范為群

摘 要：無機(jī)化學(xué)教學(xué)中研究性學(xué)習(xí)的課題主要有用研究性學(xué)習(xí)理念設(shè)置的教學(xué)性問題和用研究性學(xué)習(xí)方式解決的拓展性問題以及如何優(yōu)化教學(xué)策略，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)三大類。其中,教學(xué)性問題的情境可以通過利用化學(xué)現(xiàn)象、 精心設(shè)置疑問和運(yùn)用已有知識(shí)等途徑進(jìn)行創(chuàng)設(shè);拓展性問題一般需要通過學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的演繹性思考、推廣性思考或檢討性思考等方式來形成。而指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)則有許多值得思考的問題。

關(guān)鍵詞：無機(jī)化學(xué) 研究性學(xué)習(xí) 教學(xué)性 拓展性

從研究性學(xué)習(xí)的含義來看，有廣義和狹義兩種理解。廣義上，它泛指學(xué)生探究問題的學(xué)習(xí)，是一種學(xué)習(xí)方式、一種教育理念或策略。從狹義上理解，是指“學(xué)生在教師指導(dǎo)下，從自身生活和社會(huì)生活中選擇并確定研究專題，以類似科學(xué)研究的方式主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題的學(xué)習(xí)活動(dòng)”，是一種專題研究活動(dòng)。從含義上說，“研究性學(xué)習(xí)”無論是作為一種學(xué)習(xí)方式滲透到學(xué)科教學(xué)，還是作為一種課程模式開展專題研究活動(dòng)，其目的都是為了改變學(xué)生以往單純地接受教師傳授知識(shí)為主的學(xué)習(xí)方式，為學(xué)生構(gòu)建一種開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供多渠道獲取知識(shí)、并將學(xué)到的知識(shí)綜合應(yīng)用于實(shí)踐的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力發(fā)展學(xué)生的個(gè)性。

1.運(yùn)用研究性學(xué)習(xí)的理念進(jìn)行學(xué)科教學(xué)

1.1利用化學(xué)現(xiàn)象和與學(xué)生日常經(jīng)驗(yàn)以及原有認(rèn)識(shí)相矛盾的或新穎奇特的自然創(chuàng)設(shè)問題情境 ,能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望。

例1 :原電池原理。問題情境:在盛有少量稀硫酸的試管中先后分別插入銅絲和放入鋅粒 ,觀察現(xiàn)象;然后將銅絲抵在稀硫酸中的鋅粒上 ,觀察銅絲表面的現(xiàn)象。提出問題:銅絲表面為什么有氣體產(chǎn)生 ?

假說與驗(yàn)證:引導(dǎo)學(xué)生分析鋅粒與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì) ,提出銅絲和鋅粒之間有電流產(chǎn)生的假說 ,并按教材中的原電池裝置檢驗(yàn)電流。

推理與驗(yàn)證:分析銅片、 鋅片和稀硫酸分別在原電池裝置中的作用 ,并分別用碳棒和氯化鈉溶液代替銅片和稀硫酸進(jìn)行原電池實(shí)驗(yàn)。

結(jié)論:總結(jié)原電池的組成、原理和能量的變化。

應(yīng)用:判斷幾個(gè)裝置是否屬于原電池 ,分析其中電極極性和電極上的反應(yīng)。

1.2 精心設(shè)置疑問創(chuàng)設(shè)問題情境

教師針對(duì)某些內(nèi)容直接設(shè)置與學(xué)生已有知識(shí)不完全匹配的疑問 ,能有效地激發(fā)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)探究新知識(shí)的欲望。

例2 :氧化還原反應(yīng)方程式的配平。問題情境:在 1～2 min 內(nèi)配平下列氧化還原反應(yīng)方程式:AsH3 + HNO3 —H3AsO4 + NO + H2O(結(jié)果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無人完成)

提出問題:怎樣進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平呢 ?猜想與假設(shè):引導(dǎo)學(xué)生分析氧化還原反應(yīng)過程中電子得失總數(shù)相等的規(guī)律 ,提出可以根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等的原理配平氧化還原反應(yīng)方程式的假說。

實(shí)驗(yàn)與結(jié)論:根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等的原理進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平 ,并總結(jié)配平的一般方法。

