坤
“活動與探究”是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的主要教學(xué)方式,在教學(xué)過程中教師應(yīng)優(yōu)化教學(xué)策略,以實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識的落實(shí)與學(xué)生探究能力培養(yǎng)的完美統(tǒng)一.為有效達(dá)成這一學(xué)科教學(xué)目標(biāo),筆者認(rèn)為教師應(yīng)在以下幾方面作出努力:以問題情景驅(qū)動科學(xué)探究活動;以知識的獲取作為核心設(shè)計(jì)和實(shí)施科學(xué)探究活動;根據(jù)實(shí)施條件設(shè)計(jì)不同的探究活動;注重學(xué)生探究能力和水平的評價.
一、運(yùn)用發(fā)現(xiàn)式的探究方式,培養(yǎng)學(xué)生探究能力
“沒有大膽的猜想就做不出偉大的發(fā)現(xiàn).”(牛頓)猜想作為科學(xué)認(rèn)識過程中的一個基本環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維,發(fā)展學(xué)生的探究能力等方面發(fā)揮著不可或缺的作用.利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為猜想的依據(jù),可以讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程,幫助學(xué)生養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)、勇于交流、樂于合作的良好習(xí)慣.“學(xué)習(xí)任何知識的最佳途徑是自己去發(fā)現(xiàn)”(波利亞).筆者在教學(xué)過程中,常常運(yùn)用發(fā)現(xiàn)式的探究方式,引領(lǐng)學(xué)生步入探究天地,培養(yǎng)學(xué)生探究能力.譬如,執(zhí)教“質(zhì)量守恒定律”這一內(nèi)容,筆者設(shè)計(jì)并實(shí)施了三個核心環(huán)節(jié):提出問題→實(shí)驗(yàn)探究→微觀解釋.在“提出問題”這一環(huán)節(jié),筆者運(yùn)用多媒體演示:煤和木材燃燒后質(zhì)量變小的情景;1673年,英國科學(xué)家波義耳在敞口容器中加熱金屬,結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后質(zhì)量增加的畫面.然后在密閉容器中進(jìn)行白磷燃燒前后質(zhì)量不變的演示實(shí)驗(yàn).通過上面的媒體展示與實(shí)驗(yàn)演示來創(chuàng)設(shè)問題情景,引導(dǎo)學(xué)生思考:了解了上面的事實(shí),你有何發(fā)現(xiàn)?你認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)前后,物質(zhì)的總質(zhì)量會不會改變?如何改變?于是學(xué)生作出了如下猜想:①變大(依據(jù)波義耳的實(shí)驗(yàn));②變?。ㄒ罁?jù)蠟燭燃燒);③不變(依據(jù)教師演示實(shí)驗(yàn)).在“實(shí)驗(yàn)探究”這一核心環(huán)節(jié),筆者給學(xué)生提供三個實(shí)驗(yàn)方案:(A)鐵和硫酸銅溶液反應(yīng)、大理石與稀鹽酸反應(yīng);(B)過氧化氫溶液與二氧化錳溶液反應(yīng)、氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應(yīng);(C)澄清的石灰水和碳酸鈉溶液反應(yīng)、碳酸鈉粉沫與稀硫酸反應(yīng).要求每個小組任選其中一個方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)完畢,組織學(xué)生圍繞下面問題交流討論:①你的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與原來的猜想一致嗎?②哪些實(shí)驗(yàn)總質(zhì)量不變呢?哪些實(shí)驗(yàn)總質(zhì)量有變化呢?③導(dǎo)致變化的原因是什么?④如果有生成的氣體跑掉,是否可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置?最終通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn),再次觀察,形成共識:反應(yīng)前后總質(zhì)量相等.在“微觀解釋”環(huán)節(jié),筆者通過多媒體展示電解水的微觀過程,幫助學(xué)生弄清質(zhì)量守恒的奧秘:原子是化學(xué)變化中不可再分的最小粒子,化學(xué)反應(yīng)中原子只是重新組合,其種類、數(shù)目、質(zhì)量都沒有改變,所以,反應(yīng)前與反應(yīng)后物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等.
