化学探究性课堂教学的构成要素

化学探究性课堂教学的构成要素 安徽省宣城六中 242000 张益胜 一、提出问题 我国教育正在从应试教育向素质教育转变，更加重视知识传授基础上的能力培养。传统的教育模式重教轻学，学 生被动学习，效率低、能力差，教师的主导作用与学生的主体作用脱节现象比较严重。这就要教师解放思想、大胆试 验在教学中充实新的教学理念，提倡新的学习方式，即创设一种情景，让学生进行主动探索、发现和体验，从中学会 对大量信息的收集与判断，从而增强解决实际问题的能力。这就促使探究性教学的模式受到重视，全国各地纷纷试验 这种新的教学模式。那么，究竟什么是探究性教学呢？中学化学探究性教学过程有哪些构成要素呢？这就是这篇文章 所要讨论的问题。 二、化学探究性教学的理论基础 （一）探究性教学的涵义 探究性教学是指学生通过自主参与获得知识的过程，从中掌握探究能力，形成探索未知世界的积极态度，培养创 新精神，提高实践能力、科学素质和自主学习的能力，促进个性的全面发展，为终身发展奠定基础。教师在学习过程 中给学生提供引导和帮助，互助合作，共同提高。探究性教学是集启发式、问题讨论式、实验探究等教法于一体，师 生共同探讨解决问题的一种教学模式。 （二）探究性教学的特点 1、体现学生的自主性 学生具有独立的自主意识，能够在教师的引导下，独立地将知识转变为能力，并运用到实践活动中。既然学生可 以自己通过实践得到结果，教师就没有必要把结果直接教给学生，而是应该通过引导，让学生自己去发现问题、解决 问题。 2、重视学习的过程性 世界上本没有真理，真理是人们在不断研究与总结中形成的。学习知识不但要知其然，还要知其所以然。只有在 探究过程中才能获得知识和技能，培养创造力。过程教育比结果教育更重要是探究性教学区别于传统教学模式的重要 标志。 3、加强学习的实践性 学生在学习过程中亲自实践，自己通过科学探究获得所要学习的知识。这个过程中既体验了科学探究的过程，也 发挥了学生的自主性，还使学生从中获得成功的喜悦和科学探究的乐趣。 4、培养学生的创新性 在探究教学的过程中，学生必然会产生与现有结论不一样的观点，他们会想为什么是这样而不是那样？创新意识 往往就是在这种无形的过程中形成的。探究性教学的一个根本目的就是要培养学生的创新意识。 5、增强师生的合作性 教师应当成为学生学习活动的引导者、合作者和支持者，而不是知识的给予者。在探究性教学过程中，师生间相 互交流、相互合作、共同发展，形成互助合作的新型关系。 （三）化学学科教学的特点 化学是一门以实验为基础的自然学科。化学知识点多，与社会生活联系较多，同时化学实验为实施化学探究性教 学创设了良好的载体和平台。 三、化学探究性教学过程的构成要素 探究性教学是一种开放的教学模式，除去具备上述五个特点以外，还包括以下五个重要的因素。第一，把学习问 题转化为“可探究的课题” ；第二，创设探讨的情景或环境；第三，激励学习者运用可能的途径去搜集有关信息、并 制定探究的计划和探究的假设；第四，通过实证的或推理的方式解决“探究的课题” ；第五，进行探究结果和探究经 验的交流。基于探究性教学的五个因素，将探究性教学的过程总结为以下六个要素： （一）提出问题 创设问题情景，使学习者积极投入到问题的探究之中。采用各种教学手段，最大限度地调动感知器官，激起学生 高度的学习兴趣和最大限度的集中注意力，连续不断地启发学生积极思维，促使学生真正主动地“跳一跳，摘到桃” ， 这才是真正的现代教学观，更加符合学生的求知欲望和升学的教育，促使整个教学质量的提高。这就要求教师深入研 究教材，精心设疑布阵，创设出能使学生愤悱的情境，以便营造探究的氛围。教学中巧问善诱是营造这种氛围的最好 方法。