阮秀云王后雄

（華中師范大學(xué)化學(xué)教育研究所　湖北武漢　430079）

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薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

阮秀云王后雄

（華中師范大學(xué)化學(xué)教育研究所湖北武漢430079）

摘要：薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式是通過發(fā)現(xiàn)和提問的方式來向?qū)W生傳授問題解決策略的一種現(xiàn)代教學(xué)模式。薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)能夠有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力，有助于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式對中學(xué)化學(xué)教學(xué)有很強(qiáng)借鑒意義。

關(guān)鍵詞：薩奇曼；探究訓(xùn)練；化學(xué)教學(xué)

2001年，我國制定的化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是課程改革的重要目標(biāo)?？茖W(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅要求學(xué)生掌握學(xué)科的基礎(chǔ)知識、基本技能，對過程和方法有一定的了解，還要求學(xué)生具有創(chuàng)新精神和探究能力，形成正確的科學(xué)態(tài)度與價值觀。科學(xué)探究是全面培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑之一?；瘜W(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在化學(xué)教學(xué)中運(yùn)用探究教學(xué)對發(fā)揮學(xué)生的主體性，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性、科學(xué)思維、探究能力具有非常重要的作用。薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式對化學(xué)探究教學(xué)有著很好的借鑒價值。

一、薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式

薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式是由美國教學(xué)法專家理查德·薩奇曼教授提出的。薩奇曼認(rèn)為，人天生就有一種對陌生的事物或疑難問題產(chǎn)生好奇并進(jìn)行研究的傾向，這是一種內(nèi)在的心理探究欲望。教師在教學(xué)中應(yīng)該很好地利用學(xué)生的這種與生俱來的內(nèi)在的心理探究欲望，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，了解探究事物的方法，并掌握這些過程和方法進(jìn)而利用它們獲得知識，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)和研究的能力。

1.理論基礎(chǔ)

美國心理學(xué)家斯騰伯格指出，在學(xué)校中提出的問題與日常生活中遇到的問題，兩者之間有很大的不同。例如，日常生活中的問題是不確定的，解決問題需要的信息以及問題的答案也是模糊不清的。薩奇曼探究模式就是試圖把兩種問題解決統(tǒng)一起來的教學(xué)理論之一。另外，心理學(xué)家布魯納提出在探究和發(fā)現(xiàn)中學(xué)習(xí)可以強(qiáng)化學(xué)生的理智能力，使學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)發(fā)生由外部獎勵向內(nèi)部獎勵的轉(zhuǎn)變，在學(xué)習(xí)的過程中，使學(xué)生學(xué)習(xí)探究和發(fā)現(xiàn)的方法，還有助于學(xué)生對信息的記憶。斯騰伯格和布魯納等教育家的理論對薩奇曼探究訓(xùn)練模式的提出產(chǎn)生了很大影響。薩奇曼探究模式提倡模擬再現(xiàn)科學(xué)家解決問題的過程，幫助學(xué)生掌握探究、解釋某種現(xiàn)象的方法，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生在真實(shí)生活情境中發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力。所以，科學(xué)家遭遇疑難情境，搜集和處理所需資料，最終達(dá)到問題解決的探究過程成為薩奇曼探究模式的基礎(chǔ)。薩奇曼認(rèn)為，科學(xué)家這種用來解決問題、探尋未知事物的理智策略是可以傳授給學(xué)生的，這成為薩奇曼探究模式建立的前提。要達(dá)到很好地培養(yǎng)學(xué)生探究能力的目的必須按照一定的步驟進(jìn)行訓(xùn)練，因而就形成了探究訓(xùn)練教學(xué)模式［1］。

2.教學(xué)程序

通過對薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式的學(xué)習(xí)與理解，該模式的教學(xué)程序一般包括以下六個步驟。

（1）選擇情境提出問題

教師選擇的問題，必須能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生刺激，引起學(xué)生的興趣，讓學(xué)生產(chǎn)生探究問題的動機(jī)。而問題的提出，可以借助一定的情境。通過創(chuàng)設(shè)情境來提出問題，可以讓學(xué)生更加自然的接受問題，而且可以體現(xiàn)問題的趣味性與內(nèi)在知識的應(yīng)用性。對于創(chuàng)設(shè)的情境可以選擇學(xué)生可感知的直觀情境，也可以是與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)的情境，也可以是從知識和資料背景入手設(shè)置情境［2］。

