化學(xué)課堂探究性教學(xué)管理論文

時(shí)間:2022-07-23 09:05:00

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化學(xué)課堂探究性教學(xué)管理論文

新《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究作為一種重要的學(xué)習(xí)方式,重視和強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主的、開(kāi)放的探究學(xué)習(xí)。這是本次課程改革的一個(gè)重要特征,它打破了原有的課程提體框架,重新注入新的課程觀念,構(gòu)件新的課程標(biāo)準(zhǔn),按照新的課程標(biāo)準(zhǔn)和課程設(shè)計(jì)理念,在理科課程中大力倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。

由于科學(xué)探究的突出地位和作用,如何在化學(xué)課堂教學(xué)中實(shí)施探究性學(xué)習(xí)成為當(dāng)前課程改革實(shí)踐中的一個(gè)主要課題。許多化學(xué)教師在教學(xué)中努力地嘗試。筆者想就在課堂上實(shí)施探究性學(xué)習(xí)談幾點(diǎn)想法。

一、明確探究性學(xué)習(xí)的目的

所謂探究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在學(xué)習(xí)和社會(huì)生活情景中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、選擇課題、設(shè)計(jì)方案,通過(guò)自主性探究、收集和處理信息,研究和討論,求得問(wèn)題的解決,從而體驗(yàn)和了解科學(xué)探索過(guò)程,養(yǎng)成自主探究、創(chuàng)新的意識(shí)和習(xí)慣,形成和提高創(chuàng)新能力,構(gòu)建知識(shí)積累和豐富直接經(jīng)驗(yàn)的活動(dòng)過(guò)程。探究性學(xué)習(xí)的目的是什么?是僅僅向?qū)W生灌輸所謂的探究學(xué)習(xí)的方式,還是真正提高學(xué)生的觀察、思維、分析的能力乃至創(chuàng)新能力?筆者在許多教師的課堂上看到的是我們的教師似乎更在意凸現(xiàn)出探究性活動(dòng)的基本環(huán)節(jié)。即提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、探究實(shí)驗(yàn)、解釋與結(jié)論、表達(dá)交流,并力求在課堂上將上述環(huán)節(jié)體現(xiàn)得面面俱到,但卻忽視了學(xué)生思維上的活動(dòng)。有時(shí)給人的感覺(jué)是在解決問(wèn)題時(shí)硬套上以上的六大環(huán)節(jié),使探究性活動(dòng)流于形式。

筆者認(rèn)為《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中將科學(xué)探究作為課程改革的突破口,根本的目的是在于改變過(guò)去那種學(xué)生被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓他們學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方式固然重要,但更重要的應(yīng)當(dāng)是開(kāi)啟他們頭腦中的思維活動(dòng),培養(yǎng)和樹(shù)立其提出問(wèn)題的質(zhì)疑精神。許多學(xué)生在長(zhǎng)期以來(lái)的管束式教育下,已經(jīng)養(yǎng)成了思維的惰性,往往在學(xué)習(xí)上缺乏主動(dòng)質(zhì)疑的精神,在課堂上不敢于,不善于甚至懶于提出問(wèn)題,提出自己的假設(shè)和猜想,而情愿等待著老師去講授,等待著老師去揭曉答案,指出方向,或者按照老師制定的實(shí)驗(yàn)方案去做實(shí)驗(yàn),僅僅成為了一個(gè)操作者,成為教師操縱的一個(gè)傀儡,卻沒(méi)有真正投入自己的思維去思考我在干什么?怎么做?為什么這樣做?因此在這種情況下經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)做完了,學(xué)生卻不清楚這次實(shí)驗(yàn)的目的是什么?有些操作的意圖是什么?不這樣做的后果會(huì)是什么?等等問(wèn)題。

所以我認(rèn)為在課堂上實(shí)施探究性教學(xué)應(yīng)當(dāng)首先把目標(biāo)鎖定為激活學(xué)生思維,培養(yǎng)其主動(dòng)思考,善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,勇于質(zhì)疑的意識(shí)層面。只有這種主動(dòng)積極地思維意識(shí)的覺(jué)醒,才能支配學(xué)生主動(dòng)地投入到探究活動(dòng)的其他環(huán)節(jié)中,才能在探究活動(dòng)中由細(xì)致觀察而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,因主動(dòng)思考尋求尋求問(wèn)題的方法。

