開展“快樂化學”，提升學生的探究能力

谷峰

山東省榮成市第三十七中學是一所“五·四”制農(nóng)村學校，近三年來我校在課堂教學改革方面進行探索，目的是破除原有的“滿堂灌”和“滿堂問”的教學模式，變學生被動接受為主動學習，建設“服務于學生主動學習的課堂”。經(jīng)過多種教學模式的探索，逐漸提高了課堂效率和學習質(zhì)量，跨越了“三代課堂”，學生的學習能力和探究水平都有所提高。接下來，筆者將介紹教學改革中的“快樂化學”。

一、通過研究，發(fā)現(xiàn)問題

通過調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)在課堂上存有學生表演過度而深度內(nèi)涵研究不夠的現(xiàn)象。究其原因，有教師專業(yè)能力不足的問題，還有學生探究能力不足的問題，特別是化學等以實驗為基礎的學科，學生提不出有價值的問題，對實驗中的疑問缺乏再探究的意識，紙上談兵多，動手操作少，這成了制約我校教學改革的重點問題。為此，我們參與了“快樂化學”項目的研究，立足農(nóng)村學生的實際，認真實施“做中學”的理念，開展“先做后學”的研究，為課堂教學改革引領了方向，提供了新的深入研究的平臺。

二、找出根源，解決問題

學生缺乏探究能力，既有學生自身思維方式、學習方式的問題，也有教師缺乏探究意識的問題，還有學校在教學理念上的問題。找到了問題的根源，就應該從問題的源頭找出解決問題的途徑，設計解決方案。

1.教會學生“提出問題”

在科學探究中，提出問題是一個重要的前提。然而，學生在以往的實驗中，往往不能提出有價值的問題。究其原因，主要是只注意強烈刺激的現(xiàn)象、忽視其他現(xiàn)象，忽略操作順序、裝置特點和條件，只觀察不思考，提出的問題不規(guī)范、描述不準確等等。針對上述問題，我們采取以下兩種解決方法：

（1）教會學生一個方法

經(jīng)過反復研究，我們確定了“觀察——描述——質(zhì)疑”三步法對學生進行訓練。在觀察層面，要求學生學會從空間和時間兩個方面著手，既要觀察實驗的整體裝置，又要從實驗前、中、后進行對比觀察，并總結(jié)操作步驟。描述是質(zhì)疑的前提，要求學生認真觀察，并能把觀察到的現(xiàn)象用準確的語言描述出來，然后進一步追問描述出的內(nèi)容，從而轉(zhuǎn)化成問題。

（2）引導學生學會兩問

一是對具體現(xiàn)象直接設問。在鎂條燃燒實驗中提問“鎂條為什么能燃燒？燃燒為什么發(fā)白光？燃燒后生成的物質(zhì)是什么？”引導學生用規(guī)范的化學語言來描述問題。二是對類似現(xiàn)象比較追問。在“鋅和硫酸反應”時追問“鋅放入硫酸里能反應，其他金屬和硫酸也能反應嗎？換成其他酸行不行？生成的氣體是一樣的嗎？都能放出熱量嗎？”力圖通過類比追問訓練學生的發(fā)散思維，使他們學會從化學的視角提出更深層次的問題。

2.鼓勵學生“質(zhì)疑異例”

在以往的實驗中，學生更注意觀察與課本描述相一致的現(xiàn)象，而對實驗中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象關(guān)注度不夠。清華大學宋心琦先生說過：“科學上最偉大的發(fā)明，往往是在對異例的質(zhì)疑中產(chǎn)生?！币虼耍覀儜膭顚W生敢于質(zhì)疑和探究異例現(xiàn)象。

（1）鼓勵探究異常實驗

在“換一種視角看世界”一課中，學生分組做“鎂條燃燒”實驗，有學生說看到了黃綠色的光，這一描述引起了學生們的好奇，課后，教師引導學生進行了一系列的探究活動，把鎂條放進一定濃度的氮氣中燃燒，大家終于知道了“黃綠色”的秘密。還有諸如“石灰水變渾濁再變澄清”等實驗中的異常現(xiàn)象，教師都引導學生進行了探究。學生在探究過程中突破了慣性思維，拓展了知識空間，培養(yǎng)了質(zhì)疑的學習習慣。