（2）介紹程序呈現(xiàn)問題

在學(xué)習(xí)活動開始前，教師應(yīng)向?qū)W生對探究過程的相關(guān)問題進(jìn)行介紹。例如，整個學(xué)習(xí)過程分幾個步驟，在過程中應(yīng)遵循哪些規(guī)則，對某些環(huán)節(jié)有哪些建議等。這樣，學(xué)生會對教學(xué)過程有大致的了解，對如何去尋找問題的解決方案更加明確。之后，教師要把選擇的問題進(jìn)行呈現(xiàn)，讓每個學(xué)生明確將要研究的問題，帶著問題進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。

（3）提出假設(shè)搜集資料

假設(shè)就是針對問題，提出的可能的解決方案、問題的答案或解釋。在這個環(huán)節(jié)中，教師要鼓勵學(xué)生在已學(xué)知識的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行大膽的設(shè)想。學(xué)生在作出假設(shè)之后，根據(jù)假設(shè)收集資料。在搜集資料的過程中，可以通過向教師提問的方式，獲得更多的信息。但是在該階段，教師對學(xué)生提出的問題只能回答“是”或“否”，為學(xué)生澄清問題，對資料進(jìn)行篩選。教師作為資料的提供者參與教學(xué)活動。同時，如果有需要，學(xué)生也可以進(jìn)行相互討論。若收集的資料無法證明或否定了自己作出的假設(shè)，學(xué)生需要重新作出假設(shè)或?qū)υ僭O(shè)進(jìn)行修改，然后再進(jìn)行資料收集工作。所以，這個階段是一個“提出假設(shè)-搜集資料-提出假設(shè)”的循環(huán)過程［3］。

（4）驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論

學(xué)生根據(jù)問題大膽的提出多種假設(shè)，并根據(jù)假設(shè)搜集了大量資料，對于假設(shè)的正確性，需要學(xué)生聯(lián)系獲得的資料、信息進(jìn)行分析、推理及解釋，最終全班決定是否接受。在這個環(huán)節(jié)中，學(xué)生可以通過設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)或參閱其他資料對提出的假設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。如果假設(shè)得到了驗(yàn)證，就得到了相應(yīng)的結(jié)論；如果假設(shè)無效，就要再次進(jìn)行上個階段“提出假設(shè)-搜集資料-提出假設(shè)”的不斷循環(huán)。

（5）解釋理論遷移應(yīng)用

當(dāng)學(xué)生提出的假設(shè)，經(jīng)過驗(yàn)證，得出結(jié)論之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生對理論進(jìn)行解釋。例如，所得理論要遵循的原則，應(yīng)用時需要的條件，起到的效果以及在其他情境中應(yīng)用時的預(yù)測性價值等。在形成系統(tǒng)的解釋之后，教師要進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生對這一理論進(jìn)行遷移應(yīng)用。

（6）反思過程提高技能

薩奇曼認(rèn)為，探究式教學(xué)不應(yīng)該只是教師的一種教學(xué)方式，更應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容。所以，在薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式的最后一個階段，教師要帶領(lǐng)全體學(xué)生對經(jīng)歷的探究過程進(jìn)行反思總結(jié)，讓學(xué)生重新認(rèn)識自己的探究過程，回顧在探究過程中用了哪些方法，哪些方法相對有效，今后應(yīng)怎樣進(jìn)行改進(jìn)。為了提高學(xué)生的探究技能，這個階段是必不可少的。

二、應(yīng)用探索

根據(jù)薩奇曼的探究訓(xùn)練模式，選取了“銅與濃硫酸反應(yīng)”為例，進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，如表1所示。銅與濃硫酸反應(yīng)過程復(fù)雜，會有多種中間產(chǎn)物生成，但在中學(xué)階段，對主要反應(yīng)進(jìn)行探究，做到適度引導(dǎo)，防止學(xué)生知識混亂。

表1教學(xué)設(shè)計(jì)

