張彩玲

（棲霞中學(xué) 江蘇 南京 210046）

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）的基本理念之一是：讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，在知識(shí)的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過(guò)程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式，在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中單獨(dú)設(shè)立主題—“活動(dòng)與探究建議”，明確地提出發(fā)展科學(xué)探究能力所包含的內(nèi)容及要求，旨在轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，突出學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)，使學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)。由此可見(jiàn)，科學(xué)探究活動(dòng)在初中化學(xué)教學(xué)的特殊地位和重要意義。

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編著的人教版化學(xué)教材中，有很多科學(xué)探究的內(nèi)容和素材。如何用好教材中的探究材料切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)探究能力？筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勗鯓觿?chuàng)造性使用教材，提高科學(xué)探究的有效性。

一、探究之前：引導(dǎo)學(xué)生梳理已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)

新課標(biāo)的一個(gè)重要理論基礎(chǔ)是建構(gòu)主義教學(xué)理論。建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者運(yùn)用已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去主動(dòng)而積極建構(gòu)的過(guò)程，已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)是新知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)。教材作為知識(shí)的載體，不同于教學(xué)設(shè)計(jì)，鑒于篇幅等原因，教材中新知識(shí)、探究實(shí)驗(yàn)等基本是不做鋪墊地直接呈現(xiàn)。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)創(chuàng)造性使用教材，引導(dǎo)學(xué)生梳理已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，激活學(xué)生原有知識(shí)儲(chǔ)備，為學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)新知打好基礎(chǔ)。

例：《燃燒與滅火》

通過(guò)梳理已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，為新知的建構(gòu)尋找生長(zhǎng)點(diǎn)，同時(shí)幫助學(xué)生了解每個(gè)知識(shí)點(diǎn)不是孤立的、相互之間具有一定的聯(lián)系，并能站在新的高度重新認(rèn)識(shí)舊知。

教 師 學(xué) 生提出問(wèn)題：你對(duì)燃燒有哪些了解？回憶已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行交流討論：1.很多物質(zhì)能燃燒，如碳、氫氣、一氧化碳、蠟燭、硫、鐵絲、鎂、紅磷（白磷）、天然氣、煤、汽油、煤油、酒精等；但也有很多物質(zhì)不能燃燒，如石頭、玻璃、二氧化碳等；2.物質(zhì)燃燒需要氧氣，氧氣濃度不同時(shí)燃燒現(xiàn)象有所不同；3.燃燒需要加熱或點(diǎn)燃；4.燃燒放熱發(fā)光，燃燒是化學(xué)變化；5.二氧化碳能滅火，熄滅酒精燈用燈帽蓋滅，用嘴吹可以熄滅蠟燭，通過(guò)關(guān)閉閥門熄滅灶具……

二、探究過(guò)程中：組織學(xué)生設(shè)計(jì)多種探究方案

課程標(biāo)準(zhǔn)要求：在教師指導(dǎo)下或通過(guò)小組討論，提出活動(dòng)方案，經(jīng)歷制訂科學(xué)探究活動(dòng)計(jì)劃的過(guò)程；能在教師指導(dǎo)下或通過(guò)小組討論，根據(jù)所要探究的具體問(wèn)題設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。制定合理的實(shí)驗(yàn)方案在發(fā)展科學(xué)探究能力中具有舉足輕重的意義。教材中每個(gè)探究?jī)?nèi)容一般會(huì)給出一種探究方案，我們?cè)诮虒W(xué)中不能“照方抓藥”局限于教材中現(xiàn)成的探究方案，而應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)方案，以期充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)的目的。教師在此教學(xué)環(huán)節(jié)中要起到組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用，切忌直接告訴學(xué)生應(yīng)該做什么、怎么做，即不能代替學(xué)生思維。