二、關(guān)于探究的形式

如前所述,既然探究活動(dòng)的目的是為了激活學(xué)生思維,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力,那么只要是能達(dá)到上述目的的形式都是可取的,而不一定要在一個(gè)有限的課堂時(shí)間內(nèi)將探究活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行到。我們可根據(jù)具體情況,有選擇有重點(diǎn)地進(jìn)行某一個(gè)環(huán)節(jié)的探究。在這一個(gè)環(huán)節(jié)中充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生思維,使學(xué)生掌握解決問(wèn)題的方法,也是有效的探究,如在探究實(shí)驗(yàn)室制取CO2的反應(yīng)原理時(shí)。我們首先提出了問(wèn)題:怎樣產(chǎn)生并收集CO2?同學(xué)們結(jié)合已有的知識(shí)寫(xiě)出了許多能夠產(chǎn)生CO2的反映。此時(shí)探究的目的就集中到如何從眾多能產(chǎn)生的CO2反應(yīng)中選擇出既能在實(shí)驗(yàn)室中到達(dá)到反應(yīng)條件,又能產(chǎn)生大量連續(xù)且純凈的氣體,還要方便控制的實(shí)驗(yàn)方案。在這里探究的形式就主要表現(xiàn)為課堂討論。因?yàn)樵谡n堂上我們不可能將所有產(chǎn)生CO2的反映逐一做到。而是結(jié)合已有的知識(shí)來(lái)分析哪些方案不合適,找出其缺點(diǎn)。當(dāng)我們將范圍縮小到了碳酸鹽與酸反應(yīng)時(shí),選取Na2CO3還是大理石與酸反應(yīng),我們可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)得出:由于Na2CO3為固體粉末,顆粒小且可溶,與酸接觸面積大,反應(yīng)速率過(guò)快不利于控制,故選擇大理石與酸反應(yīng)。至于為何選用稀鹽酸而不用稀硫酸則通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以很直觀地看出在稀硫酸與大理石反應(yīng)產(chǎn)生一會(huì)兒氣泡后,氣泡逐漸減少至沒(méi)有。大理石上覆蓋了一層白色物質(zhì),導(dǎo)致反應(yīng)停止。

由此我們可看出,在一個(gè)問(wèn)題的解決的過(guò)程中,探究的形式可以是多樣化的,并不拘泥于實(shí)驗(yàn)探究一種形式。

三、在課堂上實(shí)施探究性教學(xué)的策略

如何在化學(xué)常規(guī)教學(xué)的課堂上實(shí)施卓有成效的探究性活動(dòng)達(dá)到點(diǎn)燃學(xué)生思維的火花,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與到探究過(guò)程中去呢?我認(rèn)為應(yīng)當(dāng)注意以下策略:

1、設(shè)計(jì)問(wèn)題情境,吸引和激發(fā)學(xué)生興趣

興趣是學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)探究的最大動(dòng)力,只有激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望,才能吸引學(xué)習(xí)并激發(fā)其興趣的問(wèn)題情境是關(guān)鍵,我們有時(shí)在課堂上發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象,即教師提出的探究問(wèn)題學(xué)生熱情不高,被動(dòng)地按教師設(shè)計(jì)的方向去進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。這種情況下其思維的活躍度可想而知是很低的。因此在組織探究性活動(dòng)時(shí)。首先要設(shè)計(jì)好問(wèn)題情境,一下子就能抓住學(xué)生的注意力,吊起其胃口,使其產(chǎn)生要弄清楚的欲望。例如:

在討論金屬與鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律時(shí),關(guān)于較活潑的金屬能將不活潑的金屬?gòu)钠潲}溶液中置換出來(lái)的規(guī)律卻指出了K、Na、Ca三種活潑金屬例外。學(xué)生不太理解。所以我們采用了實(shí)驗(yàn)探究的方法,事前不作任何解釋?zhuān)皇亲寣W(xué)生猜測(cè)金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)會(huì)有什么現(xiàn)象。大多數(shù)學(xué)生都會(huì)按金屬活動(dòng)性順序表猜測(cè)會(huì)有紅色物質(zhì)出現(xiàn)。而當(dāng)把金屬鈉塊球投入到硫酸銅溶液中時(shí),大家看到了意想不到的現(xiàn)象:鈉塊變成鈉球在液面上滾動(dòng),溶液中出現(xiàn)了藍(lán)色沉淀,卻沒(méi)有紅色的銅生成!這下學(xué)生的注意力一下子都集中到了對(duì)產(chǎn)物的分析,以及為什么不生成銅的問(wèn)題抓住了學(xué)生的注意力,使其產(chǎn)生了極大興趣。下面再引導(dǎo)其分析藍(lán)色物質(zhì)是什么。如何產(chǎn)生的。以及安排大家通過(guò)鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究來(lái)搞清藍(lán)色沉淀的產(chǎn)生這一系列的探究活動(dòng)就很容易進(jìn)行了。