提出假設(shè)搜集資料驗(yàn)證假設(shè)得出結(jié)論學(xué)生：加熱結(jié)束后，銅絲變黑，是不是反應(yīng)中生成了一種黑色的物質(zhì)覆蓋在了銅的表面?教師：是。學(xué)生：銅的化合物中，氧化銅是黑色的，黑色的物質(zhì)是氧化銅嗎?教師：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證一下。學(xué)生：反應(yīng)后溶液顯黑色，是溶液濃度太大，顏色太深嗎?加入水之后，稀釋變藍(lán)色?教師：不是。濃度過大會影響溶液顏色，但在本實(shí)驗(yàn)中不是主要因素。學(xué)生：水是反應(yīng)物嗎?教師：不是。學(xué)生：水是起稀釋作用嗎?教師：是。學(xué)生：那可不可以認(rèn)為，溶液加入水后，又發(fā)生了反應(yīng)，但水沒參與反應(yīng)。教師：是的。學(xué)生：硫酸銅溶液是藍(lán)色的，是濃硫酸被稀釋后與物質(zhì)反應(yīng)生成硫酸銅?教師：是。學(xué)生：溶液顯黑色，溶液內(nèi)可能含有氧化銅?教師：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證一下。學(xué)生通過假設(shè)、提問、收集資料，能夠確定以下幾個可能的結(jié)論：①銅與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體；②銅與濃硫酸反應(yīng)生成氧化銅；③氧化銅與稀硫酸反應(yīng)得到硫酸銅。設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行驗(yàn)證。a.加熱褪色后的品紅溶液，觀察現(xiàn)象。溶液恢復(fù)紅色，證明產(chǎn)生的氣體是二氧化硫。b.將反應(yīng)后的銅絲浸入稀硫酸中，觀察現(xiàn)象。可以觀察到銅絲表面黑色固體溶解，溶液變?yōu)樗{(lán)色。證明黑色物質(zhì)為氧化銅。c.將加熱反應(yīng)后的黑色溶液中倒入稀硫酸，觀察現(xiàn)象。溶液變?yōu)樗{(lán)色，證明反應(yīng)后的液體因?yàn)楹醒趸~，所以呈現(xiàn)黑色。通過學(xué)生進(jìn)行以上探究，假設(shè)得到驗(yàn)證，得到相應(yīng)結(jié)論。反思過程提高技能鼓勵學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生歸納總結(jié)能力。經(jīng)過一系列的分析、推理、驗(yàn)證，可以得到銅與濃硫酸反應(yīng)發(fā)生了兩步反應(yīng)，化學(xué)方程式：Cu+ H2SO4（濃）=△=CuO+H2O+SO2↑CuO+H2SO4=CuSO4+H2O所以這個過程總反應(yīng)就可以表示為教材中呈現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng)方程式：Cu+2H2SO4（濃）=△=CuSO4+2H2O+SO2↑鼓勵學(xué)生嘗試進(jìn)行解釋，分析化合價的變化，電子得失情況，得出濃硫酸作氧化劑，表現(xiàn)出了氧化性，同時也體現(xiàn)了酸性。引導(dǎo)學(xué)生思考反應(yīng)是否必須在加熱條件下進(jìn)行，稀硫酸有沒有氧化性，實(shí)驗(yàn)中銅與濃硫酸的量對實(shí)驗(yàn)有沒有影響等等。另外，通過為學(xué)生提供一些典型例題，加強(qiáng)學(xué)生對內(nèi)容理解，學(xué)會應(yīng)用。解釋結(jié)論遷移應(yīng)用教師帶領(lǐng)全班學(xué)生回憶整個教學(xué)過程，提高了哪些能力，有哪些收獲。鼓勵學(xué)生思考本節(jié)課還有哪些不足，哪些地方需要改進(jìn)，哪些現(xiàn)象未能觀察到等。例如，實(shí)驗(yàn)過程中有白色煙霧產(chǎn)生，該如何解釋；實(shí)驗(yàn)裝置是否合理，需不需要尾氣處理裝置，防倒吸等等。1.提高學(xué)生觀察現(xiàn)象，描述現(xiàn)象的能力2.培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的能力，分析問題、推理問題的能力。3.讓學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)，進(jìn)行自主探究。1.讓學(xué)生體驗(yàn)由現(xiàn)象出發(fā)到形成概念的過程。2.加強(qiáng)學(xué)生知識運(yùn)用的能力。明確探究過程、探究方法，提高學(xué)生探究技能。