例如在“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探究二氧化碳的水溶性”時(shí)，通過(guò)教師的引導(dǎo)和小組討論，除了教材中 “向充滿CO2的軟質(zhì)塑料瓶中加水”的方案外，學(xué)生設(shè)計(jì)出了如下幾種方案：1.把充滿CO2的試管倒置在水槽中，一段時(shí)間后，觀察試管中液面的變化情況（見(jiàn)圖1）；2.向充滿CO2的集氣瓶中加適量水，蓋上玻璃片振蕩，然后將集氣瓶倒轉(zhuǎn)，觀察玻璃片會(huì)不會(huì)掉下（見(jiàn)圖2）；3.用兩個(gè)注射器，一個(gè)裝10mL水，另一個(gè)中收集10mL CO2，把兩個(gè)注射器對(duì)接，將CO2推入另一個(gè)注射器，觀察另一個(gè)注射器的讀數(shù)變化（見(jiàn)圖3）；4.用測(cè)定空氣中氧氣含量的類似裝置，集氣瓶中充滿CO2，把燃燒匙換成分液漏斗向集氣瓶中加水，振蕩后打開(kāi)彈簧夾，觀察燒杯中水是否倒吸入集氣瓶（見(jiàn)圖4）。

在探究“氫氧化鈉和鹽酸之間的中和反應(yīng)”時(shí)，教材中通過(guò)酚酞判斷反應(yīng)的發(fā)生。學(xué)生通過(guò)討論，結(jié)合酸的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)出了利用活潑金屬（如鋅粒）、碳酸鈣、金屬氧化物（如氧化銅）等來(lái)判斷混合液中是否有鹽酸，從而判斷反應(yīng)是否發(fā)生。在教師引導(dǎo)下，還有學(xué)生根據(jù)“化學(xué)變化不但生成其他物質(zhì)，而且還伴隨著能量的變化”設(shè)計(jì)出利用溫度計(jì)測(cè)量混合前后溫度的實(shí)驗(yàn)方案。

通過(guò)多種探究方案的主動(dòng)建構(gòu)，學(xué)生思考的積極性得以充分調(diào)動(dòng)，富于個(gè)性和挑戰(zhàn)性的方案設(shè)計(jì)激活了每個(gè)學(xué)生的內(nèi)在潛力，學(xué)生所發(fā)展或完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)毋庸置疑有了深刻性和穩(wěn)固性。

三、探究之后：促進(jìn)學(xué)生反思質(zhì)疑

“學(xué)則須疑，疑則有問(wèn)。”探究來(lái)自問(wèn)題，問(wèn)題起于質(zhì)疑。新課程追求的是以問(wèn)題為紐帶的課堂教學(xué)，提倡讓學(xué)生帶著問(wèn)題走進(jìn)教室，帶著問(wèn)題走出教室。問(wèn)題意識(shí)是課堂的靈魂，有人說(shuō)“提出一個(gè)問(wèn)題比解決一個(gè)問(wèn)題更重要?！币虼耍讷@得探究結(jié)論之后，學(xué)習(xí)并沒(méi)有停止，有經(jīng)驗(yàn)的教師會(huì)給學(xué)生質(zhì)疑的時(shí)間和空間，促進(jìn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題。

例：在“CO2的水溶性探究”獲得CO2可溶于水的結(jié)論后，學(xué)生提出了質(zhì)疑“在實(shí)驗(yàn)中CO2是否僅僅是溶解在水中？有沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化？”“在對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究實(shí)驗(yàn)中，為何能用排水法收集呼出的氣體？”

例：在燃燒條件探究之后，有學(xué)生質(zhì)疑“教材中的探究方案不環(huán)保，沒(méi)有考慮五氧化二磷對(duì)空氣的污染，應(yīng)在密閉體系中進(jìn)行?！?/p>

例：在“探究金屬與酸”后，學(xué)生質(zhì)疑“為什么同種金屬和鹽酸、硫酸反應(yīng)速率不同？”“實(shí)驗(yàn)方案不夠嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)驗(yàn)中不同金屬的表面積不同，且很難控制相同，是否影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論？”“鋅和鹽酸反應(yīng)時(shí)，剛開(kāi)始?xì)馀莓a(chǎn)生速率不是很快，十幾秒后速率反而更快，為什么？”

建構(gòu)主義認(rèn)為，有意義學(xué)習(xí)出現(xiàn)真實(shí)學(xué)習(xí)任務(wù)中。學(xué)生在探究后提出的問(wèn)題無(wú)疑是真實(shí)的，教師應(yīng)抓住機(jī)會(huì)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。對(duì)于學(xué)生在探究之后提出的質(zhì)疑，有的可以通過(guò)交流討論解決，有的可以改進(jìn)原來(lái)的實(shí)驗(yàn)方案，有的可以作為生成性問(wèn)題繼續(xù)探究。

