張志輝
(常州市朝陽(yáng)中學(xué) 江蘇 常州 213000)
“今天的化學(xué)課真好玩! ”
“就是,就是! 那鎂條燒起來(lái)的樣子很好看啊! 我燒了好幾根。 ”
上面的這段對(duì)話是筆者在《鎂的提取和應(yīng)用》課后聽(tīng)到的學(xué)生的議論,這節(jié)課上,授課教師用小組分組實(shí)驗(yàn)的方法,讓學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)來(lái)探究鎂的性質(zhì)。 在這段對(duì)話中, 一方面可以看到學(xué)生對(duì)自主探究的興趣;但是另一方面,也可以看到學(xué)生在自主探究的過(guò)程中更多的還是在關(guān)注實(shí)驗(yàn)本身,沒(méi)有注意到探究的重要性或者說(shuō)忽略了探究本身的意義。
隨著新課程改革的深入,如何把課堂真正地交給學(xué)生,讓學(xué)生成為課堂的主人,已經(jīng)成為新課程改革的探究的重要內(nèi)容。 作為一門以實(shí)驗(yàn)為探究手段的學(xué)科,在高中化學(xué)課堂中引入探究性學(xué)習(xí)內(nèi)容,讓學(xué)生在探究中掌握知識(shí),越來(lái)越為廣大高中化學(xué)教師所重視。 通過(guò)一些教師演示實(shí)驗(yàn)或者學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生去探究一個(gè)化學(xué)問(wèn)題,使學(xué)生從記憶知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)、掌握知識(shí),這本身就是教學(xué)的進(jìn)步和發(fā)展。
但是隨著化學(xué)課堂中越來(lái)越多探究性學(xué)習(xí)內(nèi)容的引入,也帶來(lái)了一些問(wèn)題,其中最為突出表現(xiàn)也就可以從文章開(kāi)頭學(xué)生對(duì)話中的一些信息體會(huì)出來(lái):
“好玩”——學(xué)生缺乏探究的目標(biāo)。
“好看”——學(xué)生對(duì)探究沒(méi)有正確的認(rèn)識(shí)。
“燒了好幾根”——學(xué)生缺乏探究的正確規(guī)范。
針對(duì)以上在探究性課堂中出現(xiàn)的一些問(wèn)題,本文作了粗淺的分析和探究,如有不當(dāng)之處,還希望專家和同行能不吝指正。
在高中化學(xué)教學(xué)中,引入探究性內(nèi)容,是對(duì)高中化學(xué)的一種徹底性的變革。 使整個(gè)課堂教學(xué)從知識(shí)傳授型向知識(shí)發(fā)現(xiàn)型轉(zhuǎn)變,在這一轉(zhuǎn)變中,卻往往存在一些對(duì)教師來(lái)說(shuō)無(wú)法回避的問(wèn)題,其中重要的一個(gè)是:如何協(xié)調(diào)探究性問(wèn)題提出和學(xué)生探究所占用的時(shí)間和教學(xué)課時(shí)不足之間的問(wèn)題,這個(gè)問(wèn)題在高一化學(xué)教學(xué)中尤其突出。 因?yàn)樵诟咭换瘜W(xué)教學(xué)中,為了激發(fā)學(xué)生的興趣,采用探究性教學(xué),讓學(xué)生參與探究是常用的教學(xué)方法,但是現(xiàn)階段高一化學(xué)教學(xué)時(shí)間受到多方面因素影響而縮減,很難滿足探究性學(xué)習(xí)的時(shí)間要求。
為了能調(diào)解這一矛盾,一些高中化學(xué)教師就不得不把一些探究性的內(nèi)容改造為“偽探究性”學(xué)習(xí),如,在探究鎂的性質(zhì)時(shí),讓學(xué)生把點(diǎn)燃的鎂條放入盛有CO2的集氣瓶中;在探究原電池形成條件時(shí),讓學(xué)生分別架設(shè)不用導(dǎo)線連接、相同電極材料、不放入電解質(zhì)溶液等原電池,觀察電流表的變化等等。
這樣的“探究性”學(xué)習(xí),只能是在教師規(guī)定下的一種驗(yàn)證性學(xué)習(xí), 在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證某些物質(zhì)性質(zhì)或形成條件。這種“探究性”學(xué)習(xí)的主體不是學(xué)生,學(xué)生只是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)操作者。
所謂研究性學(xué)習(xí),廣義的理解是泛指學(xué)生主動(dòng)探究問(wèn)題的學(xué)習(xí),在目前的實(shí)踐中,主要是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下,以類似科學(xué)研究的方式去獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題。 這種學(xué)習(xí)方式通常要圍繞一個(gè)需要探究解決的特定問(wèn)題展開(kāi)[1]。而探究性課堂,更是要把對(duì)一個(gè)問(wèn)題的探究權(quán)交給學(xué)生,使學(xué)生成為真正的探究者。
