指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法在高中化學(xué)教學(xué)中的踐行與反思

陳天云

摘要：指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法是融合了發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和講授學(xué)習(xí)的優(yōu)化了的教學(xué)方法，在高中化學(xué)教學(xué)中以鋁的氧化物與氫氧化物教學(xué)設(shè)計(jì)為例探索其一般實(shí)踐路徑，并從高效踐行的角度對實(shí)施策略進(jìn)行反思。

關(guān)鍵詞：指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法；踐行路徑；策略反思

文章編號：1008-0546（2016）06-0086-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.06.030

指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法是將布魯納所提的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)與我國傳統(tǒng)的直接指導(dǎo)（即講授學(xué)習(xí)）有機(jī)融合所形成的一種教學(xué)方法，“指導(dǎo)”是指教師在尊重學(xué)生“自主發(fā)現(xiàn)”前提下的點(diǎn)撥、監(jiān)督和引導(dǎo)，“發(fā)現(xiàn)”是指學(xué)生發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決問題而發(fā)揮其主體作用的過程。基于指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法理念下的教學(xué)成為優(yōu)化了的學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)之旅，它既克服了單純發(fā)現(xiàn)[1]學(xué)習(xí)效率相對低下的問題，又避免了直接指導(dǎo)下學(xué)生表現(xiàn)出過度依賴教師而導(dǎo)致獨(dú)立性缺失的不足，所以將發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)和直接指導(dǎo)相整合是一種切實(shí)有效的教學(xué)途徑。筆者主要致力于指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法在高中化學(xué)教學(xué)中的踐行策略的探索，提出該教學(xué)法的一般實(shí)踐路徑：情境激發(fā)——問題引領(lǐng)——指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)——合作互動(dòng)——總結(jié)提升。下面，以蘇教版必修1專題三第一單元中“鋁的氧化物與氫氧化物”[2]的教學(xué)設(shè)計(jì)為例具體闡述。

一、設(shè)計(jì)理念與踐行路徑

本設(shè)計(jì)以“指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法”為教學(xué)理念，以落實(shí)科學(xué)素養(yǎng)提升為要旨，以生活化情境的創(chuàng)設(shè)、系統(tǒng)性的問題引領(lǐng)、實(shí)驗(yàn)為主的探究性活動(dòng)指導(dǎo)學(xué)生開展自主發(fā)現(xiàn)之旅，在過程中通過小組合作和互動(dòng)交流凸顯學(xué)生的主體地位，同時(shí)注重認(rèn)知體系的建構(gòu)，重視研究方法的指導(dǎo)、思維能力的培養(yǎng)和學(xué)科觀念的滲透。具體踐行路徑如圖1：

二、教學(xué)過程

[情境]PPT展示：藥品胃舒平使用說明書、阻燃填充劑（氫氧化鋁）、機(jī)械軸承及耐火材料（氧化鋁）、紅（藍(lán)）寶石。根據(jù)圖片和已有知識，大家交流一下對Al（OH）3、Al2O3的認(rèn)識？

設(shè)計(jì)意圖：通過創(chuàng)設(shè)情境使學(xué)生認(rèn)識兩種化合物在醫(yī)療、材料、生活等方面的用途，感受化學(xué)的實(shí)用價(jià)值，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識Al（OH）3表現(xiàn)堿性和受熱分解的性質(zhì)。

[過渡]Al（OH）3還有什么其它重要的性質(zhì)嗎？

[問題1]為了全面認(rèn)識Al（OH）3，必須要研究實(shí)驗(yàn)室如何制得Al（OH）3（白色膠狀沉淀）？

[探究活動(dòng)] 提供如下試劑：2mol·L-1氯化鋁溶液、6mol·L-1氨水、6mol·L-1氫氧化鈉溶液，有哪些方法可以制備Al（OH）3？學(xué)生分組討論，設(shè)計(jì)方案，完成實(shí)驗(yàn)。

[匯報(bào)]向氯化鋁溶液中逐滴滴加氨水有白色膠狀沉淀產(chǎn)生；若向氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液開始也有沉淀，但滴加過量氫氧化鈉溶液，沉淀會(huì)消失。

