基于中學化學合作探究性學習建構與實施的探究

　　摘 要： 所謂合作探究性學習就是指教師與學生、學生與學生之間合作探究問題的一種學習方式，是學生基于自身興趣，在教師的指導下，應用已有的知識從自然、自身生活和社會生活中選擇并確定研究課題，以類似科學家科學探究的方式主動地獲取知識，應用知識去解決問題的一種學習活動；同時把現代的、先進的、多元化的教學資源引入教與學的環節中，建構信息技術與課程整合，為學生建構開放的學習環境。作者對中學化學合作探究性學習的建構與實施進行了研究。
　　關鍵詞： 中學化學 合作探究性學習 建構 實施
　　
　　當今社會是技術、經濟迅速發展的信息社會，計算機在各個領域的應用不斷深入，時代迫切要求革新化學教與學的觀念，建構新型教學理念——合作探究性學習。所謂合作探究性學習就是指教師與學生、學生與學生之間合作探究問題的一種學習方式，是學生基于自身興趣，在教師的指導下，應用已有的知識從自然、自身生活和社會生活中選擇并確定研究課題，以類似科學家科學探究的方式主動地獲取知識，應用知識去解決問題的一種學習活動；同時把現代的、先進的、多元化的教學資源引入教與學的環節中，建構信息技術與課程整合，為學生建構開放的學習環境。運用計算機輔助教與學能把教與學的技術帶上高速的信息網絡世界，使教育事業與時俱進，能很好地培養一代具備科學素養適應于社會發展具有創新思維能力的新型人才。建構主義理論指出：學習是主動接受知識，積極建構知識的過程，在課堂教學的過程是學生建構自己的知識技能和能力的過程，而不是教師向學生傳遞知識的過程。
　　用建構主義理論指導化學合作探究性學習，能使化學教師和學生很好地通過學科課程把信息技術與學科教與學有機地結合起來，融為一體，將技術作為一種教和學的工具，提高教與學的效率，建構新的課堂教學模式和課外學習模式——合作探究性學習。由建構主義理論可知：知識不是當今的課堂教學目的，而是學生學習各種技能和各種能力的載體。當今的課堂教學目的是：使學生受到科學方法的訓練，培養觀察能力和實驗能力，科學思維能力，分析問題能力，解決問題能力，語言文字表達能力，團結協作能力、技能，以及創新意識和創造性思維能力。下面是我對中學化學合作探究性學習的建構與實施的研究。
　　一、中學化學合作探究性學習的建構
　　1.轉變教師固有的教學思維方式
　　合作探究性學習過程是教師與學生，學生與學生合作探究問題的一種學習方式，學生通過已有的知識，以自然、自身生活和社會生活中直接體驗和實踐探究獲得直接經驗，其可行性、實踐性、專題性、綜合性、開放性的特點決定了教師在合作探究性學習活動過程中的教學思維方法應當轉變為學習活動的組織者、情感交流的支持者、學習的參與者、信息資源的咨詢者。在課堂教學過程中教師、學生、信息資源與計算機等教育手段的關系與功能的開發是與傳統教學有很大差別的另一種功能性結構的教學，是一種理論化、理想化的建構主義學習方式。傳統的接受性學習是學生通過教師對課本知識和歷史文獻知識的講解和剖析來搜集信息資料，教師是唯一的信息源，教師構建學生課本知識和歷史文獻知識結構網絡，學生通過理解、應用達到能力的提高，從而實現世界觀的形成和創新意識的形成、實踐能力的培養。而在化學合作探究性學習中，學生知識來源的途徑不單靠教師，還有一大部分來自計算機網絡，以及自身生活和社會生活的實踐。這使得教師不再擁有知識的“專利”，而與學生成為“伙伴”關系。合作探究性學習課題的制定和成果發布、過程與結論的交流及評價，每個環節都在學生合作探究性學習環境中進行。在這樣的化學探究性學習過程中，教師不再是學生學習的主宰者、唯一的信息源，而是學生學習的幫助者、學會科學學習的指導者，用科學的方法指導學生快捷地搜索到自己需要的知識，更適用、有效、準確地分析歸納結論并被人們所接受和加以應用，并且對學生的學習思維過程進行最優化的評價。因此，教師的作用應體現為：（1）在中學化學教學活動之前，要精心搜集、篩選、組織學習資料，將其制成學習網頁。（2）在學生進行協作學習過程中，進行恰當、科學的引導，幫助各小組確立探究專題，指導學生明確探究思路。（3）制定合作探究計劃、方案，有目的地利用網絡等各種手段搜集信息資料。（4）組織學生交流、討論，并對學生的探究成果進行恰當評價，加強對各個探究小組進行提優補差的個別輔導。