如何在探究性課堂、學(xué)生自主探究和課時(shí)不足之間找一個(gè)平衡點(diǎn)? 筆者認(rèn)為首先一點(diǎn)就是對(duì)探究本身作一個(gè)精心的設(shè)計(jì),依靠設(shè)計(jì)準(zhǔn)備為整個(gè)探究性學(xué)習(xí)提供一個(gè)良好的平臺(tái)。 在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意:
1.探究性學(xué)習(xí)的要求應(yīng)符合學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”
最近發(fā)展區(qū)理論是由前蘇聯(lián)教育家維果茨基提出來(lái)的。 維果茨基的研究表明:教育對(duì)兒童的發(fā)展能起到主導(dǎo)作用和促進(jìn)作用, 但需要確定兒童發(fā)展的兩種水平:一種是已經(jīng)達(dá)到的發(fā)展水平;另一種是兒童可能達(dá)到的發(fā)展水平,表現(xiàn)為“兒童還不能獨(dú)立地完成任務(wù),但在成人的幫助下,在集體活動(dòng)中,通過(guò)模仿,卻能夠完成這些任務(wù)”。 這兩種水平之間的距離, 就是“最近發(fā)展區(qū)”。 把握“最近發(fā)展區(qū)”,能加速學(xué)生的發(fā)展。
在探究性化學(xué)課堂的設(shè)計(jì)中, 由于課本上沒(méi)有現(xiàn)成的探究性內(nèi)容可用, 教師的設(shè)計(jì)應(yīng)略高于學(xué)生現(xiàn)有能力。 比如在設(shè)計(jì)《鋁的性質(zhì)》這節(jié)課時(shí),讓學(xué)生操作鋁與酸、 堿的反應(yīng), 只是一個(gè)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。 根據(jù)書(shū)本“拓展視野”內(nèi)容可以設(shè)計(jì)為:讓學(xué)生通過(guò)對(duì)比H+濃度相同的鹽酸和硫酸與鋁反應(yīng)的速度,可以探究:在鋁與酸的反應(yīng)中, 是Cl-加快了反應(yīng)速率還是SO42-減慢了速率,由此得出課本中“如何正確使用鋁制品”這一問(wèn)題的理解。
這樣的設(shè)計(jì),高于學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平,可以讓學(xué)生在探究前就充滿對(duì)知識(shí)的渴望,從而通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探究獲得知識(shí)。
2.探究性學(xué)習(xí)應(yīng)該讓學(xué)生有真正的興趣
一些探究性學(xué)習(xí)往往是根據(jù)課本中的實(shí)驗(yàn)來(lái)要求學(xué)生完成,并通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察得出一些結(jié)論。 學(xué)生在這樣的實(shí)驗(yàn)中是否在真的探究? 通過(guò)一定的觀察,常有一些學(xué)生因?yàn)轭A(yù)習(xí)或者邊做邊看書(shū)常常已經(jīng)知道了實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,這樣的探究性實(shí)驗(yàn)也就失去了其“探究”的本來(lái)含義。
探究是指多層面的活動(dòng),包括觀察;提出問(wèn)題;通過(guò)瀏覽書(shū)籍和其他信息資源發(fā)現(xiàn)什么是已經(jīng)知道的結(jié)論,制定調(diào)查研究計(jì)劃;根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)對(duì)已有的結(jié)論作出評(píng)價(jià);用工具收集、分析、解釋數(shù)據(jù);提出解答,解釋和預(yù)測(cè);以及交流結(jié)果。 探究要求確定假設(shè),進(jìn)行批判的和邏輯的思考,并且考慮其他可以替代的解釋。[2]
