吳永才
(常州市教育教研室 江蘇 常州 213001)
新課程實施以來,科學探究作為新課程改革的突破口受到人們的高度重視,探究學習在化學教學中被廣泛運用,教學方式和學習方式也有了較大的轉(zhuǎn)變。但是,教師對探究學習傾注極大熱情的同時也有著一定的誤解,教師的教學行為也有著不同程度的偏差,化學教學中教師的一些形式化、片面化、絕對化的做法制約著學生的發(fā)展,也阻礙著教師自身的發(fā)展,更不利于新課程的推進。
案例1:高一必修1“碳酸鈉的性質(zhì)與應用”
教材上先從幾個實驗引出碳酸鈉的性質(zhì),后利用表格列出了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)差異。某教師僅是按照教材知識的呈現(xiàn)順序和方式,先做幾個與課本相同的演示實驗引出碳酸鈉的性質(zhì)(實驗貌似探究,實為驗證),后要求學生自學教材內(nèi)容(內(nèi)容充實)、教師運用講授的方法比較了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì),最后介紹了碳酸鈉的用途。
本課中我發(fā)現(xiàn)學生的思維受制于教師,教師的思維受制于教材(現(xiàn)有的程序和結(jié)論),創(chuàng)造性不能很好地發(fā)揮出來,不能充分體現(xiàn)教材編寫者的意圖,更達不到“用教材來教”的高度。新教材中“活動與探究”欄目為探究學習提供了有效的素材或案例,但不是探究學習的范例,如果機械模仿,照搬照用,則僅是停留在“教教材”的水平。下面的教學案例,我認為充分體現(xiàn)出教師的創(chuàng)造才能,也較好地培養(yǎng)了學生的探究能力。
案例2:“碳酸鈉的性質(zhì)與應用”
情景設(shè)計:侯德榜肖像。
問題引入:你知道純堿(碳酸鈉)在日常生活和工業(yè)上的用途嗎?
交流討論:師生、生生互動學習。
歸納小結(jié):(具體內(nèi)容略)(教師有效指導)。
過渡:用途反映性質(zhì),性質(zhì)決定用途。(意義建構(gòu))
提出問題:碳酸鈉有什么化學性質(zhì)呢?
猜想假設(shè):①②…(具體略)
實驗探究:學生分組實驗。(自主、合作學習)
知識歸納:碳酸鈉的化學性質(zhì)(具體略)
問題探究:(展示兩瓶樣品,編號為A、B)如何鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉?
交流分享:師生合作完成可行性方案①②…(具體略)。
實驗探究:根據(jù)可行性方案自主、合作探究(具體略)。
知識歸納:碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較。
……
本課中教師積極引導學生進行知識的主動建構(gòu)和意義學習,教學源于學生已有的知識和經(jīng)驗,充分考慮到知識的內(nèi)在邏輯關(guān)系和學生的認知發(fā)展規(guī)律,開展的探究活動有趣而有效。可貴的是教師對新課程理念的領(lǐng)悟、對新教材的解讀、對教學資源的開發(fā)、對學生學習狀態(tài)的關(guān)注等都比較到位;可貴的是教師真正成為了學生學習的伙伴,學生真正成為了學習的主人,教學的過程成為了師生傾聽和對話的過程,成為了研究和創(chuàng)造的過程;可貴的是教師比較重視和靈活處理了學生在實驗中的 “異?,F(xiàn)象”(如分別向碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中滴加氯化鈣溶液時均有白色沉淀,與學生猜測不同),教師要求學生將探究學習從必修拓展到選修(有機會以后探究),從課內(nèi)延伸到課外(有興趣課后探究)。
案例3:高一必修1“鎂的提取及應用”
某教師先用多媒體展示了神六升天、奧迪轎車的畫面,從物質(zhì)的用途引出了金屬鎂(啟發(fā)、引導),而后介紹了海水資源(圖表數(shù)據(jù)),再提出探究問題(工業(yè)上怎樣從海水中提取鎂?),接著讓學生自行設(shè)計實驗方案(寫出來),分小組進行討論交流,最后教師要求各小組選一名代表發(fā)言,幾位同學講完,教師發(fā)現(xiàn)即將下課,迅及用多媒體展示預設(shè)的最佳方案(與教材提供的相似),下課鈴響了,教師離去了…
本課中教師過分強調(diào)學生在探究學習中的自主性,完全放手讓學生看課本、想問題、找證據(jù)、下結(jié)論。教學放得比較開,但收得不攏,教學過程中生成的許多問題沒有得到有效的、及時的解決,學生比較忙,而教師卻比較閑!教師成為了巡視者、旁觀者而不是指導者、促進者。本課中我發(fā)現(xiàn)學生的想法奇特、方案奇多,感受到學生強烈的求知欲望、濃厚的學習熱情、迫切的合作需求、巨大的學習潛能。教學需要傾聽,但不能缺少對話,探究需要發(fā)揮學生的主體作用,但離不開教師的主導。下面的教學案例,我認為教師較好地把握了“放”與“導”的藝術(shù),在倡導學生自主探究的同時進行了有效的引導和指導。
案例4:“鎂的提取及應用”
情景設(shè)計:焰火場面、轎車和飛機畫面 (用途→性質(zhì))。
引入課題:鎂的存在及提取。(介紹海水資源,利用教材資源)
問題設(shè)計:多媒體展示模擬海水(Na+、Mg2+、Ca2+、K+等,Cl-、SO42-、Br-、I-等)
提出問題:工業(yè)上怎樣從海水中提取鎂?
