王惠珍
摘要: 解決義務教育階段的化學新課程非常注重發(fā)展學生的科學探究能力。科學探究既是一種重要的學習方式,又是義務教育階段化學課程的重要內(nèi)容。在課堂中實施探究式教學,有利于學生科學探究能力的培養(yǎng)。
關鍵詞: 化學新課程探究式教學應用
一、新課程強烈呼喚探究式教學
義務教育階段的化學新課程以“提高學生的科學素養(yǎng)”作為課程理念,以建構主義學習理論為基礎,提倡從學生已有的經(jīng)驗出發(fā)創(chuàng)設能體現(xiàn)化學、技術、社會、環(huán)境相互關系的學習情景,讓學生主動地體驗科學探究的過程,使學生在知識的形成和應用過程中形成科學態(tài)度,學習科學方法,在“做科學”的實踐中培養(yǎng)學生的科學探究能力和創(chuàng)新能力。[1]
然而傳統(tǒng)教學以行為主義學習理論為基礎,強調(diào)教師是教學的中心,是教學過程的設計者、組織者和訓練者,學生是知識的接受者,在教師創(chuàng)設的情境中被動地接受知識。傳統(tǒng)教學在教學過程中過分注重書本知識的傳授,脫離了學生的直接經(jīng)驗,忽視了學生的體驗和情感,不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。
探究式教學是指從學科領域或現(xiàn)實生活中選擇和確立主題,在教學中創(chuàng)設類似于學術研究的情境,使學生通過獨立自主地發(fā)現(xiàn)問題、設計實驗方案、進行實驗、收集與處理信息、表達與交流等探索活動,獲得知識,培養(yǎng)能力,發(fā)展科學精神和科學素養(yǎng)的過程。[2]它具有以下幾個方面的特征:學習者圍繞科學性問題展開探究活動;學習者獲取可以幫助他們解釋和評價科學性問題的證據(jù);學習者要根據(jù)事實證據(jù)形成解釋,對科學性問題做出回答;學習者通過比較其他可能的解釋,特別是那些體現(xiàn)出科學性理解的解釋,來評價他們自己的解釋;學習者要交流和論證他們所提出的解釋。[3]
與傳統(tǒng)的教學方式不同,探究式教學把學生真正置于學習的主體地位,通過學生積極主動地進行探究性學習,使學生的主體性、能動性和創(chuàng)造性得以不斷生成、發(fā)展和提升,對發(fā)展學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的作用。探究式教學遵循了學生認知的一般規(guī)律,使學生在獲得知識和技能的同時也獲得了科學探究的訓練,體驗到了探究真理的樂趣,形成和發(fā)展了探究問題的能力,獲得了自由、充分、和諧發(fā)展,彰顯了基礎教育課程改革的新理念。
二、化學課堂教學中探究式教學的應用
科學探究既是一種重要的學習方式,又是義務教育階段化學課程的重要內(nèi)容。科學探究活動涉及提出問題、猜想與假設、制訂計劃、進行實驗、搜集證據(jù)、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等要素。[4]探究式教學對培養(yǎng)學生的科學探究能力具有重要的作用,下面就以《金屬的化學性質(zhì)》(九年級化學·下冊)課題為例,談談如何應用探究式教學對學生的科學探究能力進行培養(yǎng)。
1.創(chuàng)設情境,培養(yǎng)提出問題的能力。
愛因斯坦說過:提出一個問題比解決一個問題更重要,解決問題也許僅僅是一個數(shù)學或?qū)嶒炆系募寄芏?,提出問題則是創(chuàng)造性思維的表現(xiàn)。對于中學生來說,能否發(fā)現(xiàn)、提出問題主要取決于教學中教師問題情境的創(chuàng)設。問題情境的創(chuàng)設有多種方法,但一定要從化學學科教學目標出發(fā),并結合學生的學習實際與社會、生活經(jīng)驗,這樣更能激發(fā)學生的積極性。
在《金屬的化學性質(zhì)》的教學中,我通過設計一些與金屬的性質(zhì)有關的問題情境來培養(yǎng)學生提出問題的能力。先讓學生說說鐵、鋁等金屬材料在生活和生產(chǎn)中的用途,再由用途聯(lián)系性質(zhì)來展開教學。通過提問“‘真金不怕火煉說明金具有什么性質(zhì)”,引導學生學習金屬與氧氣反應的知識。通過情境的創(chuàng)設,激發(fā)學生的思維,使他們有追根溯源的欲望。
2.猜想與假設,培養(yǎng)科學思維能力。
恩格斯說:“只要自然科學在思維著,它的發(fā)展形式就是假設?!睂W生提出問題后,教師應盡量在問題情境中引導學生不斷產(chǎn)生假設,并圍繞假設進行探究,引導學生將原有的各種片斷知識、素材從各個不同的角度加以改裝組合,從中發(fā)現(xiàn)內(nèi)在的聯(lián)系,逐漸形成科學的學習方法。