在探究性課堂中,讓學(xué)生真正去探究應(yīng)是課本上找不到或者沒(méi)有直接答案的問(wèn)題。 比如在設(shè)計(jì)《影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素》這節(jié)課時(shí),為了讓學(xué)生能真正理解濃度、溫度、催化劑、固體表面積對(duì)反應(yīng)速率的影響,可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境:“春季運(yùn)動(dòng)會(huì)”又要開(kāi)始了,我們班準(zhǔn)備入場(chǎng)式,需要一些氫氣球。 校本課程選修《生活中的化學(xué)》的一組同學(xué)準(zhǔn)備自己在實(shí)驗(yàn)室制取氫氣,但提前一天準(zhǔn)備氫氣就會(huì)跑掉,而早上7:00 就要整隊(duì),因此只有很短時(shí)間來(lái)制備。如何選擇反應(yīng)呢?如何選擇條件呢?為學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)裝置后讓學(xué)生自己在實(shí)驗(yàn)中探究答案,并總結(jié)出影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。
化學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)化學(xué)原理有更深層次的認(rèn)識(shí)和理解,這是化學(xué)探究中常常采用實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要原因。 但是在化學(xué)課堂中引入探究性實(shí)驗(yàn)往往也帶來(lái)新的問(wèn)題,那就是課堂的管理和課堂的效率。
出于對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的好奇,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不熱衷于實(shí)驗(yàn)內(nèi)在的含義的認(rèn)識(shí),而是更為關(guān)注實(shí)驗(yàn)中是否會(huì)有新奇的現(xiàn)象。 比如在文章開(kāi)頭所提的鎂條燃燒,在那節(jié)課中, 點(diǎn)燃鎂條只是讓學(xué)生體會(huì)鎂在二氧化碳中的燃燒(2Mg+CO2=2MgO+C),一根鎂條就可以了,但是學(xué)生卻往往關(guān)注于鎂條燃燒時(shí)所發(fā)出的耀眼的白光,于是重復(fù)點(diǎn)燃鎂條。 這樣的實(shí)驗(yàn)一方面浪費(fèi)了實(shí)驗(yàn)藥品,更重要的是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)失去了探究的含義。
除此之外,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平不高也是影響實(shí)驗(yàn)探究的一個(gè)重要因素。 在不使用量筒的情況下, 不知道3~5mL 液體有多少、實(shí)驗(yàn)的步驟出問(wèn)題,這都對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究產(chǎn)生很嚴(yán)重的影響。
為了避免探究性實(shí)驗(yàn)失去本身的含義,更是為了讓學(xué)生從“好玩”到“探究”的轉(zhuǎn)變,在實(shí)驗(yàn)之前、之中、之后都應(yīng)該對(duì)學(xué)生加以指導(dǎo),如:
1.在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,要求每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行分工,做到每個(gè)人都參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)。
2. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)手前要求學(xué)生將大致步驟寫到筆記本上,讓學(xué)生知道下一步要做什么。
3.在實(shí)驗(yàn)中提示學(xué)生一些物質(zhì)大致的量可以到什么程度,比如:取1~2mL 液體就是普通小試管大約1~2cm等等。
4.在實(shí)驗(yàn)中,要求學(xué)生真實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或數(shù)據(jù)。
5.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,應(yīng)客觀點(diǎn)評(píng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn),為下次實(shí)驗(yàn)打下好的基礎(chǔ)。
總之,對(duì)學(xué)生嚴(yán)格的要求是探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾i_(kāi)展的一個(gè)重要保障。
化學(xué)課堂中的探究性學(xué)習(xí)最為重要的一步是,學(xué)生通過(guò)探究,在實(shí)證的基礎(chǔ)上,根據(jù)邏輯關(guān)系和推理,找到事件的因果關(guān)系和其他解釋。 但是在某些課堂上,教師往往在得到學(xué)生的解釋結(jié)論之后就認(rèn)為“大功告成”。 事實(shí)上,在探究性學(xué)習(xí)中對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)也是很重要的。