[生生討論]觀點(diǎn)交流，分析過程，解釋現(xiàn)象。未觀察到相應(yīng)現(xiàn)象的小組可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)。

[師生互動(dòng)]教師引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)分解反應(yīng)和微粒觀的角度理解上述過程中發(fā)生反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，重點(diǎn)從組成、類別等方面介紹NaAlO2（一種新的鹽），突破難點(diǎn)，進(jìn)而讓學(xué)生寫出相關(guān)離子方程式，同時(shí)得出Al（OH）3能溶于強(qiáng)堿不能溶于弱堿（表現(xiàn)一定的弱酸性）的結(jié)論。

[追問]通過對比實(shí)驗(yàn)和分析，你們認(rèn)為哪種制備方法更好？為什么？（揭示實(shí)驗(yàn)中定量控制的重要性）

[設(shè)疑]利用氯化鋁溶液與氨水制備Al（OH）3符合“鹽+堿→新鹽+新堿”的轉(zhuǎn)化規(guī)律，那么，利用偏鋁酸鈉溶液能否通過類似轉(zhuǎn)化來制備Al（OH）3呢？

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]在上述實(shí)驗(yàn)所得偏鋁酸鈉溶液中逐滴滴加稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。

[生生討論]實(shí)驗(yàn)中先有沉淀產(chǎn)生后消失，沉淀即Al（OH）3；同時(shí)，根據(jù)課始提及的胃舒平的藥理不難判斷，沉淀消失是由于Al（OH）3溶于過量鹽酸，寫出其方程式。

[追問]用偏鋁酸鈉溶液來制備Al（OH）3有更好的辦法嗎？

[交流] 學(xué)生回憶提取鋁的工藝流程中涉及的偏鋁酸鈉溶液中通CO2的反應(yīng)，符合“鹽+酸→新鹽+新酸”的轉(zhuǎn)化規(guī)律。同時(shí)得出Al（OH）3能溶于強(qiáng)酸不能溶于弱酸（表現(xiàn)一定的弱堿性）的結(jié)論。

[小結(jié)]歸納實(shí)驗(yàn)室制備Al（OH）3的合適方法，同時(shí)，通過Al（OH）3與強(qiáng)酸、強(qiáng)堿的反應(yīng)，自然引出兩性氫氧化物的概念，并與一般金屬氫氧化物（如NaOH、Mg（OH）2等）性質(zhì)對比，完善物質(zhì)分類觀。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生在探索Al（OH）3制備方法的過程中自主發(fā)現(xiàn)其兩性，在性質(zhì)基礎(chǔ)上更深入理解制法，教學(xué)過程成為制備和性質(zhì)相互融合的“發(fā)現(xiàn)之旅”，體現(xiàn)生成性；完善分類觀、轉(zhuǎn)化觀、實(shí)驗(yàn)觀等學(xué)科觀念；通過實(shí)驗(yàn)探究、性質(zhì)對比等途徑體會(huì)物質(zhì)研究的方法，利用試劑的強(qiáng)弱選擇和定量控制等提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

[問題2]生活中不能用強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性的洗滌劑來洗滌鋁制品，試探究原因。

[猜想]聯(lián)想Al（OH）3的兩性，學(xué)生不難提出猜想：Al2O3同樣具有兩性。

[生生討論]為證實(shí)猜想，分組討論，設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案。

[探究活動(dòng)]小組合作，將打磨過和未處理的鋁條分別與稀鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)（在表面皿中進(jìn)行），觀察現(xiàn)象。學(xué)生完成Al2O3與鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)的方程式。

[小結(jié)]自然得到兩性氧化物的概念，與酸性氧化物、堿性氧化物作對比分析；強(qiáng)調(diào)對比實(shí)驗(yàn)的思維嚴(yán)密性。

