王波
“三探”既是化學實驗教學的三大環(huán)節(jié),又蘊含著不同的探究理念,滲透著不同的探究思想。筆者以人教版課標實驗教材初中化學第七單元課題一《燃燒與滅火》實驗教學為例,對“三探”環(huán)節(jié)及其蘊含的教學思想做簡要介紹。
一探文本
“一探文本”是實驗教學的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),主要基于維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)理論”。這個階段的主要任務(wù)是,教師基于學情調(diào)研設(shè)計科學的導(dǎo)學問題,幫助學生明確實驗?zāi)康?,了解實驗原理,提出猜想并初步設(shè)計實驗方案。
教學《燃燒和滅火》時,教師在調(diào)研學情的基礎(chǔ)上,設(shè)置了如下導(dǎo)學問題:
同學們在野炊活動時都使用過火,請獨立思考:
1.火是燃燒的一種表現(xiàn)形式,是不是所有物質(zhì)都能燃燒形成火?
2.野炊時要使木堆的火焰更旺,你通常是如何操作的?
3.野炊時能用一根火柴直接引燃一塊大木頭嗎?
4.野炊結(jié)束后,你用哪些方法把火熄滅?
5.由以上事例,請你猜想:燃燒的化學含義是什么?燃燒的條件和滅火的原理分別是什么?
6.你能設(shè)計一系列實驗,分別驗證你所猜想的燃燒的條件和滅火的原理(方法)嗎?
之所以通過野炊的情境導(dǎo)入新課,是因為教師課前調(diào)研學情時,得知班上的學生參加過野炊活動,都直接或間接地接觸、使用過火。同時,這組問題具有層次性和梯度性,能引導(dǎo)學生在明確本節(jié)課實驗教學目標的基礎(chǔ)上大膽猜想,初步設(shè)計出個人實驗方案。
學生在圍繞上述導(dǎo)學問題自主學習的過程中,提出的一些猜想可能不全面甚至是錯誤的,教師不要提前糾偏、指正,而要放手讓他們大膽猜想,自主構(gòu)建知識。不過,教師應(yīng)加強巡查,了解學生的學習狀況,對于一些有代表性的案例要記錄與跟蹤,以便在后續(xù)教學中進行示例和指導(dǎo)。
二探操作
“二探操作”是實驗教學的主要環(huán)節(jié)。它以學生小組合作探究為主,師生合作探究為輔,主要應(yīng)用了支架式教學(Scaffold Instruction)研究的成果。支架式教學是歐共體在“遠距離教育與訓(xùn)練項目”中提出的概念,它認為教學時應(yīng)先把復(fù)雜的學習任務(wù)加以分解,以便于把學習者的理解逐步引向深入。
“一探文本”階段,教師在課堂巡查中發(fā)現(xiàn)大部分學生已經(jīng)完成了個人自主探究性學習,就組織他們在組內(nèi)分享個人的認識和理解,并圍繞不同的猜想、見解、實驗設(shè)計等在小組內(nèi)進行討論和辨析。學生初步形成共識后,教師出示毛巾、石子、棉花、火柴、木條、一小塊蜂窩煤、蠟燭、銅片、白磷、紅磷、一瓶氧氣、一瓶二氧化碳、玻璃棒、酒精燈、燒杯(大小不同規(guī)格)、試管、導(dǎo)管、水槽等實驗器材,要求各組完善實驗方案,合作實驗。
各小組經(jīng)過討論、辨析,分別形成了實驗方案。比如,一個小組為了探究燃燒的條件,設(shè)計出如下實驗方案:①五人合作完成實驗,其中一人計時,一人記錄實驗數(shù)據(jù),三人進行實驗操作。操作時,要同時用點燃的酒精燈分別加熱石頭、小木條、小塊蜂窩煤,觀察三種物質(zhì)能否被點燃,如果能點燃,要記錄所用的時間。②用火柴嘗試點燃小木條和蜂窩煤,并記錄所用時間和火柴梗的數(shù)量。這樣的方案是組員充分思考、討論后產(chǎn)生的,具有一定的創(chuàng)新性。同時,這樣的討論過程也培養(yǎng)了學生的合作學習能力。
學生設(shè)計的方案不一定都可行,有的甚至是錯誤的,教師不必一一糾正,而應(yīng)讓學生在自主探究中發(fā)現(xiàn)問題,修正方案。比如,有個小組出現(xiàn)了這樣的設(shè)計:“用酒精燈分別點燃紅磷、白磷,比較哪種物質(zhì)更容易被點燃?!边@樣的設(shè)計考慮不全面,實驗結(jié)果不能正確比較出兩種物質(zhì)的著火點不同以及溫度對燃燒條件的影響。然而,這有什么影響呢?學生在實驗過程中發(fā)現(xiàn)了問題,必然會對原方案做出修改,進而找到科學有效的方案,而這正是啟迪學生科學思維、培養(yǎng)學生探究能力和實踐能力的好機會。
三探結(jié)論
“三探結(jié)論”的主要任務(wù)是,學生在梳理歸納、對比分析實驗數(shù)據(jù)和信息的基礎(chǔ)上獲得結(jié)論,形成初步的實驗報告,然后教師組織學生展示交流、質(zhì)疑答疑,以提升他們對比、質(zhì)疑、思辨和反思的能力。
《燃燒和滅火》實驗教學中,教師展示了學生實驗時的精彩瞬間和探究失敗的視頻或照片,并引導(dǎo)他們對一些疑難問題、重點問題進行了二次探究。比如,針對大部分學生對燃燒條件探究不充分、認識不全面的問題,教師出示了相關(guān)的視頻、照片,對錯誤的操作進行校正,對多角度的操作進行展示,然后引導(dǎo)學生討論:生活中,我們都知道水能滅火,水火不容,那么水、火真的不能相容嗎?最后,教師和學生共同進行向熱水中的白磷通入氧氣的實驗。學生看到,最初水中的白磷并不燃燒,但用導(dǎo)管向水中通入氧氣后,白磷就在水中燃燒起來。這種現(xiàn)象引起了學生的極大興趣,他們經(jīng)過思考、分析、推測,最終找到了白磷燃燒的原因——白磷著火點很低,在水中仍能達到著火點,之所以不能燃燒是因為水隔絕了氧氣,通入氧氣后,燃燒的條件都具備了,所以它就燃燒起來。這樣的探究既讓學生鞏固了所學知識,又進一步提升了他們的觀察能力和推理能力。
(作者單位:襄陽市樊城區(qū)教研室)