教學(xué)設(shè)計(jì)是為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)的.面對“質(zhì)量守恒定律”這一教學(xué)內(nèi)容,許多教師都會采用科學(xué)探究的方法引導(dǎo)學(xué)生對質(zhì)量守恒進(jìn)行探究、概括.然而,探究的落腳點(diǎn)在哪里?如何設(shè)計(jì)并優(yōu)化探究活動,以促使教學(xué)目標(biāo)得以更好地實(shí)現(xiàn)?教學(xué)過程中,筆者利用創(chuàng)設(shè)生活情景和科學(xué)實(shí)驗(yàn)提出探究的問題,在提出問題的同時,向?qū)W生滲透了本節(jié)課將從質(zhì)量的角度來研究化學(xué)變化這個主要目標(biāo);接著,利用生活現(xiàn)象、科學(xué)家的探究結(jié)論和教師現(xiàn)場的演示實(shí)驗(yàn),產(chǎn)生的三個不一致的結(jié)果,來激發(fā)學(xué)生的探究欲望,培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、樂于探索的科學(xué)品質(zhì).
二、注重對學(xué)生探究能力及發(fā)展水平進(jìn)行科學(xué)評價
評價是探究學(xué)習(xí)過程中不可分割的一部分,評價的方式也應(yīng)是多樣化的,既要有過程性評價,也要有總結(jié)性評價,既可以在探究活動中評價,也可以用答題的方式評價.常用的學(xué)生探究能力和水平的評價方式有:活動表現(xiàn)評價、紙筆測試評價、檔案袋評價等.下面筆者著重談?wù)勥\(yùn)用紙筆評價方式評價學(xué)生科學(xué)探究能力及發(fā)展水平應(yīng)當(dāng)注意的一些問題.
紙筆測試是最普遍、最常見的一種評價方式,在紙筆測試中考查學(xué)生科學(xué)探究能力的主要憑借就是科學(xué)探究型的試題.雖然紙筆測試難以考查學(xué)生的操作情況,但是可以利用探究試題的開放性,或設(shè)計(jì)、或補(bǔ)充、或修正、或評價等豐富的實(shí)驗(yàn)情景來完成對學(xué)生科學(xué)探究能力及水平的考查.基于以上考慮,教師可以設(shè)計(jì)如下的三種類型題,對學(xué)生進(jìn)行紙筆測試:①方法探究題(考查學(xué)生提出問題、分析問題、演繹、歸納等能力);②閱讀探究題(考查學(xué)生探究的全過程、步驟,即探究的思維程序);③設(shè)計(jì)探究題(重在考查學(xué)生進(jìn)行實(shí)際探究的設(shè)計(jì)能力,如要求學(xué)生寫出探究方案或報(bào)告).
編制探究題應(yīng)注意以下幾點(diǎn):①體現(xiàn)公平性和導(dǎo)向性.題目內(nèi)容以核心知識的應(yīng)用為基礎(chǔ),要考查學(xué)生以化學(xué)知識和技能為基礎(chǔ)的科學(xué)探究能力的發(fā)展?fàn)顩r,給教師的教與學(xué)生的學(xué)以正確導(dǎo)向.命題既不拔高要求,也不降低標(biāo)準(zhǔn),以保證評價的效度和信度.②體現(xiàn)新穎性和創(chuàng)造性.題目的背景素材對學(xué)生來說應(yīng)當(dāng)是新穎的,具有一定的生活氣息和時代色彩.探究題的素材應(yīng)以課本中的某一素材或某個實(shí)驗(yàn)為起點(diǎn),進(jìn)行適當(dāng)?shù)难由欤栽鰪?qiáng)題目的新穎性和陌生感.③體現(xiàn)針對性和開放性.要選擇最能表現(xiàn)學(xué)生探究能力的重點(diǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)問,且要把握問題的開放程度.在探究的思維發(fā)散點(diǎn)上要進(jìn)行有針對性的恰如其分的設(shè)問,以考查學(xué)生的探究能力,提升考試的效度.④體現(xiàn)階梯性和深刻性.問題的設(shè)計(jì)一定要與學(xué)生已有的知識經(jīng)驗(yàn)形成有意義的聯(lián)結(jié),要遵循“由淺入深、循序漸進(jìn)”的原則,在考查學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題能力、提出問題能力、收集信息能力及制訂簡單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案的過程中,反映出學(xué)生對于科學(xué)方法的內(nèi)化程度.設(shè)疑點(diǎn)應(yīng)清晰準(zhǔn)確,要有一定的思維含量,能夠激活學(xué)生思維,促使學(xué)生在已有的知識中去搜尋、比較、分析、歸類,尋找問題的解決方案,在層層遞進(jìn)的提問過程中,實(shí)現(xiàn)對學(xué)生科學(xué)探究能力及實(shí)際發(fā)展水平的充分考查.
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