基于探究性學(xué)習(xí)在非金屬教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：在新版本的教材中整本書中書寫元素的章節(jié)和內(nèi)容遠(yuǎn)少于舊版本的教材，可是并不是減少了對(duì)元素知識(shí)在中學(xué)化學(xué)中的地位和要求。而是把其一部分的知識(shí)融合到其他章節(jié)中，弱化了元素學(xué)習(xí)時(shí)的系統(tǒng)性，強(qiáng)調(diào)了化學(xué)的整合性和生活生產(chǎn)的實(shí)際聯(lián)系性，這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；基于探究；理解性教與學(xué)

2014年，教育部以教基二〔2014〕4號(hào)印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》。指出中小學(xué)要探索把課堂教學(xué)與研究性學(xué)習(xí)與社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)科間綜合育人功能，開展跨學(xué)科主題教育教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力?；瘜W(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，基于探究的教授和學(xué)習(xí)更為重要?；谔骄堪陧?xiàng)目的教與學(xué)、基于問題的教與學(xué)、基于設(shè)計(jì)的教與學(xué)。本文以中學(xué)化學(xué)中非金屬元素為例進(jìn)行基于研究的理解性教與學(xué)的闡述。

一、 基于項(xiàng)目的教與學(xué)

在基礎(chǔ)教育中基于項(xiàng)目的教與學(xué)主要是以學(xué)科概念和以所學(xué)知識(shí)為支撐，與實(shí)際的生產(chǎn)生活能聯(lián)系在一起，解決真正的實(shí)際碰到的問題，在這個(gè)過程中，他們要自己想辦法處理碰到的各種各樣的難題。這種設(shè)計(jì)更著重學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力。

設(shè)計(jì)一：自己制備簡(jiǎn)單的漂白粉并寫保存、使用的注意事項(xiàng)。

首先，根據(jù)漂白粉產(chǎn)生原理：2Cl2+2Ca（OH）2CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O，學(xué)生就會(huì)思考漂白粉制備原料氯氣和消石灰怎么就地取材得到？（1）消石灰可以用生石灰與水反應(yīng)，或者電石與飽和食鹽水的反應(yīng)得到等。（2）氯氣的來源呢？①電解飽和食鹽水（從鄰近海邊自己制備海鹽，直接用食鹽？如果是高一學(xué)生，關(guān)于電解池的知識(shí)可以查閱資料，提高他們的閱讀能力）。②食鹽水的濃度要求，怎么配制？ 電極選擇什么樣的材料？電流使用干電池還是用220交流電通過二極管變?yōu)橹绷麟姡竣垭娊獬氐难b置選圖1還是圖2？ ④得到的氯氣怎么收集呢？

圖1

圖2

其次，關(guān)于漂白粉怎么書寫保存、使用的注意事項(xiàng)？ 其實(shí)是轉(zhuǎn)化到次氯酸鹽的性質(zhì)研討了。

這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)在增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)，也學(xué)習(xí)了氯氣及其化合物，氧化還原反應(yīng)，電化學(xué)的知識(shí)等，重要的是可能實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科主題教育教學(xué)活動(dòng)，真正使學(xué)生做到了能用自己已學(xué)習(xí)的知識(shí)和自身的才能，結(jié)合生活生產(chǎn)，自主地解決一些問題，在這個(gè)過程中真正地提高了學(xué)生創(chuàng)造力。

二、 基于問題的教與學(xué)

基于問題的教與學(xué)與基于項(xiàng)目的教學(xué)類似，但又有不同?；趩栴}的教與學(xué)主要是教師怎么把書本知識(shí)，生活生產(chǎn)問題自然而然轉(zhuǎn)為學(xué)生心中的困境，啟發(fā)他們的思考，通過小組合作探討方式，分析問題進(jìn)而解決問題。在解決問題的過程中，會(huì)產(chǎn)生其他新問題，形成開放性的思維工程。

設(shè)計(jì)二：古代用燃燒硫的方法漂白布料，現(xiàn)代漂白毛、絲、紙漿、草帽等原理和古代一樣，可是過段時(shí)間這些物質(zhì)會(huì)變黃？

首先，學(xué)生通過討論，會(huì)知道實(shí)際起漂白作用的是SO2，且它的漂白是可逆的。其次，在學(xué)生討論的過程中就會(huì)產(chǎn)生新的問題：古代那么不發(fā)達(dá)硫的來源是？ 燃燒時(shí)氧氣過量為什么不產(chǎn)生SO3呢？既然不能氧化成SO3，為什么中國(guó)的酸雨又是硫酸雨型呢？怎么才能減少酸雨的降落？為什么漂白這些東西不用漂白液？現(xiàn)在技術(shù)這么發(fā)達(dá)為什么還用那么原始的方法呢？

再者，這種技術(shù)可以用來漂白食物嗎？

問題的設(shè)計(jì)以學(xué)生的現(xiàn)有知識(shí)為基準(zhǔn)，和生活生產(chǎn)聯(lián)系的同時(shí)又能滿足學(xué)生的探索需求。在完成書本知識(shí)的同時(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生提出問題，分析問題，解決問題的能力。