1.交流討論解決問(wèn)題

有的質(zhì)疑，是探究獲得的結(jié)論與原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出現(xiàn)了矛盾沖突。如上述“在對(duì)人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究實(shí)驗(yàn)中，為何能用排水法收集呼出的氣體？”經(jīng)過(guò)小組討論交流，問(wèn)題得以解決：用排水法收集呼出的氣體時(shí)確實(shí)有少量CO2溶于水，但即便如此，收集到的氣體中CO2含量依然大于空氣中的，因此并不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論“呼出的氣體中CO2的含量比吸入的空氣中多”。

2.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案

有的質(zhì)疑，是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題或缺陷。如上述燃燒條件探究中，學(xué)生質(zhì)疑“教材中的探究方案不環(huán)保（見(jiàn)圖5），沒(méi)有考慮五氧化二磷對(duì)空氣的污染，應(yīng)在密閉體系中進(jìn)行。”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，提出改進(jìn)方案，把紅磷、白磷放在密封的試管中（見(jiàn)圖6）。對(duì)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)又有學(xué)生提出新的質(zhì)疑：改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)雖然解決了五氧化二磷的污染問(wèn)題，但存在安全隱患，實(shí)驗(yàn)中試管口塞子可能會(huì)沖出。接著在圖6的基礎(chǔ)上，繼續(xù)改進(jìn)，在試管口套上氣球緩沖燃燒時(shí)氣壓變化（見(jiàn)圖7）。學(xué)生的認(rèn)知在不斷質(zhì)疑中不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了對(duì)新知的意義建構(gòu)。

3.作為新的探究?jī)?nèi)容

有的質(zhì)疑不能通過(guò)交流討論解決，這些問(wèn)題往往具有較高探究?jī)r(jià)值，因次可以作為生成性問(wèn)題進(jìn)行繼續(xù)探究。如上述“在實(shí)驗(yàn)中CO2是否僅僅是溶解在水中？有沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化？”這些問(wèn)題就可以通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。而有些問(wèn)題可能暫時(shí)解決不了，可以在后續(xù)學(xué)習(xí)中當(dāng)學(xué)生具備探究條件后再進(jìn)行探究。如上述“為什么同種金屬和鹽酸、硫酸反應(yīng)速率不同？”學(xué)生用現(xiàn)有的知識(shí)還不足以解決，可以在學(xué)習(xí)《常見(jiàn)的酸和堿》后，再進(jìn)行探究。屆時(shí)，學(xué)生就能依據(jù)酸在溶液中的解離情況，對(duì)導(dǎo)致同種金屬與鹽酸、硫酸反應(yīng)速率不同的原因提出合理的假設(shè)：①可能是鹽酸、硫酸中H+濃度不同，②可能是Cl-對(duì)金屬和H+的反應(yīng)有促進(jìn)作用，③可能是對(duì)金屬和H+的反應(yīng)有阻礙作用。

在教學(xué)中，教師要鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，認(rèn)真對(duì)待學(xué)生所提出的問(wèn)題，重視問(wèn)題意識(shí)的培養(yǎng)。在教給學(xué)生學(xué)習(xí)方法的同時(shí)，應(yīng)特別重視訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生豐富、獨(dú)特的優(yōu)秀思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生敢于發(fā)現(xiàn)、敢于提問(wèn)、敢于質(zhì)疑。

通過(guò)教師創(chuàng)造性的探究教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力、分析解決問(wèn)題的能力和實(shí)驗(yàn)技能，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，也使學(xué)生在做科學(xué)的過(guò)程體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣與成功的愉悅?？傊虒W(xué)要從實(shí)際出發(fā)，充分發(fā)揮教材的潛在優(yōu)勢(shì)，靈活地駕馭教材，創(chuàng)造性地用好教材，提高科學(xué)探究的有效性。

［1］ 教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2011

［2］ 王東.“建構(gòu)主義”在化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用研究［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（10）

［3］ 陳淑芬.建構(gòu)主義理論與化學(xué)教學(xué)［J］.洛陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，（5）