2、從滿(mǎn)足學(xué)生的認(rèn)知需求來(lái)引入探究

在科學(xué)探究中,最理想的狀況當(dāng)然是學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題進(jìn)而進(jìn)入探究的過(guò)程。而有些課堂教學(xué)中往往是老師提出問(wèn)題、學(xué)生探究。這樣就形成學(xué)生在探究的問(wèn)題并不是他迫切希望弄清楚的問(wèn)題。造成一種動(dòng)力不足。而如果我們教師善于發(fā)現(xiàn)并捕捉學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的認(rèn)知需求,或者說(shuō)是其學(xué)習(xí)過(guò)程中的阻滯點(diǎn)則可極大地誘發(fā)其探究動(dòng)機(jī)。

在上初中化學(xué)中的原子結(jié)構(gòu)理論時(shí),教材及大綱中并未要求講授原子結(jié)構(gòu)理論的形成而只要求記住原子的核式結(jié)構(gòu)。然而在幾屆的教學(xué)中,發(fā)現(xiàn)每屆學(xué)生都會(huì)提出相同的問(wèn)題:原子結(jié)構(gòu)為什么是這個(gè)核式結(jié)構(gòu)?這個(gè)核式結(jié)構(gòu)的理論是怎樣來(lái)的?如何證明它的正確性?這里就是一個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的“阻滯點(diǎn)”。如果不能滿(mǎn)足學(xué)生在此問(wèn)題上的認(rèn)知需求,則會(huì)造成對(duì)此理論懷疑,也會(huì)影響對(duì)此知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記,而抓住這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究也許會(huì)有很好的效果。

于是我發(fā)動(dòng)同學(xué)們下去查找高中教材,翻閱資料,找到關(guān)于原子核式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)史資料。在課堂上從湯姆生發(fā)現(xiàn)電子到湯姆生提出的棗糕模型,從盧瑟福的α離子散射實(shí)驗(yàn)到其提出核式結(jié)構(gòu)一一作了講解。雖然這個(gè)過(guò)程中主要以老師講解為主。但在這一過(guò)程中,同學(xué)們循著前人的足跡,在思維上同樣經(jīng)歷了“提出問(wèn)題——猜想、假設(shè)——設(shè)計(jì)方案——實(shí)驗(yàn)探索——解釋結(jié)論”等過(guò)程。在這節(jié)課中,他們感受到了前輩科學(xué)家智慧的火花,也體驗(yàn)到了科學(xué)研究的方法。更重要的是獲得了思維上的啟迪,使他們明白了化學(xué)中的理論都是有實(shí)驗(yàn)事實(shí)作支撐的,對(duì)其科學(xué)素養(yǎng)的形成是有積極意義的。所以滿(mǎn)足學(xué)生的認(rèn)知需求能使探究性教學(xué)取得實(shí)效。

3、利用學(xué)生的認(rèn)知沖突來(lái)構(gòu)建問(wèn)題情境

認(rèn)知發(fā)展機(jī)制理論認(rèn)為認(rèn)知系統(tǒng)的不平衡或沖突狀態(tài)是學(xué)校學(xué)習(xí)過(guò)程中內(nèi)在的主要?jiǎng)訖C(jī)。大量教學(xué)實(shí)踐表明,創(chuàng)設(shè)這種認(rèn)知不平衡和沖突確實(shí)有利于激發(fā)學(xué)生的求知欲望,并有利于維持他們?cè)趯W(xué)習(xí)活動(dòng)中的動(dòng)力。

因此,在課堂教學(xué)中,我們應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)和利用學(xué)生的認(rèn)知沖突和矛盾來(lái)構(gòu)建問(wèn)題情境,將學(xué)生帶入探究活動(dòng)中。

如在《二氧化碳的性質(zhì)》一節(jié)的教學(xué)中,在演示了向放有階梯形蠟燭的燒杯中倒入CO2氣體,蠟燭由下至上熄滅的實(shí)驗(yàn)后。老師提出了這樣的問(wèn)題:將一長(zhǎng)一短兩支燃著的蠟燭,用燒杯罩起來(lái),哪支蠟燭先熄滅呢?在沒(méi)有演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象前,同學(xué)們都會(huì)依據(jù)CO2密度比空氣大這一已有知識(shí)猜測(cè)短蠟燭先熄。而當(dāng)演示現(xiàn)象與大家的猜測(cè)相反時(shí),這就構(gòu)成了與學(xué)生已有知識(shí)的沖突與矛盾。學(xué)生的情緒頓時(shí)熱烈起來(lái)。每個(gè)人都提出了各自的猜測(cè)與解釋。在大家的相互討論中才發(fā)現(xiàn)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中使蠟燭熄滅的CO2氣體溫度是不一樣的,密度也是不一樣的,熱的CO2會(huì)上升,弄清了這個(gè)問(wèn)題后再將這個(gè)原理遷移到生活實(shí)際中。對(duì)于在逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)中應(yīng)蹲著離開(kāi)火場(chǎng)的措施,就不難理解了。

