論優(yōu)化設(shè)計(jì)在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課教學(xué)中的應(yīng)用

中學(xué)化學(xué)既要培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦思考問(wèn)題和利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活問(wèn)題的能力，還要訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力，這是化學(xué)的特色之一。化學(xué)本身是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科的生命線。化學(xué)教學(xué)是以試驗(yàn)為依據(jù)、以理論為先導(dǎo)，通過(guò)對(duì)化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察、記錄，對(duì)問(wèn)題的分析、理解、概括、綜合，以達(dá)到形成概念、掌握理論、啟迪心智、陶冶情操的目的。下面，筆者就中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究課的設(shè)計(jì)作些探討。

一、實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)涵

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究我們想讓學(xué)生獲得什么？在化學(xué)教學(xué)中，我們更想讓學(xué)生通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，培養(yǎng)他們的探究能力，形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。科學(xué)探究的過(guò)程有很多，在化學(xué)教學(xué)中我們主要通過(guò)實(shí)驗(yàn)和學(xué)生活動(dòng)去體現(xiàn)這一過(guò)程。

科學(xué)探究的過(guò)程包括研究與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流。當(dāng)然科學(xué)探究過(guò)程未必完全是上述過(guò)程，這僅僅是科學(xué)探究的“形”；科學(xué)探究中更重要的是它的“神”，即科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，其中包括求知、進(jìn)取和求實(shí)，求知是科學(xué)探究的先導(dǎo)，進(jìn)取是科學(xué)探究的保證，求實(shí)是科學(xué)探究的基本要求。在教學(xué)中，教師往往更關(guān)注科學(xué)探究的“形”。可能我們會(huì)有這樣的想法：在教學(xué)中，對(duì)于試驗(yàn)或?qū)嶋H問(wèn)題，學(xué)生只是經(jīng)過(guò)了實(shí)際上是在教師設(shè)計(jì)好的步驟中進(jìn)行的虛假的探究活動(dòng)，并沒(méi)有形成科學(xué)的態(tài)度和價(jià)值觀。形神兼?zhèn)洳拍苁菇虒W(xué)中的科學(xué)探究過(guò)程有意義，讓學(xué)生把“想”與“做”結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生在過(guò)程中真正有自己的體驗(yàn)。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程

1.構(gòu)建情境，形成認(rèn)知矛盾。

蘇霍姆林斯基說(shuō)過(guò)：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者，而在兒童的世界中，這種需要更為強(qiáng)烈。”科學(xué)家的探究過(guò)程都是從問(wèn)題開(kāi)始的，是因?yàn)樗麄冇刑剿魑粗澜绲暮闷嫘模信行缘难酃猓运麄兡軌蛲ㄟ^(guò)已知思考未知，這就是基本科學(xué)素養(yǎng)。但實(shí)際上我們很多人都沒(méi)有這種素養(yǎng)，都缺乏探索的欲望和批判的眼光，都只習(xí)慣于接受，因此我們進(jìn)行的活動(dòng)往往是被動(dòng)的。在教學(xué)中，更應(yīng)該注意情境的設(shè)置，一個(gè)好的情境能夠使學(xué)生產(chǎn)生無(wú)知的感覺(jué)和解決問(wèn)題的愿望。

針對(duì)課程內(nèi)容，我們應(yīng)該注意問(wèn)題情境的構(gòu)建。這些問(wèn)題應(yīng)該具備下列特征：含有與我們的觀念或現(xiàn)實(shí)相沖突的事件，并不是每一個(gè)疑惑都可以成為問(wèn)題的。可能某個(gè)疑惑之所以成為疑惑僅僅因?yàn)槲覀儾恢来鸢福欢鉀Q它卻并不需要新的概念，因而沒(méi)有進(jìn)行探究的必要。從這個(gè)意義上講，一個(gè)好的問(wèn)題應(yīng)該具備以下幾點(diǎn)要求：?jiǎn)栴}應(yīng)該能激發(fā)學(xué)生“求知”心態(tài)，使學(xué)生產(chǎn)生解決問(wèn)題的愿望；問(wèn)題應(yīng)該有足夠的復(fù)雜性，包含許多相互關(guān)聯(lián)的部分；問(wèn)題應(yīng)該具有針對(duì)性，能夠引出我們要學(xué)生理解的相關(guān)概念、原理；問(wèn)題能促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)；問(wèn)題有助于學(xué)生作出可檢驗(yàn)的預(yù)測(cè)，并隨時(shí)反饋和評(píng)價(jià)。

2.學(xué)生探究，發(fā)現(xiàn)新知。

應(yīng)該讓學(xué)生親自動(dòng)手去做實(shí)驗(yàn)（可以分組實(shí)驗(yàn)），而不是教師演示，體驗(yàn)過(guò)程不是說(shuō)出來(lái)和聽(tīng)出來(lái)的。在“做”中“學(xué)”，在“學(xué)”這“做”，才能使教學(xué)真正有效。這里，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作分析，以分組討論的形式讓學(xué)生找到解決問(wèn)題的正確答案，然后通過(guò)合作的方式完成課本上的實(shí)驗(yàn)，或在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)去探究。