設(shè)計(jì)意圖：類比Al（OH）3兩性，設(shè)計(jì)打磨前后鋁條與酸堿反應(yīng)的對比實(shí)驗(yàn)，證實(shí)猜想，得到兩性氧化物的概念，體驗(yàn)兩性物質(zhì)的特點(diǎn)和共性；通過對比分析，進(jìn)一步完善物質(zhì)分類觀和轉(zhuǎn)化觀；提高邏輯推理的思維能力，體現(xiàn)指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)、自主建構(gòu)的過程

[問題3]分析下列事例，感悟化學(xué)與生活的關(guān)系？

（1）閱讀課本P66資料卡，了解明礬的凈水作用，而含鐵凈水劑正逐步取而代之？

（2）明礬可作為油條制作的疏松劑，而目前人們提倡“無鋁油條”？

（3）人們熬制中藥時(shí)不會(huì)選用鋁鍋？

設(shè)計(jì)意圖：呼應(yīng)課始所創(chuàng)設(shè)的情境，進(jìn)一步認(rèn)識化學(xué)與日常生活緊密聯(lián)系的同時(shí)意識到其應(yīng)用的局限甚至危害，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)與生活的關(guān)系作更深層次的思考；學(xué)會(huì)從化學(xué)視角觀察物質(zhì)世界，用辯證思維理性分析客觀事實(shí)，培養(yǎng)正確價(jià)值觀，切實(shí)提升科學(xué)素養(yǎng)。

[總結(jié)提升]引導(dǎo)學(xué)生從習(xí)得知識、探究方法（實(shí)驗(yàn)、思維）、觀念建構(gòu)（分類觀、轉(zhuǎn)化觀、實(shí)驗(yàn)觀、價(jià)值觀）、小組合作、意外過程等方面談?wù)劚竟?jié)課的收獲，并畫出Al2O3（兩性氧化物）、Al（OH）3（兩性氫氧化物）、AlCl3和NaAlO2（兩種鹽）之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

設(shè)計(jì)意圖：在歸納總結(jié)中建構(gòu)系統(tǒng)化的知識網(wǎng)絡(luò)，在方法和觀念提煉中助推有序化的思維培養(yǎng)、在內(nèi)化反思中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)力的切實(shí)增強(qiáng)。

三、踐行策略反思

相比于傳統(tǒng)講授學(xué)習(xí)，指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法突出了學(xué)生的主體地位，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度，達(dá)成了深度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。學(xué)生在自主發(fā)現(xiàn)的過程中，內(nèi)化并建構(gòu)了新的認(rèn)知，問題解決的能力得到提升，科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)真正落到了實(shí)處。如何更加高效地踐行指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法，筆者還有以下幾個(gè)方面的體會(huì)：

1. 把握好問題引領(lǐng)的關(guān)鍵

在實(shí)踐中，一般通過情境創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，進(jìn)而圍繞問題解決展開發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)之過程，所以，問題引領(lǐng)是謀篇布局的關(guān)鍵。首先，問題引領(lǐng)要注重系統(tǒng)性、邏輯性，從而有利于學(xué)生認(rèn)知建構(gòu)的有序性。其次，問題引領(lǐng)要注重導(dǎo)向性[3]，所有子問題均要圍繞所討論的核心問題多角度展開，從而凸顯教學(xué)重點(diǎn)和主線，也有利于學(xué)生的深度思維。如，在實(shí)驗(yàn)探究過程中，教師要適度引導(dǎo)學(xué)生通過對比實(shí)驗(yàn)、定量控制、試劑不同滴加順序等多種途徑深入探究，突破難點(diǎn)。再次，要注重對問題難易度的把握。若知識內(nèi)容理解困難，問題解決難度過大，勢必會(huì)打擊學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)”熱情。相反，學(xué)生如果覺得問題設(shè)置過于容易，學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)力就會(huì)減弱甚至全無。所以問題的難易度把握直接影響學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”的效益。在本節(jié)課中，主要通過探究活動(dòng)和問題解決的過程引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)鋁的化合物的性質(zhì)，沒有必要提出當(dāng)前學(xué)生理解較困難的氫氧化鋁的酸式和堿式電離理論。同樣，目前也不必糾結(jié)氫氧化鋁與其它弱酸、弱堿的酸堿性比較，只需理解氫氧化鋁表現(xiàn)出弱酸性和弱堿性，屬于兩性物質(zhì)即可。