3.薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式應(yīng)用策略

薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式側(cè)重于解釋事情為什么會這樣發(fā)生，結(jié)果為什么是這樣的問題，所以，基本原理及基本觀點(diǎn)的教學(xué)比較適合運(yùn)用該模式，對于基本概念的教學(xué)顯然不太合適［1］?；瘜W(xué)作為一門自然學(xué)科，涉及物質(zhì)及其變化的原理性知識有很多，所以，將薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式運(yùn)用于化學(xué)教學(xué)中有很重要的價值。但是任何一種理論的建立都有特定的情境，也有其局限性。因而，在運(yùn)用某種理論時，我們要有一定的策略，才能更好地發(fā)揮它的作用。

（1）選擇合適內(nèi)容，避免模式泛用

再好再完善的理論或模式也不是萬能的，誠如上文所說，不是所有的教學(xué)內(nèi)容都適合采用薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式，教師在教學(xué)過程中不能片面地為了追求教學(xué)上所謂的“先進(jìn)”，過度利用薩奇曼探究模式。薩奇曼探究訓(xùn)練模式的教學(xué)步驟不一定全部都用，教師要根據(jù)自己教學(xué)的實(shí)際情況進(jìn)行取舍。另外，教師在運(yùn)用前應(yīng)該明確薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式適于解決的問題，即適用對象。在此基礎(chǔ)上，對教材進(jìn)行分析，在教材中選擇合適的內(nèi)容，并從學(xué)生已有知識和經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，最終確定是否可以利用該種模式。只有這樣才能真正達(dá)到優(yōu)化教學(xué)的目的。

（2）多方獲取資料，允許學(xué)生犯錯

在薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式中，充分體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)作用及學(xué)生的主體地位，打破了“教師教，學(xué)生學(xué)”的灌輸式傳統(tǒng)教學(xué)模式。首先，教師要提出恰當(dāng)?shù)目商骄康膯栴}。然后，在探究訓(xùn)練過程中，教師要對學(xué)生提問的問題給予“是”或“否”的回答。所以，教師在課前需要多渠道，多方面的獲取資料，能夠回答學(xué)生的各種提問，對學(xué)生搜集資料、尋找答案，真正起到引導(dǎo)作用。另外，探究是所有學(xué)生的探究，不是少數(shù)人的探究。教師在教學(xué)過程中要充分調(diào)動學(xué)生的積極性，允許學(xué)生各種大膽的猜想假設(shè)，允許學(xué)生有與設(shè)想不一樣的問題，允許學(xué)生犯錯，只有這樣才能充分發(fā)揮學(xué)生的想象力，提高學(xué)生的思維能力。

（3）注重獲得知識，重視探究過程

薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式在教學(xué)中的運(yùn)用應(yīng)該更強(qiáng)調(diào)理解的質(zhì)，而不僅是信息的量［4］。在教學(xué)中任何理論的應(yīng)用都是為教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生服務(wù)的。通過教學(xué)，使學(xué)生獲得大量知識是非常重要的，但對于學(xué)生來說，掌握知識獲得的方法是否更重要呢?薩奇曼探究訓(xùn)練模式的目的就是通過探究訓(xùn)練的過程，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力，使學(xué)生形成一定的科學(xué)思維，具有創(chuàng)新精神和探究能力，進(jìn)而能夠?qū)⑦@些方法與能力遷移到其他情境中去。所以，教師在運(yùn)用薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式時，最后一個步驟——分析探究過程是非常必要的，要引導(dǎo)學(xué)生對整個過程進(jìn)行反思，而不是在學(xué)生得到結(jié)論后就結(jié)束教學(xué)。

薩奇曼探究訓(xùn)練教學(xué)模式是通過教師提出問題，師生間提問獲取資料，經(jīng)過一系列假設(shè)、收集資料、再假設(shè)的循環(huán)，向?qū)W生傳授問題解決策略的一種模式。在化學(xué)教學(xué)中科學(xué)地應(yīng)用薩奇曼探究訓(xùn)練模式能夠很好地發(fā)揮學(xué)生的主動性，體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，充分調(diào)動學(xué)生的積極性。同時，在整個過程中，教師要提出可探究性的問題，組織教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生收集資料，評價學(xué)生及探究過程，教師角色發(fā)生了很大的變化。教師真正由課堂的“控制者”成為了組織者、引導(dǎo)者、輔助者［5］。薩奇曼探究訓(xùn)練模式的應(yīng)用在很大程度上培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力，為全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)揮了重要作用。

參考文獻(xiàn)

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doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.002

文章編號：1008-0546（2016）02-0007-04

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B