評(píng)價(jià),以及對(duì)解釋的排除或修正,是科學(xué)與其他形式的探究及其解釋相區(qū)別的一個(gè)特征。 人們可以問(wèn)這樣的問(wèn)題:實(shí)證材料能夠證明所提出的解釋嗎? 解釋是否足以回答問(wèn)題? 在將實(shí)證材料與解釋聯(lián)系起來(lái)的推理中有沒(méi)有明顯的偏見(jiàn)和缺點(diǎn)? 根據(jù)實(shí)證材料能不能得出其他解釋?[3]
及時(shí)正確的點(diǎn)評(píng),不僅是對(duì)學(xué)生這次探究行為的贊許,更是對(duì)學(xué)生未來(lái)對(duì)科學(xué)研究的激勵(lì)。 這就要求,教師在學(xué)生探究活動(dòng)之后,用簡(jiǎn)潔的話語(yǔ)對(duì)學(xué)生探究過(guò)程中的一些問(wèn)題和閃光點(diǎn)加以評(píng)價(jià)。 在此應(yīng)注意:
1.肯定學(xué)生成績(jī),指出學(xué)生不足
一些教師認(rèn)為,通過(guò)探究性過(guò)程,學(xué)生一定要回答出正確答案或者與其內(nèi)心相符的答案。 然而專家認(rèn)為,學(xué)生們能通過(guò)參與對(duì)話比較各自的研究結(jié)果,或把他們的結(jié)果與教師或教材提出的結(jié)果相比較來(lái)評(píng)價(jià)各種可能的解釋。 與科學(xué)探究不同的是,學(xué)生只要將他們的結(jié)果和適應(yīng)他們的發(fā)展水平的科學(xué)知識(shí)相結(jié)合,就達(dá)到了探究性學(xué)習(xí)的目的。[4]因此,只要學(xué)生在探究過(guò)程中已經(jīng)努力,就應(yīng)該加以贊賞。
在一個(gè)課堂探究性過(guò)程中也會(huì)存在一些問(wèn)題,這就需要教師在結(jié)束之后加以指出,比如:操作問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)藥品浪費(fèi)等問(wèn)題。
2.抓住生成資源,為后續(xù)教學(xué)服務(wù)
比如在《原電池形成條件》一課中,學(xué)生在探究原電池形成條件時(shí),將銅片、碳棒和NaCl 溶液組成原電池,并發(fā)現(xiàn)這個(gè)原電池中也存在電流,盡管學(xué)生可以從原電池形成條件(活性不同電極、導(dǎo)線相連、電解質(zhì)溶液)中了解到這是一個(gè)原電池,但是卻無(wú)法寫出其電池、電極反應(yīng),而這樣的一種吸氧腐蝕的原電池也超越了學(xué)生當(dāng)時(shí)的能力。 對(duì)于這樣的一個(gè)探究性過(guò)程中所產(chǎn)生的課堂生成性資源,應(yīng)該為廣大教師所重視。 如果把這個(gè)反應(yīng)與后續(xù)知識(shí)相聯(lián)系,比如與鋼鐵的腐蝕相對(duì)應(yīng),就可以讓學(xué)生比較簡(jiǎn)單地理解這個(gè)反應(yīng)。 如果能把握住這樣的課堂生成資源并進(jìn)行及時(shí)點(diǎn)評(píng),就會(huì)讓課堂更有深度和廣度,讓探究更有意義。
探究性課堂作為高中化學(xué)教學(xué)中的一個(gè)重要組成部分,現(xiàn)在正在為廣大化學(xué)教師所接受、運(yùn)用和實(shí)踐,正如教育家施瓦布指出“如果要學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法,那么有什么學(xué)習(xí)比通過(guò)積極地投入到探究的過(guò)程中去更好呢?”[4]探究性的課堂會(huì)在化學(xué)教學(xué)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。 讓化學(xué)的探究性課堂真正成為學(xué)生的探究化學(xué)知識(shí)的天地,也就是讓學(xué)生真正成為化學(xué)探究性課堂的主體。
[1] 胡興宏.關(guān)于學(xué)校實(shí)施研究性學(xué)習(xí)的構(gòu)想[J].上海教育科研,2000,(1)
[2] National Research Council. The National Science Education Standards. Washington DC: National Academy Press,1996:23
[3] 陸璟.探究性學(xué)習(xí)[DB/OL] .http://www.edu.cn/20020521/3026270.shtml
[4] National Research Council. Inquiry and National Science Education: A Guide for Teaching and Learning. Chapter 2,2000