2. 處理好預(yù)設(shè)與生成的關(guān)系

有效的指導(dǎo)依托于教師作好充分的預(yù)設(shè)，而發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的過程也是學(xué)生自主生成的過程，所以，“指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法”的順利實(shí)施特別要處理好預(yù)設(shè)和生成的關(guān)系。預(yù)設(shè)和生成既對立又統(tǒng)一，作為矛盾的統(tǒng)一體，沒有精心的預(yù)設(shè)就不會(huì)有精彩的生成，同時(shí)某些生成也完全可能在預(yù)設(shè)之外。如在Al（OH）3制法的探究過程中，兩性的生成水到渠成，再由Al （OH）3的兩性猜測的Al2O3兩性進(jìn)而類比探究也順理成章，這些都是預(yù)設(shè)條件下的生成。當(dāng)然，實(shí)驗(yàn)過程中也出現(xiàn)了預(yù)設(shè)之外的生成，譬如，學(xué)生在之前實(shí)驗(yàn)所得偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸時(shí)，開始卻沒有產(chǎn)生預(yù)想中的沉淀（之前操作中滴加過量氫氧化鈉所致）。還有，AlCl3溶液與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，由于滴加順序的問題，某些小組沒有觀察到先有沉淀后消失的現(xiàn)象。這些問題均可以作為教學(xué)資源加以利用，一方面通過引導(dǎo)學(xué)生分析溶液中的微粒種類、含量對比反應(yīng)過程的差異，另一方面允許學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)。如果有些生成的問題一時(shí)無法解決，也不應(yīng)當(dāng)刻意回避，可以留作課后研究性學(xué)習(xí)的微課題。

3. 發(fā)揮好合作學(xué)習(xí)的效用

在圍繞核心問題引導(dǎo)學(xué)生自主探索發(fā)現(xiàn)的過程中融合共同參與、交流、互促共贏的小組活動(dòng)形式，形成實(shí)質(zhì)性的合作學(xué)習(xí)，一方面，可以活躍集體共同學(xué)習(xí)的課堂氛圍，調(diào)動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)中的一切積極因素，促成學(xué)習(xí)者更加積極地投入探索發(fā)現(xiàn)過程；另一方面，在合作性互動(dòng)中，生生間思想和觀點(diǎn)相互碰撞，迸發(fā)出問題解決的智慧，知識得到內(nèi)化和自主建構(gòu)，同時(shí)習(xí)得的知識和技能又能應(yīng)用于新的合作互動(dòng)之中[4]。

4. 注重知識內(nèi)化并達(dá)成新的認(rèn)知體系建構(gòu)

“指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)法”教學(xué)要注重學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)的過程，通過生活化情境的創(chuàng)設(shè)、形式多樣的探究活動(dòng)、緊密聯(lián)系實(shí)際的問題解決等不同途徑來豐富過程，在過程中實(shí)現(xiàn)知識習(xí)得和內(nèi)化。另外，要引導(dǎo)學(xué)生在歸納提煉、總結(jié)反思中自主建構(gòu)新的認(rèn)知體系，包括知識內(nèi)容、思維方法、研究途徑、學(xué)科觀念等，這是能力和素養(yǎng)提高的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1] Zhe Chen，葉嘉雯，莫雷，溫紅博，王瑞明.發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)及其促進(jìn)[J].心理發(fā)展與教育，2008，（1）：119-121

[2] 王祖浩主編.化學(xué)1（必修）（第5版）[M].南京：江蘇教育出版社，2012：65-66

[3] 朱雪兵.“指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，主體參與”的教學(xué)模式在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的探索與思考[J].科學(xué)教育，2011，（6）：48-49

[4] 李志厚主編.變革課堂教學(xué)方式——建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理念及其在教學(xué)中的應(yīng)用（第1版）[M].廣州：廣東教育出版社，2010：48-66