因此，教学中要善于问，更要会问，更要指导学生多问善问。要问得恰当，问在知识关键处；问还应掌握坡度， 问在难易适中处；问更应选准时机，问在教学当问处。造成学生感到时时有问题可想，促使联想，对比思考，设想种 种解决方案，从而使一系列复杂的心理活动在学生的大脑中展开，学生形成开放式探索性思维。 当然，除巧设疑问外，教师还应对学生的回答给予及时评价，并给予不同水平的学生以表现的机会，以激其情， 奋其志，使他们的思维水平及探究能力都能不断提高。首先，上课时，可用提问的手段，激发学生的求知欲。如在讲 授氯化氢的物理性质时，我先做了氯化氢的喷泉实验，然后问学生：压缩滴管的胶头，挤出几滴水，有什么现象发生？ 喷入烧瓶里的石蕊试液的颜色是否变化，为什么？这样，学生的求知欲一下子被激发起来，因为学生观察到了有趣的 实验现象，就急于知道为什么，对于给出的问题就会积极地思考。当然对于氯化氢的物理性质的理解也就更为深刻了。 其次，教师对自己的设问在最后要给学生一个明确的解答，让学生明白自己对问题的认识程度。 （二）收集适合解决问题的资料 提供探索问题的背景材料，使学习者努力寻找解决问题的线索。 在科学探究活动中，教师要运用与学生学习动机相一致的教学策略，创设多种情境，不失实机地向学生提供符合教学 要求的多种资料和信息，架设新旧知识之间联系的线索和桥梁，让学生作有意义的选择。信息的载体可以是文字、文 献资料、化学实验，也可以是网络资源或师生交流过程的表征。在一个开放性教学环境中，培养学生自主、自觉搜集 事实和加工处理信息能力尤为重要。要引导学生从实验、实践的观察和体验中或社会调查中获得信息和资料，并从多 角度的信息分析比较中，寻找解决问题的目标和切入点。如在物质的量的教学过程中，有的教师直接把摩尔的概念介 绍给学生，只给他们讲如果在一定量的粒子集体中约有 6.021023个粒子，就称之为一摩尔。这样，学生很难理解到 底什么是摩尔。如果在引入摩尔概念前给大家讲曹冲称象的故事会有助于学生理解这一概念。同学们很容易理解大象 的质量就是许多石块的质量加在一起。得知这一过程后学习摩尔时，大家很容易理解一摩尔就是约 6.021023个粒子 的组合，很容易通过对比记忆并理解摩尔的概念。可见，收集资料不能仅仅局限于化学知识，相关的其他知识和生活 经验对解决化学问题也是十分有用的。 （三）提出假设 用假设方法，有根据地进行猜测、联想，明确问题解决的途径和方法。 在科学研究中，对探索的问题所涉及的知识和事实材料不够充分的条件下，人们可以凭借已有的事实和先前的经 验，以假设的形式进行大胆的探索。假设是根据已有的资料和客观事实，对探讨的问题设想出来的一种或几种可能的 答案、结论，就其结构而言，包含已知事实和推测性假定两种基本成分。假设通过这两种成分的搭配明确问题解决的 途径，在条件与结果之间建构设想。这是科学探究活动最重要的特征之一。教师在教学的过程中要大胆引导学生提出 假设，支持和强化学生对合理性的探讨，增强学生的自信心。通常引导学生提出假设的方法主要如下： 1、归纳式假设。运用归纳法提出和建立假设，是一种从特殊和个别事实所获得的认识或规律提高到一般的认识 和规律的方法。如在元素周期律的教学过程中，通过观察钾和钠分别与水反应的剧烈程度，可以推测同一主族元素从 上到下金属性逐渐增强。 2、演绎式假设。运用演绎法提出和建立假设，把一般的认识或规律、原理运用于特殊和个别的范围内，以验证 规律、原理的适用性。这是一种从一般到特殊的必然性推理。 3、类比式假设。类比是一种在一类情况下已被证明为正确的理论运用于与此相类似的情况，提出和建立假设， 它是根据两个或两类对象有某些共有或相似属性，推出一个研究对象可能具有另一个研究对象所具有的属性为假设。 