　　2.轉變學生固有的學習方式
　　合作探究性學習活動是學生在學習新知識的同時結合自己已有的知識和自身生活及社會生活的實踐經驗，科學地提出問題，選擇器材，設計探究方案，收集資料，進行實踐探究，把探究的數據進行處理、分析、討論、歸納結論，并自我評價探究的過程。強調學生自主性的學習行為與學習過程，學生的價值觀、態度的價值取向和心理傾向都通過學生的實踐、體驗，內化為學生自身的經驗體系。學生的主體作用在于：（1）學生能對教師揭示的目標、設置的情境、提供的資源積極思考，并能提出進一步探究的問題。（2）學生能圍繞探究的問題與教師、同學交流討論，并在協作學習的過程中用準確的語言文字表達自己的觀點。（3）對提供的信息資源進行查閱檢索、分析、加工、合成，獲得信息。（4）對知識進行探索、主動發現，對所學知識進行主動建構。（5）在不同情境下能利用自己原有的認識結構和有關經驗去同化和索引當前學習到的新知識。因此，學生不再是以接受性學習為主，被動依賴教師傳授知識和技能。教師在化學課堂教學過程中，應創設科學探究情境，讓學生主動探究、實踐、發現和體驗，培養學生的科學精神，創新思維，收集處理信息的能力，分析問題、解決問題的能力和自我評價能力，使學生從單純的接受性學習轉變為接受性學習與合作探究性學習相結合。
　　3.確定問題情境為導入
　　以合作探究性學習為理念的化學教學，是把問題呈現在面前，提出猜想，選用器材，用已有的知識經驗去體驗實踐，以解決問題為教學的導入點。這與傳統的教學順序顛倒，但它是教學觀念和教學目標的更新。合作探究性學習將學生的學習活動設置為問題情境，能激發學生的求知欲望和創造性思維沖動，是學習活動的前提，也是學生獲取知識、鍛煉思維能力的前提。在教學活動中，自始至終圍繞著問題的探究和解決問題而展開。隨著問題的不斷解決，學生會情不自禁地進行知識反饋，能很好地對所學知識進行分析、推理，對學習策略進行有效評價；在學習過程中主動理解概念、原理、化學反應式和掌握學習策略；能促進對知識的提取，學習策略在新問題中的遷移。
　　如：新課引入：二氧化碳的性質——魔術引入
　　教師表演：“清水變牛奶”的魔術。教師用玻璃管向澄清石灰水中吹氣，直到澄清石灰水變渾濁。然后教師告訴學生試管中的不是“清水”是澄清石灰水，讓學生解釋為什么向其中吹氣會變渾濁，由此引出二氧化碳的性質。通過實驗觀察，你能提出什么問題？
　　這樣自然地導入問題情景，使每個學生情不自禁地投入自主探索、研究中，實現了中學化學探究性學習的初步探究。
　　4.學生自由組合小組合作討論是思維形成的過程
　　在化學探究性學習過程中，小組合作討論學習活動的意義在于：（1）學生圍繞問題進行討論可以激活原有的知識儲備，在原有的知識背景與當前的問題之間生成更多的聯系。（2）討論可以使學生的思維過程外顯化，學生會經常感受到不同觀點的沖突，促使學生能更好地進行反思和評判。（3）關鍵是給學生創造一個人人都積極探究、主動參與、獨立創新的優良環境。只有探究的問題有豐富的內涵，才能使所有的學生都有參與探究的機會，對問題生成多層次的理解，然后將各個方面的見解集合起來，共同建構知識的過程。德國教育學家第斯多惠曾說：“教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、呼喚。”因此，教師的職責是少傳授知識，多激勵學生思考，成為學生探究學習的顧問，交換意見的參與者，幫助學生發現矛盾的人。同時關注小組的進步情況，及時糾偏，提醒學生調整研究的目標、過程。又通過小組的反饋信息驗證結論的正確與否，看還有沒有其它的解釋，從而提煉學生的科學思維方式，真正實現學生由學會到會學的轉變，培養學生團結協作的團隊精神。