設(shè)計(jì)三：你來做偵探。

觀賞一段《暗黑者2》，小組討論電視中出現(xiàn)害人的環(huán)節(jié)用到哪些知識(shí)，受害人是吸入什么死亡的？有沒有錯(cuò)誤？其中一個(gè)女主闡述片段是：“……把潔廁靈和漂白液混合在一起，產(chǎn)生了有毒的氣體：氮?dú)?，讓其通過下板的空隙進(jìn)入到……”把知識(shí)設(shè)計(jì)到平時(shí)的娛樂活動(dòng)中，更能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過錯(cuò)誤的知識(shí)更能加深對(duì)正確知識(shí)的理解和掌握。

教師可以深入誘導(dǎo)學(xué)生，把設(shè)計(jì)二和設(shè)計(jì)三對(duì)照，二者漂白的原理是否一致，漂白效果是否一樣？可以漂白的物質(zhì)是否一致？是否還有其他有漂白作用的物質(zhì)？這樣就可以無窮無盡引入更深的問題，一步一步把枯燥的化學(xué)知識(shí)生活化有趣化，把學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索，最后把知識(shí)聯(lián)系起來，形成自己的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

最后可以讓學(xué)生自己動(dòng)手用二氧化硫和漂白液分別漂白毛、絲、紙漿、草帽，分別觀察現(xiàn)象；把漂白后的物質(zhì)放置一段時(shí)間，再觀察現(xiàn)象。通過自己的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證知識(shí)，同時(shí)加深自己對(duì)知識(shí)的理解。

三、 基于設(shè)計(jì)的教與學(xué)

基于設(shè)計(jì)的教與學(xué)，這種設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生的要求會(huì)更高。因?yàn)椴煌谇皟牲c(diǎn)的設(shè)計(jì)，它更強(qiáng)調(diào)學(xué)生用已學(xué)的和未學(xué)的（可以查閱資料）知識(shí)設(shè)計(jì)出有用的“產(chǎn)品”。這樣就會(huì)要求學(xué)生在基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上更加深入更廣泛地學(xué)習(xí)。

對(duì)于基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)在高考試卷和青少年科技競(jìng)賽中也是常常出現(xiàn)：例如2016年全國(guó)一卷36題用軟錳礦制備高錳酸鉀，2017年全國(guó)一卷的27題用鈦鐵礦（FeTiO3）制備 Li4Ti5O12和LiFePO4的電極材料；30屆科技大賽中：多硫化鉀農(nóng)藥的合成及初步應(yīng)用研究和汽車尾氣凈化劑研究及應(yīng)用研究；對(duì)于未來，也是起到積極的作用，因?yàn)榛谠O(shè)計(jì)大量應(yīng)用到技術(shù)、科學(xué)、建筑等領(lǐng)域，如室內(nèi)裝修硅藻泥的應(yīng)用等。

基于設(shè)計(jì)的教與學(xué)同時(shí)對(duì)老師的要求也大大提高了，所以在工作之余，老師要不斷擴(kuò)大自己的視野，不斷充實(shí)和完善自己。對(duì)于剛剛開始實(shí)施基于設(shè)計(jì)的教與學(xué)，可以先從簡(jiǎn)單的入手。

設(shè)計(jì)四：從沙灘到用戶，自己能否設(shè)計(jì)出有窗有太陽能的小房子。

首先，學(xué)生知道太陽能電池是用晶體硅作為導(dǎo)電物體，怎么從沙子的二氧化硅中提取晶體硅？提取的硅能否直接用于太陽能電池？房子所需要的水泥和玻璃，除了沙子還需要哪些材料，在已有的條件下可以自己制備嗎？可不可以自制陶瓷小碗？其次，通過分析和查閱資料可以得出是否能完成任務(wù)，可以很大程度提高他們的分析問題的能力。

設(shè)計(jì)五：自己制備防火材料。

利用沙子和前面所學(xué)知識(shí)怎么制備耐高溫的防火材料？

設(shè)計(jì)六：能否自制氮磷鉀肥料？

自己可不可以合成催化劑氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)？從而制備肥料。還有其他途徑嗎？

結(jié)合設(shè)計(jì)四、設(shè)計(jì)五和設(shè)計(jì)六，可以在完成教學(xué)任務(wù)的同時(shí)，可以使學(xué)生了解到知識(shí)到實(shí)際應(yīng)用之間的距離，自己走上社會(huì)時(shí)怎么才能把知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用，怎么把自己的才能發(fā)揮到最大。所以，會(huì)促使他們?cè)谄綍r(shí)的學(xué)習(xí)中著重自己能力的培養(yǎng)。

人才的探究性和不斷的創(chuàng)造性是社會(huì)進(jìn)步和科技的發(fā)展的根本。教育改革才能培養(yǎng)出適合新時(shí)期發(fā)展的人才。在中學(xué)探究性的教學(xué)中，要想辦法讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的問題，提出自己解決問題的設(shè)想，只有不斷打破，才能不斷進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊榮米.中學(xué)化學(xué)教學(xué)中基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)模式的理論探索與實(shí)踐研究[R].2004.

[2] 琳達(dá)·達(dá)林哈蒙德等，馮銳等譯.高效學(xué)習(xí)——我們所知道的理解性教學(xué)[M].長(zhǎng)春：東北師范大學(xué)出版社，2009.

作者簡(jiǎn)介：

郭淑艷，廣東省汕尾市，陸豐市龍山中學(xué)。endprint