學(xué)生根據(jù)假設(shè)——氯氣可以與水反應(yīng)，組織小組成員設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中他們將會(huì)遇到很多問(wèn)題，這些問(wèn)題將對(duì)其自身思維形成沖擊：氯氣通入到水中，可能溶解于水，可能與水反應(yīng)；氯氣如果能與水反應(yīng)，將會(huì)看到什么現(xiàn)象？這個(gè)現(xiàn)象能否支持做出的假設(shè)？如果不能，還需要什么過(guò)程才能證明？在一步步做實(shí)驗(yàn)和探討的過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)自身經(jīng)驗(yàn)與新問(wèn)題的撞擊，通過(guò)和同學(xué)之間思維的交流，感受到探索過(guò)程的艱辛與樂(lè)趣。

3.分析數(shù)據(jù)，解釋現(xiàn)象。

在收集到一系列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和觀察到一系列的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，用已知的知識(shí)去感悟未知的東西。在這里應(yīng)該注意設(shè)計(jì)有層次的問(wèn)題去引發(fā)學(xué)生的思考，因?yàn)閷W(xué)生單純的行為參與并不能引發(fā)起高層次的思考，只有有價(jià)值的問(wèn)題才能使學(xué)生有深層次的認(rèn)知，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。問(wèn)題應(yīng)該具有層次性和開(kāi)放性，使得每個(gè)學(xué)生都可以根據(jù)自身對(duì)實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)講出自己的意見(jiàn)。

教師應(yīng)該利用好的問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建自己的知識(shí)體系，幫助學(xué)生解決問(wèn)題。比如，在本實(shí)驗(yàn)中HCIO的性質(zhì)是學(xué)生在已有的知識(shí)基礎(chǔ)上無(wú)法探究的，在這里教師應(yīng)該補(bǔ)充或建議學(xué)生補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的探究活動(dòng)，同時(shí)將知識(shí)進(jìn)行小結(jié)和深化。

4.教師、學(xué)生評(píng)價(jià)。

教師應(yīng)提出適當(dāng)?shù)膽?yīng)用問(wèn)題來(lái)激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考，學(xué)生則將已建立的科學(xué)概念和學(xué)會(huì)的科學(xué)方法加以應(yīng)用。比如，可以布置更加開(kāi)放的探究問(wèn)題：探究水的凈化。鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步感受生活，理解化學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，同時(shí)鍛煉自己的探究能力。

5.問(wèn)題討論。

（1）探究過(guò)程中學(xué)生的收獲

探究既是學(xué)生學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是學(xué)生學(xué)習(xí)的方式。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，只有使認(rèn)識(shí)過(guò)程、情感過(guò)程和意志過(guò)程得到協(xié)同發(fā)展，才能收到好的效果。探究學(xué)習(xí)，可使學(xué)生得到全面發(fā)展。

（2）獲得親自參與研究探索的體驗(yàn)

通過(guò)類(lèi)似科學(xué)研究的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生獲得親身的體驗(yàn)，逐步形成善于質(zhì)疑、樂(lè)于探究、努力求知的積極態(tài)度。

（3）培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力

實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)是圍繞一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行的學(xué)習(xí)活動(dòng)，在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的方案，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)分析、比較、研究得出結(jié)論。

（4）學(xué)會(huì)交流合作

構(gòu)建相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，使得一個(gè)學(xué)生很難獨(dú)立得到比較完善的結(jié)論。在探究學(xué)習(xí)中，學(xué)生之間通過(guò)討論、交流，分享對(duì)問(wèn)題的看法和解決方案，感受到合作學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)精神。

（5）形成科學(xué)的情感態(tài)度

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)提出假設(shè)、試驗(yàn)探究、搜集資料、得出結(jié)論、交流反思等過(guò)程，可以認(rèn)識(shí)到進(jìn)行科學(xué)研究要有踏實(shí)、認(rèn)真、實(shí)事求是的態(tài)度；在探究中，要學(xué)會(huì)尊重他人。通過(guò)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，學(xué)生會(huì)逐漸養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，不斷進(jìn)取的科學(xué)精神。

6.教師在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中的作用。

（1）教師作為設(shè)計(jì)者和指導(dǎo)者

教師是實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的主要設(shè)計(jì)者。學(xué)生在探究的初期，對(duì)探究的過(guò)程和方法存在不全面、不安全等因素，教師在探究活動(dòng)過(guò)程中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生共同探討，排除不安全因素，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，并對(duì)探究過(guò)程作出合理有度的指導(dǎo)。

（2）教師作為參與者

教師在實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中的參與，是一種“催化劑”的作用，教師的任務(wù)是幫助學(xué)生去探究，而不是代替他們?nèi)ヌ骄俊１匾獣r(shí)，教師可以通過(guò)提供新信息，引導(dǎo)學(xué)生集中于某一問(wèn)題或提出新的問(wèn)題來(lái)推動(dòng)探究的進(jìn)行。

運(yùn)用探究式教學(xué)可以改變教學(xué)機(jī)械沉悶的現(xiàn)狀，能激活學(xué)生的思維，給學(xué)生提供一個(gè)敢想、敢做的空間，讓課堂充滿生機(jī)，使師生雙方處于平等、民主、自由、公正、寬容的氛圍中，師生之間是鼓勵(lì)和幫助的“伙伴”關(guān)系，使教師成為學(xué)生中的首席者，雙方互相接納、互相敞開(kāi)、互相理解，從而達(dá)到共享知識(shí)、共享智慧、共享人生價(jià)值的目的，真正擺正教學(xué)過(guò)程中教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體作用，使課堂教學(xué)達(dá)到理想的效果。