小組討論:(合作學習)
交流方案:(學生積極主動提出方案)
教師伺機介入:(有效引導和指導)
1.引導、啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)并提出新問題。
①從海水生成氫氧化鎂沉淀,工業(yè)上選用什么試劑最佳?
②工業(yè)上如何由貝殼制得氫氧化鈣?
③從氯化鎂制取鎂是電解水溶液還是固體?
2.提供信息,給予必要的支持,便于學生選擇比較合理的方案。
①室溫下鎂的化合物(碳酸鎂和氫氧化鎂)的溶解度。
②物質(zhì)(氯化鎂和氧化鎂)的熔點。
3.引發(fā)認知沖突,激發(fā)探究欲望。 如氫氣、碳能否還原氧化鎂。(初三化學氫氣、 碳能還原氧化銅)
4.確定探究問題:金屬鎂有哪些化學性質(zhì)?
實驗探究得出結(jié)論:鎂與水、二氧化碳都能反應,氫氣、碳不能還原氧化鎂。
新聞鏈接:展示工廠失火,大雨越澆越旺的場面。(失火原因:廢舊鎂合金材料著火)
……
新課程倡導自主、合作與探究,而自主是人的能動性和獨立性的體現(xiàn),合作是對個人有限性的彌補及基于人在社會中生存的需要。在探究學習中,教師應努力創(chuàng)設(shè)情境,創(chuàng)造氛圍,應積極伺機引導和指導,使探究活動互動生成、真實有效,使探究活動源于本能而又高于本能。如果不考慮探究的內(nèi)容,不顧及學生的認知水平,不關(guān)注學生在學習中的狀態(tài),不研究學生動態(tài)生成的問題,“放手”的教學則會變?yōu)椤胺湃巍钡慕虒W和無序又低效的教學。
案例5:高一必修1“氯氣的性質(zhì)及用途”
某教師在和學生探究氯氣的性質(zhì)時,向新制的氯水中滴加幾滴紫色石蕊試液發(fā)現(xiàn)氯水迅速褪色(而不是先變紅后褪色),重做實驗后現(xiàn)象如初,教師很是疑惑而又無奈,課后將氯水稀釋后再做實驗,才恍然大悟,于是失去了一次很好的探究機會。(氯水的濃度對氯水性質(zhì)的影響)
案例6:初三化學“質(zhì)量守恒定律”
某教師在上這一節(jié)課時,先讓學生猜想化學反應前后物質(zhì)質(zhì)量的變化(變大、不變或變?。?,后從理論的角度分析說明化學反應前后質(zhì)量守恒(不變),再讓學生根據(jù)已經(jīng)設(shè)計好的實驗(包括裝置)進行“探究”得出結(jié)論。
案例7:高一必修1“鐵及其化合物的性質(zhì)及用途”
某教師在引導學生探究 Fe3+、Fe2+的性質(zhì)時,向氯化鐵溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液后,大家發(fā)現(xiàn)有紅褐色沉淀(師、生都比較滿意,與預測相同),向氯化亞鐵溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液后,各小組看到的實驗現(xiàn)象卻各不相同,而教師在知識歸納時對實驗現(xiàn)象的描述是:白色沉淀→灰綠色→紅褐色(大多數(shù)學生不甚理解,因為與自己看到的不同,教學卻進入了下一個環(huán)節(jié)。(灰綠色是多種可能中的一種,可不強調(diào),如白色沉淀→…→紅褐色)。
對以上三個事實,我們需要思考預設(shè)的問題和生成的問題何者更具有探究的價值,需要思考實驗探究和驗證假說(或猜想)有何本質(zhì)區(qū)別,需要再思考、再認識接受學習和探究學習的聯(lián)系和區(qū)別。以上三個事實,究其原因,教師的行為受制于探究的結(jié)果,背離了探究的本質(zhì)—重過程和方法,重參與和理解。筆者以為是一種“偽探究”,“偽探究”的產(chǎn)生不能不說是一種遺憾和心痛?!皞翁骄俊睉鹑藗兏叨鹊闹匾?,以給探究正本清源,將探究納入良性的運行軌道。筆者認為探究學習應注重探究的過程和方法,讓學生通過體驗去積累經(jīng)驗,通過感知去感悟,讓學生在學習知識和技能的同時,體驗探究的過程,學習探究的方法,提高探究的能力。傳統(tǒng)教學重結(jié)果輕過程,缺少“做”科學的過程與方法而導致學生的創(chuàng)新精神和實踐能力較差,科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)較低,我們必須用高質(zhì)量的“過程與方法”的教學來糾正這種現(xiàn)狀。
案例8:高一必修2“化學能轉(zhuǎn)化為電能”