應(yīng)用:配平氧化還原反應(yīng)方程式的練習(xí)。

1.3 展示科學(xué)探索過程，了解科學(xué)研究方法。

在一般的教學(xué)過程中， 教師偏重于對(duì)概念或理論的陳述， 學(xué)生偏重于對(duì)概念或理論的記憶， 缺乏深層次的探究，應(yīng)在教學(xué)過程，充分展示從發(fā)現(xiàn)問題→提出假設(shè)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→素材分析→獲得新知→形成結(jié)論 （理論）的思維活動(dòng)過程。

2.用研究性學(xué)習(xí)方式解決的拓展性問題

用研究性學(xué)習(xí)方式解決的拓展性問題是指超出教學(xué)大綱或課程標(biāo)準(zhǔn)要求的問題 ,或者是跨學(xué)科的綜合性問題。引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用研究性學(xué)習(xí)的方式解決力所能及的拓展性問題 ,不僅可以促使學(xué)生提高研究性學(xué)習(xí)的能力 ,而且能使學(xué)生對(duì)已有的知識(shí)更為縝密。

2.1 通過演繹性思考形成問題，演繹是對(duì)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容的一種推理方法 ,而對(duì)演繹推理結(jié)論的確認(rèn)過程可以形成有研究價(jià)值的拓展性問題。

例3 :苯酚與鈉的反應(yīng)提出問題:苯酚和乙醇分子中的官能團(tuán)都是羥基 ,無水乙醇能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 ,苯酚是否也能與鈉發(fā)生反應(yīng)呢 ?

猜想與假設(shè):因受苯環(huán)的影響 ,苯酚分子里羥基上的氫原子比乙醇分子中羥基上的氫原子活潑。常溫下無水乙醇能與金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 ,苯酚在熔融狀態(tài)下也應(yīng)該能與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣 ,而且比相同條件下乙醇與鈉的反應(yīng)更劇烈。如果將苯酚和乙醇溶于苯或四氯化碳等有機(jī)溶劑配制成濃度相近的溶液 ,再分別和鈉反應(yīng),也應(yīng)該是苯酚溶液中的反應(yīng)更劇烈。

實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象:在 60 ℃水浴、 1molΠ L 的苯溶液、1molΠ L 的 CCl4 溶液等條件下進(jìn)行乙醇和苯酚分別與鈉的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明,苯酚與鈉的反應(yīng)速率小于乙醇與鈉的反應(yīng)速率,而且苯酚鈉難溶于苯酚溶液、苯及 CCl4。結(jié)論和討論:苯酚能夠與鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,但反應(yīng)速率不如相同條件下乙醇與鈉的反應(yīng),這是由相應(yīng)條件下苯酚鈉的溶解度小于乙醇鈉所決定的。猜想中的錯(cuò)誤是因?yàn)閷?duì)苯酚鈉的溶解性沒有正確預(yù)見的緣故。因此,苯酚和乙醇與鈉反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)事實(shí)不能作為判斷分子里羥基上氫原子哪個(gè)更活潑的依據(jù)。

2.2 通過推廣性思考形成問題。推廣主要是指對(duì)習(xí)題和練習(xí)中某些規(guī)律或結(jié)論運(yùn)用范圍的思考和確認(rèn) ,而確認(rèn)規(guī)律或結(jié)論的可行性是發(fā)現(xiàn)拓展性問題的重要途徑。

2.3 通過檢討性思考形成問題。檢討性思考的軌跡主要是對(duì)某些實(shí)驗(yàn)原理、操作、 結(jié)論以及解題方法等的反思 ,而反思的過程也能發(fā)現(xiàn)可供研究性學(xué)習(xí)的拓展性問題。

3.優(yōu)化教學(xué)策略，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)

探究性學(xué)習(xí)是研究性學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，它是指學(xué)生在一定的問題情境中，借助教材和其他信息材料，圍繞問題搜集、加工、處理信息，以類似科學(xué)研究的方法，通過多種探索途徑，最終找到解決問題的方式和方法，進(jìn)而形成正確的結(jié)論和概念。

課堂教學(xué)中，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，教師首先要善于從學(xué)生實(shí)際出發(fā)，從教學(xué)的需要出發(fā)，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)某一問題進(jìn)行深入仔細(xì)的研究。其次，要向?qū)W生明確探究的目的，指導(dǎo)探究問題的方法和途徑。第三，要做好巡回指導(dǎo)工作，及時(shí)解決學(xué)生在探究過程中的困惑，使學(xué)生的探究活動(dòng)能順利進(jìn)行。第四，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究過程中獲取的知識(shí)進(jìn)行歸納整理，從中得出正確的結(jié)論，并把得出的結(jié)論應(yīng)用到解決實(shí)際問題中去，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力?！?/p>