前面提到的通过曹冲称象去学习摩尔就是一个类比假设，就是把许多石块组成大象的过程假设成许多粒子集合成摩尔 的过程。 4、分类式假设。运用分类的方法，对已有的现象或资料，按照某种重要的特征将其分类整理，提出和建立假设。 如在苯的探究性学习中，可分类式假设。运用分类的通过学生求分子式的方法引出课题，提出如何确定 C6H6的分子结 构呢？引导学生比较烷烃、烯烃、环烷烃、炔烃的通式，分析碳碳键类型与含氢原子数的关系，要求学生将苯 （C 6H6）与己烷（C 6H14）比较，猜想苯的分子结构式如何？若为链式结构，则苯分子结构可能有多少种？若为环状结 构，苯分子结构又可能有多少种？由这种按类别提出假设，然后寻找事实，比较筛选，用实验证明性质推断，合理的 假设逐渐明确起来。 （四）设计探究方案，验证假设 重实证，学习者主动参与实验、实践和体验过程，假设提出后，就要想方设法去检验它，用证实性材料去推翻或 支持假设。这是探究式教学完成对所学知识的意义的重要环节。建构性学习认为学习者要达到对知识所反映事物的性 质、规律以及该事物与其它事物间联系的深刻理解，最好的办法是让学生到现实世界的真实环境中去感受，去体验 （通过获取直接经验来学习） ，而不是仅仅聆听老师或其他人的介绍和讲解。因此在假设检验和推理阶段，教师要运 用一定的教学策略或教学模式，创设条件使学习者积极参与假设检验的设计，进行实验观察、控制条件、记录现象， 或作社会性调查或作资料证实性研究，教师要适时引导协作与交流、反思，增强情感体验，调空探究进程，强化成功 欲望。要避免在假设检验过程中把设想等同于规律的偏向，假设有时需要反复验证，没有充分的事实，不要轻易接受 或推翻原假设，以培养求真务实的科学素养。设计探究方案，检验假设，是探究性教学的必备环节。 （五）形成结论 用心 爱心 专心 118 号编辑 - 3 - 重过程，使学习者积极思考，进行科学抽象，形成科学解释。 在验证假设的过程中，通过阅读资料和实验观察，对所获得的资料和事实进行选择、判断、解释和运用，用化学 用语、线图和表格等形式加以系统化、简明化、概念化，是探索者思维方法的学习与思维水平的提高的表现，也是学 习者对知识完成意义建构的关键。 “发现规律，得出结论”是培养学生科学抽象，包括表征性抽象和原理性抽象的活 动过程。表征是有机体对外界信息进行加工时（输入、编码转换、存贮）客观事实在头脑中呈现的形式。包括用语表 征、图表表征、模型表征、数学表征、实验表征等，在科学抽象过程中需要运用比较、分类、归纳、概括、分析和综 合等一些科学逻辑方法，有时要云运用模型化方法，特别要从宏观和微观的结合上进行学习与思考，才能真正完成 “意义建构” ，发现规律和结论。 （六）科学论点的交流与应用 探究性教学的成果一般来说要以一定的形式加以表达，并进行广泛的成果交流、展示。这样，既能锻炼学生的表 达能力和自我表现，又能使他们体验收获的成果。 在探究性教学过程中，以课程学习中提出的问题展开，以解决问题为结束。协作交流表达贯穿各个环节的活动之 中，学习者通过探究过程的讨论与交流，以及书写探究报告、制作模型、辩论展览等形式，可以形成一个有利于人际 沟通与合作的良好氛围，发展乐于合作，分享信息和成果的团队精神，这也是现代人所应具备的基本素质。在交流过 程中鼓励学生发表自己的见解，明确某种看法，提出探究的结论，认真听取他人的意见，理智的坚持己见，尊重客观 事实，敢于修正自己的错误观点，提高自己的认识，形成气氛活跃、开放、民主的师生、生生间多向知识信息传 递和交换的“立体状” 、 “交互式”的教学格局。 总之，在中学化学教学实践中实