前例中關(guān)于金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)的探究也是利用了學(xué)生認(rèn)知上的矛盾和沖突來(lái)導(dǎo)入探究的。學(xué)生在學(xué)習(xí)了金屬活動(dòng)性順序表后遇到此問(wèn)題時(shí)會(huì)理所當(dāng)然地認(rèn)為鈉會(huì)將硫酸銅溶液中的銅置換出來(lái)。而當(dāng)他們看到的現(xiàn)象與自己的判斷相反時(shí),探究的動(dòng)機(jī)會(huì)大大增強(qiáng)。

4、實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象和失誤是探究活動(dòng)的良好素材

有些老師在教學(xué)中往往覺(jué)得科學(xué)探究活動(dòng)的素材和資源不太好找,很傷腦筋。其實(shí)大可不必為探究而探究。如果我們明確了探究活動(dòng)的目的關(guān)鍵在于提升學(xué)生的觀察、思維、創(chuàng)新能力,在我們身邊是會(huì)有許多探究的素材和資源。實(shí)驗(yàn)演示中出現(xiàn)的異?,F(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)失誤就是很好的探究素材。當(dāng)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)與預(yù)期現(xiàn)象不符的異?,F(xiàn)象時(shí),就自然引發(fā)出問(wèn)題。而找出出現(xiàn)異常的原因的過(guò)程本身就是一個(gè)猜測(cè)——驗(yàn)證——判斷——調(diào)整——再試的探究過(guò)程,如:

在學(xué)習(xí)Cl-離子的檢測(cè)時(shí),加稀硝酸的目的主要是為了排除CO32-離子的干擾,若有Ag2CO3沉淀生成則加稀硝酸時(shí)。Ag2CO3沉淀會(huì)溶解,在課堂上講解時(shí),為了說(shuō)明此問(wèn)題,向Na2CO3溶液中加入AgNO3作為對(duì)比??墒钱?dāng)向所得沉淀中加入稀硝酸時(shí),沉淀卻并未完全溶解。這顯然是出現(xiàn)了異常。但如果抓住這個(gè)問(wèn)題,把出現(xiàn)異常的原因找出來(lái),也許壞事就變成好事。這也就變成了一次探究活動(dòng)。首先大家猜測(cè)可能是什么原因:討論后歸納成兩個(gè)方面:

(1)可能是HNO3中含有Cl-或不是HNO3沒(méi)有H+,驗(yàn)證的方法則是分別檢測(cè)該HNO3試劑中是否有Cl-離子和H+

(2)可能是Na2CO3溶液中有問(wèn)題,含有Cl-離子,驗(yàn)證的方法可用確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題的HNO3再加入Na2CO3與AgNO3溶液反應(yīng)后的沉淀中,看是否仍有沉淀不溶解的現(xiàn)象。

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn)所用HNO3和Na2CO3中均含有Cl-離子,而這些Cl-離子從何處而來(lái)。同學(xué)們有的說(shuō)是試劑使用時(shí),遭到污染,有的結(jié)合查閱資料中提到的自來(lái)水經(jīng)Cl2殺菌后會(huì)含有Cl-而聯(lián)想到配制溶液時(shí)是否用的自來(lái)水而非蒸餾水等等合理的解釋。

如上可見(jiàn),實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的失誤甚至運(yùn)用得好也會(huì)成為良好的探究活動(dòng)素材,這對(duì)學(xué)生的分析、推理能力以及創(chuàng)新思維也是大有裨益的。

5、探究性活動(dòng)的課題應(yīng)與生活實(shí)際相聯(lián)系,解決生活中的實(shí)際問(wèn)題

如餅干中的干燥劑生石灰是否失效的問(wèn)題。學(xué)生們?cè)谔骄窟^(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)。當(dāng)生石灰吸潮全部變成熟石灰后,干燥劑就失效。這個(gè)問(wèn)題實(shí)際就轉(zhuǎn)變?yōu)闄z驗(yàn)干燥劑中是否還有CaO,如何區(qū)分CaO和Ca(OH)2呢?大家討論后得出:利用CaO遇水時(shí)能放熱,就可了解干燥劑是否失效。

通過(guò)這樣的探究活動(dòng),將對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)由課內(nèi)延伸到課外,不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到所學(xué)化學(xué)知識(shí)在解決具體生活實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用。從而逐步培養(yǎng)其用化學(xué)的觀點(diǎn)、理念、價(jià)值觀去思考、認(rèn)識(shí)、理解世界,形成學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

總之,探究性教學(xué)的目的是為了變學(xué)生被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)方式為主動(dòng)探究,培養(yǎng)其主動(dòng)質(zhì)疑的意識(shí)和自主探究的精神,應(yīng)以提升學(xué)生的思維能力和品質(zhì)為主要目標(biāo),形式上可不拘一格,策略上則應(yīng)以激發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)其主動(dòng)探究為主,使課堂教學(xué)中的探究活動(dòng)真正收到實(shí)效。