（2）自主探究失敗的實驗

我校設置了開放實驗室，中午、課外活動、雙休日全部對學生開放，讓他們自主探究失敗的實驗。在學習“讓天平說話”一課時，部分小組在實驗中發(fā)現(xiàn)銅的質(zhì)量反而比氧化銅還要多，實驗宣告失敗。在課后探究中，學生們更加小心地操作，每個環(huán)節(jié)都確保無誤，最后通過對比發(fā)現(xiàn)問題出在試管后貼的標簽上，學生們稱量完試管后再貼上標簽，在極其精準的天平上當然會有誤差，而這一誤差通過他們的自主探究得到了解決。失敗的實驗是自主探究的開始，學生能在自主探究中集中精力、開動腦筋，找到問題的關(guān)鍵，從而發(fā)現(xiàn)并解決問題，這是提升探究能力的重要途徑。

3.拓展學生的想象空間

愛因斯坦說過：“想象力是科學研究中的實在因素?！蔽⒂^世界對學生而言很陌生，因此，探索微觀世界除了實驗以外，還要通過激發(fā)學生的想象力來實現(xiàn)。

（1）激活學生的想象思維

為激活學生的想象思維，我校主要采取“猜想——事實——描述”的課堂設計、微粒觀的引入和圖片展示的方式，使學生經(jīng)歷由假設到確認的過程，學會用微粒來描述物質(zhì)的構(gòu)成，此外，我校還組織初三學生參加以《水分子一家》為題的擬人化文章比賽，從而增強了他們對微粒觀的理解。

（2）豐富學生的想象空間

豐富學生的想象空間主要是通過組織學生參加想象力作品比賽來實現(xiàn)，鼓勵他們用類比、擬人的手法，以漫畫的形式，畫出分子、原子的模型、大小、間隔和運動方式，學生創(chuàng)作了《氧分子漫游記》等主題作品，通過想象用多種方式描述了物質(zhì)與微粒之間的聯(lián)系，實現(xiàn)了對化學知識的深度理解。

4.引領學生實踐探究

探究性實驗的環(huán)節(jié)相對較多，因此，指導學生的探究性實驗，我們注重從兩個方面做起：

（1）打開學生的設計思路

合理的計劃是探究的前提，在“變舊得新謂之‘化”的點燃蠟燭實驗中，多數(shù)學生認為蠟燭變成蠟燭油是一種化學變化，教師一開始并沒有反駁，而是把這個問題變成了探究實驗，指導學生分三個階段完成實驗：第一，做一個設計證明蠟燭油是新的物質(zhì)；第二，如何證明能燃燒的蠟燭油就是蠟燭；第三，如何證明蠟燭燃燒生成二氧化碳。經(jīng)過教師的引導，把學生的設計思路引向深入，保證實驗的順利進行。

（2）指導學生動手實踐

在化學實驗中，想要解決問題就要動手實踐。蠟燭實驗在課后的探究中，首先就遇到了“如何點燃蠟燭油”的困難，學生在教師的指導下，點燃了蠟燭油并驗證生成物，然后通過實驗推翻了自己的想法。教師也借學生探究的熱情，讓他們提前學習教材的“科學探究要素”環(huán)節(jié)，鼓勵他們自主完成探究實驗報告和化學作文，從而體驗到了一次完整的化學探究過程。實踐探究不僅能幫助學生解決問題，而且還能調(diào)動他們的學習積極性，進一步開展探究活動。

三、項目研究帶來的變化

一是學生喜歡。學生對實驗探究滿意率總體超過96%，課堂效率接近86%，實驗成功率為85.7%，61%的學生表示非常喜歡化學課。經(jīng)過僅半年的時間，項目就在所有的課程中脫穎而出，深受學生歡迎。

二是教師提升。我們要求教師做好“再教設計”和“教學機智”等資料的匯總，通過測量數(shù)據(jù)、研究原理、體驗細節(jié)及實驗改進，教師的專業(yè)能力得到了快速提升。

三是家長支持。通過問卷調(diào)查，我們了解到大多數(shù)家長支持學校的項目實驗工作，關(guān)注學生在實驗中的反應。92.3%的家長們對實驗研究表示很滿意，部分家長對項目實驗能否保證學習質(zhì)量提出了質(zhì)疑，這也是我們下一步要重點關(guān)注的問題。

四是學校發(fā)展?！翱鞓坊瘜W”實驗半年，對學校而言，最大的收獲就是鍛煉了教師的思維，項目研究引入了問題提出、問題剖析、問題解決等思維方式，使教師的思維進入到研究中去，引領和助推了學校的課堂教學改革與發(fā)展。

（作者單位：山東省榮成市第三十七中學）

（責任編輯：徐曉卿）