某教師在上這一節(jié)課時提出了許多問題,學生也發(fā)現(xiàn)了不少問題,教師要求學生進行了多次實驗探究,而幾次實驗的猜想與實驗的結(jié)果卻不一致(如Cu—Zn與稀硫酸形成的原電池中Cu片和Zn片上都有氣泡,又如Cu—Zn與酒精溶液也產(chǎn)生了電流等),師生之間、生生之間的觀點存在差異,預設(shè)與生成的矛盾尤為突出,由于教師知識的匱乏、經(jīng)驗的欠缺,使教學處于忙亂、低效的狀況,“下課后再說”也便成為了借口,課后再探究成為了不了了之。本課中有些問題是比較亂、比較淺的,有些問題是不具有思考價值和探究余地的,有些問題是很難在課內(nèi)探究的等,我發(fā)現(xiàn)教師的愿望是好的,但在有限的課堂教學時間內(nèi),生成性的問題對教師提出了嚴峻的考驗。
化學教學中開展探究學習,我們首先需要思考的是:什么(問題或知識)需要探究?從知識的分類來講,知識可分為陳述性知識、程序性知識和策略性知識。我認為,探究學習研究更多的是“怎么樣”、“為什么”的知識。從科學探究活動的類型來看,探究學習主要涉及四個方面:①對科學核心知識的探究;②對科學知識應用的探究;③對科學與技術(shù)整合的探究;④對STS課題的探究。從學科的特點看,化學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,是一門與科技、生產(chǎn)、生活緊密聯(lián)系的學科。探究學習的內(nèi)容主要包括探究性實驗、聯(lián)系實際的現(xiàn)實問題、開放性化學問題、跨學科綜合問題以及社會熱點問題等,凡是和學生原有的經(jīng)驗相近、相關(guān)或存在聯(lián)系但表現(xiàn)不同的內(nèi)容,都可以運用探究學習策略。從探究的過程看,探究始于問題。盡管教學是基于問題的研究,學習是一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的過程,是建構(gòu)、探究和創(chuàng)造的過程。但是,我認為課堂教學并非問題越多越好,如果缺少開放性、啟發(fā)性、思維性、創(chuàng)造性以及自主性的問題,容易形成問題表面化,互動庸俗化,思維淺層化,久而久之,學生探究的興趣和熱情退化,學生的智能、情意也得不到充分發(fā)展。因此,教師在探究學習內(nèi)容的選擇上,不必拘泥于教材所提供的素材或案例,也不必拘泥于課堂,應當享有充分的自由,具有寬廣的視野,給學生以充裕的時間和空間,給學生以必要的指導和支持,與學生進行適時的交流與討論。盡管教師有著豐富的知識和經(jīng)驗,但是對于未知的事物或現(xiàn)象而言,尤其是未曾預料的問題,教師要有謙虛的態(tài)度、積極的心態(tài),信任和尊重學生,努力去發(fā)現(xiàn)學生的特長、特點和興趣、動機,做到循序漸進、因勢利導、因材施教。
聚焦課堂,有多少次學生在探究中望而止步,有多少次教師對探究敬而生畏!
探究學習包括提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價及表達與交流等過程。我認為,學生可以參與探究的某些方面、某些環(huán)節(jié)的活動,當然也應該給學生從事完整的探究活動全過程的機會,多增加學生課后繼續(xù)探究的可能。如果一味強調(diào)探究全過程,則大多數(shù)探究活動在有限的課堂教學時間內(nèi)都無法完成,為了探究而探究,容易使探究走向僵化,脫離了探究學習的根本。
新教材中 “原子結(jié)構(gòu)模型的演變”(高一必修1)和“科學家怎樣研究有機物”(高二選修5)兩部分內(nèi)容,介紹了科學家進行科學探究的過程和方法,是對探究學習的一種引領(lǐng),如果理解和處理不當,用科學家的探究性質(zhì)和水平來看待和要求學生的探究學習,則會走進探究學習等同于科學探究的誤區(qū)。科學探究對培養(yǎng)學生的科學興趣和科學探究的能力,加深對科學知識和科學本質(zhì)的理解具有不可替代的作用;探究學習,是指學生在教師指導下,運用類似于科學研究的方法,對客觀事物進行獨立自主地探究的一種學習方式。探究學習不能等同于科學探究,也達不到科學探究的高度,探究學習側(cè)重于認識世界,而科學探究側(cè)重于改造世界,如果一味拔高、神化探究,勢必會造成學生的畏難心理和情緒。
綜上所述,筆者認為,以上種種表現(xiàn)乃新課程化學教學中探究學習的誤區(qū)所在。如何開展探究學習?我們需要不斷地加強學習和研究、加強實踐和反思,努力走出探究學習的誤區(qū),努力實現(xiàn)教學的合理性和有效性,實現(xiàn)教學的科學性和藝術(shù)性。