在教授本課題的兩大重點問題“金屬與酸溶液的反應”、“金屬與鹽溶液的反應”時,傳統(tǒng)的教學方法是讓學生照方抓藥,依據(jù)給出的實驗方案逐步驗證,缺乏讓學生主動思考的過程,不利于學生問題意識的培養(yǎng)。探究式教學則不然,它不僅強調(diào)學生實驗技能的培養(yǎng),更注重學生科學思維能力的培養(yǎng),包括猜想與假設能力。在本課題中,為了培養(yǎng)學生的科學思維能力,我先讓學生依據(jù)已有知識和經(jīng)驗提出自己的猜想,并要求學生說出猜想的依據(jù),設計驗證猜想的方案,討論驗證猜想的方法。學習“金屬與酸溶液的反應”時,我先讓學生回憶鋅與稀硫酸的反應,再提出問題:“是否所有的金屬都能與鹽酸或稀硫酸反應生成氫氣?”然后組織學生討論,讓學生提出自己的假設和驗證假設的實驗方案,猜想:若所給金屬與酸反應,應觀察到什么現(xiàn)象?不能反應,又應觀察到什么現(xiàn)象?怎樣證明產(chǎn)生的氣體為氫氣?學習“金屬與鹽溶液的反應”時,我先讓學生回憶鐵與硫酸銅溶液的反應,再提問:“是否所有的金屬都能與另一種金屬的化合物溶液反應?”然后要求學生根據(jù)所給藥品討論得出實驗方案,并推測若能反應,應觀察到什么現(xiàn)象,若不能反應,又應觀察到什么現(xiàn)象。這樣,通過聯(lián)系已有知識和經(jīng)驗進行合理的猜想與假設,培養(yǎng)了學生科學思維的能力。
3.進行實驗,培養(yǎng)實驗技能與實事求是的科學態(tài)度。
驗證是學生確立自己的假設是否成立的關鍵。驗證的方法一般以實驗為主,要以實驗中觀察到的科學事實為依據(jù)來判斷假設的科學性。當實驗事實與假設不相符時,學生可再進行討論或向教師提出疑問,教師則要引導學生找出問題的根源所在,并適當增加知識素材,指導學生重新假設驗證。
本課題中,在猜想和實驗設計方案完成后,就讓學生以小組為單位,進行實驗探究。在學生進行實驗時,教師充當向?qū)?,引導學生觀察并如實記錄實驗現(xiàn)象。
4.解釋與結論,培養(yǎng)信息處理及交流與合作能力。
教學活動就是一種特殊的交往活動,在這種特殊的認知活動中,教學過程成為師生間、學生間信息傳遞的互動過程,也是師生間、學生間情感交流的人際交往的過程。學生正是在這樣的交往與合作中得到發(fā)展。
本課題中,當學生實驗完畢后,我首先要求學生自主分析實驗現(xiàn)象,得出實驗結論,以培養(yǎng)他們的信息處理能力。然后組織學生在小組內(nèi)和小組間進行交流,闡釋實驗現(xiàn)象,論證實驗結果。在表述實驗結果時同組成員之間可互為補充,不同組成員之間互相交流、質(zhì)疑,以培養(yǎng)他們的表達能力、交流能力和合作能力。在這個教學環(huán)節(jié)中,大部分的學生能根據(jù)實驗現(xiàn)象得出“有些金屬能與鹽酸或稀硫酸發(fā)生置換反應生成氫氣,有些金屬則不能;有些金屬能將另一種金屬從它的化合物溶液中置換出來,有些則不能”的實驗結論。在學生的交流與討論中,少部分學生還能夠根據(jù)上述兩個結論提出新的問題:“金屬與酸溶液的反應需要什么條件?金屬與鹽溶液的反應又需要什么條件?”從而引發(fā)新一輪的“解決問題”的學習——金屬活動性順序的教學。
又引導學生分析在金屬與酸溶液反應的實驗中,Mg、Zn、Fe、Cu、H在金屬活動性順序表中位置,得出金屬與酸溶液發(fā)生置換反應的規(guī)律;分析在金屬與鹽溶液反應的實驗中,Cu、Al、Ag、Fe在表中的位置,得出金屬與鹽溶液發(fā)生置換反應的規(guī)律。
5.學以致用,培養(yǎng)科學應用能力。
教師的教學要貼近學生的生活,貼近社會實際,要讓學生真切地感受知識的實際意義,體會到學科知識不是書本的教學,而是廣泛滲透和應用到現(xiàn)實生活和社會實際之中,學會“學以致用”。
在本課題教學即將結束時,我又結合生活中的不法分子利用假“銀元”騙取錢財?shù)氖聦?,出示假“銀元”(實際為鋁),要求學生用所學的化學知識辨出真?zhèn)?。通過討論,學生得出多種方法,如利用密度、硬度及金屬與鹽溶液反應的規(guī)律等。然后我又讓學生動手實驗,驗證他們的方法是否正確,通過“思”與“做”,既讓學生學到了知識,又提高了學生將所學知識應用于生活實踐的實際應用能力,真正做到學科學、用科學。
在探究式教學課堂上,學生思維非?;钴S,討論熱烈,表現(xiàn)出對化學的強烈興趣。探究性教學培養(yǎng)了學生的思維能力、分析解決問題的能力和實驗技能,提高了學生的綜合素質(zhì),極大地調(diào)動了學生自主學習的積極性,也使學生在做科學的過程體驗到了學習的樂趣與成功的愉悅。
參考文獻:
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[2]陳志偉等編.中學科學教育[M].浙江:浙江大學出版社,2001.
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[4]閻光亮等編.課程改革簡明讀本[M].北京:首都師范大學出版社,2001.
(作者系廣西師范大學教育科學學院2009級研究生)