先說一次學生探究實驗。學校開設探究式學習研究課,教學內容為“酸堿指示劑”,由王老師執教。為了讓學生自己通過實驗活動,了解指示劑的性質,實驗教師給每個小組(2人為一小組)紫色石蕊試液、無色酚酞試液、稀鹽酸、稀硫酸、固態的氫氧化鈉、氫氧化鈉溶液、燒杯、玻璃棒、試管等。
在實驗活動之后,學生交流自己的發現,一些學生說:鹽酸、硫酸溶液能使紫色的石蕊試液變紅色,無色酚酞試液不變色;氫氧化鈉溶液能使紫色的石蕊試液變藍色,無色酚酞試液變紅色。有的學生說:鹽酸、硫酸是常見酸,氫氧化鈉是常見的堿,它們的水溶液能使指示劑變色。教師也指出其它的酸、堿溶液也具備這樣的性質,從而準備得出:酸性溶液能使紫色石蕊試液變紅色,無色酚酞試液不變色;堿性溶液(如氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液)能使無色酚酞試液變紅色,紫色石蕊試液變藍色。就在這時,突然有位女生坐在位置上一邊舉手一邊說:“老師,我發現書本上所說的‘堿性溶液能使無色酚酞試液變紅色,紫色石蕊試液變藍色的’結論是錯的!”“這倒是一個有趣的發現!”教師對她說:“請你向同學們匯報一下你的發現。”這位學生站起來說:“老師,這是我們這一小組的發現。”然后,她一邊在桌上做實驗,一邊說:“我們是用氫氧化鈉固體、蒸餾水來配制溶液,當我們用配制好的溶液做該實驗時,發現并不是如你所說的‘變紅色’,而是先變紅,馬上又變無色。”真是大膽的發現!王老師在肯定該學生對已有知識的大膽質疑,以及對科學實事求是的態度后,適時對學生說:“那么這到底是什么原因使酚酞試液又變無色的呢?是不是教材錯了?還是……其實,這種情況在我們教師做實驗時也時有發生,那么究竟是什么原因使無色酚酞試液先變紅,而后又變無色呢?我們來探究一下:這是否與氫氧化鈉溶液的質量分數有關?我們在原溶液中加蒸餾水稀釋配成稀溶液,然后再加酚酞試液,那么現象又如何?”于是學生們又按教師所說進行實驗,結果,現象正如教材所說的。教師又適時說明:酚酞試液遇氫氧化鈉溶液變紅色,可能與溶液的質量分數有關,質量分數很大則不變色,而質量分數小變紅色。剛在那位女生所發現的可能是氫氧化鈉溶液質量分數太大緣故。
“堿性溶液能使無色酚酞試液變紅色,紫色石蕊試液變藍色”,這是寫在科學教科書上的一條金科玉律。無論是科學家,還是科學教師,誰也不會對它的正確性產生懷疑。但是,一位學生用她的探究實驗對這條科學結論大膽地提出了質疑。這個質疑使人們看到了什么?它對我們科學教育特別是教師能夠帶來怎樣的啟示?
1.教師應充分尊重學生質疑的權力。
新課程標準強調“培養學生的科學探究能力和對科學探究的理解”,這對廣大教師和學生來說,都是一個新課題。這種“由疑而發,借機引導”的教學方法其實是一種開放式實驗教學模式。在教師以“獨白”的方式進行教學,學生以接受的方式進行學習時,課堂上出現的除了教科書中的知識和教師已有的知識外,很難有其他新的知識生成。而在探究式學習中,學生不僅是一個學習者,他們也是一個發現者。在師生互動的過程中,會生成許多新的知識。學生具有很大的發現潛力,但在接受式學習中,由于我們沒有給學生以發現的機會,這種潛力被我們所忽略和扼殺了。探究式學習給了學生以很多自主探索發現的時間、空間和機會,教師只有充分尊重學生質疑的權力,才能使學生的創造力得到極大的釋放和激發。
2.教師要有科學精神。
一個初三學生敢于在課堂上向書本的結論提出質疑,并用實驗提供了證據,這是十分難能可貴的。這是什么?這不正是我們一直在追求的科學精神嗎?什么叫科學精神?科學精神就是在實踐中尋求真知,是有條理的懷疑。這種精神在我們教師身上可能很難找到,因為教師對事物的看法往往存在著某種定勢。學生在回答問題時說:“老師,這是我們這一小組的發現。”這句看似普通的話,其實折射出人的一種品質。那就是我們一直倡導的合作態度、協作精神和科學道德。教師在評價自己的學生時,常常會出現低估的現象。但這個事例告訴我們,學生身上有許多值得教師學習的東西。教師不但是一個教育者,也應當是一個學習者。教師應當善于發現學生的閃光點,虛心地向學生學習。
3.教師要有淵博的知識。
探究式的教學模式首先要求教師有過硬的專業知識,扎實的基礎理論。能熟知學生在學習過程中可能遇到的各種問題,并且對學生在探究過程中產生的種種問題有一個良好的預判能力,即哪些問題作為一個初中生可以通過實驗探究自行解決,哪些問題的解決過程教師必須介入其中,并且能提供足夠的幫助,而哪些問題就現在學生的知識和現有的實驗設備無法解決。同時,教師的知識面一定要廣,對其它領域的知識要有廣泛的興趣,能夠解決一些書本中涉及的語文、數學等學科問題。只有站得高,才能看得遠。如果上面課堂中教師無法解答“酚酞先變紅,而后變無色”的問題,則教師的威信大打折扣,而學生也會對已有的科學知識產生懷疑。
4.教師要有靈敏的教學機智。
在45分鐘的教學時間內,教師既要完成預先制定的教學計劃,同時又要根據學生在學習過程中遇到的種種問題來調整自己的教學計劃。有道是:教無定法。這就要求教師根據教學過程中學生學習和發展的實際需要靈活掌握時間,能夠大膽地裁剪教材,抓住重點,靈活地駕馭課堂,根據不同的教學內容,創造各種條件和形式,開展學生之間的交流。
此外,教師應有勤學好問的精神。科學技術在日新月異地變化,科學具有鮮明的時代特征,知識在不斷地更新、發展。特別是新課標的實施,教師原有的知識已遠遠滿足不了時代的需要。因此,教師需不斷汲取新的知識,用新的理念來武裝自己,才能適應新的潮流。