　　
　　如：實驗室用高錳酸鉀固體加熱制取氧氣的教學，傳統大多采用如下流程：老師邊講解邊演示實驗，然后總結實驗中的注意事項，最后學生實驗。我在上課時是這樣處理的：將學生分成四組，教學過程分兩個階段，第一階段是讓學生分組討論并組裝制取氧氣的整套裝置（由于學生已經具有排水集氣和給固體加熱的基本知識，因此這對學生來說并不困難），我巡回視察，各小組展示自己的裝置并總結裝置中的注意點（至于裝置中的細節問題，如棉花，伸入大試管內的導管不能太長，等等，我此時并沒指出）。第二階段是制取氧氣。開始前我適當提醒，讓學生注意觀察整個實驗過程中各部分可能的現象，然后各小組利用自己的裝置分別用排水集氣法制取兩瓶氧氣，接下來學生匯報自己觀察到的現象，并分析可能的原因，對于那些非正常的現象，大家一起研究，并提出實驗改進的具體方案。如有的學生觀察到試管內有紫紅色的物質，使水槽中的水顯淡紅色，從而得出試管口放置棉花的原因，在此處許多學生提出了形形色色的棉花代替品，如卷筒紙、玻璃絲等。有的學生觀察到在實驗結束時插在水槽中的導管中有水回吸，從而認識到實驗結束時先移出導管后撤酒精燈的重要性。有的學生說自己一開始沒有收集到氣體，從而認識到實驗開始前檢查裝置的氣密性的必要性。通過這一節課的學習，學生不僅掌握了實驗室用高錳酸鉀固體加熱制取氧氣的基本操作，而且在親身體驗中悟出了許多道理，這對他們以后的學習是有很大幫助的。
　　5.合作探究結果與評價的反思
　　中學化學探究性學習立足于教材，研究生活和社會中的化學知識，具有明確的探究目標。為了提煉學生所學到的知識、能力，教師應有意識地引導學生對自己或他人的問題解決思維過程作出反思。反思的目的在于：（1）內化新知識，加工與整合新舊知識的聯系，達成同化或順應，形成更協調一致的理解。（2）加深理解探究過程中的科學思維方法和學習策略，使知識得到遷移。（3）科學的反思能使新問題成為教與學的歸宿，在原有解決問題的基礎上引發新問題，這些新問題能使教學延伸到課外，最終把學生引上創新之路。
　　如：怎樣防止鐵生銹？
　　探究問題：觀察媽媽炒菜所用鐵鍋，用后頭一天晚上剛刷凈，第二天觀察會發生什么變化？如果炒完菜后，鍋里有油不刷，觀察第二天會有什么現象？請同學們思考：怎么樣應用有關金屬銹蝕的知識來防止鐵鍋生銹？
　　我的假設：鐵鍋生銹的原因……
　　我的方案：針對這些原因，防止鐵鍋生銹采取的措施：
　　（1）保持鐵鍋干燥。（2）保持鐵鍋有油性。（3）保持鐵鍋與氧隔絕。
　　探究過程建議：（1）查閱有關鋼鐵銹蝕的原因和防護方法的資料，在此基礎上初步考慮可以采取的防銹措施，整理成參考材料并與同學進行交流和討論。（2）實施鐵鍋的防銹方法及效果，向媽媽或其他有經驗的人征求意見，在此基礎上提出自己的觀點（家用鐵鍋要考慮到所用材料的污染或有毒的問題）。（3）可以根據自己探究實驗結果，寫出自己的體會或科技小論文。
　　這樣可使學生體驗到自身生活和社會生活中有許多化學知識和信息資源可獲取，發展學生的創新能力和創造性能力，實現中學化學探究性學習的最終目的。合作探究性學習不僅僅是探究成果的獲得、學術水平的提高、學習內容的豐富性和研究方法的多樣性，更強調學生要學會收集、分析、歸納、整理資料，學會處理反饋信息。教師還要應用多種手段和方法去衡量不同學生，讓學生展示各自的長處，以全面提高學生科學素養。
　　二、中學化學探究性學習的實施
　　1.進入問題情境
　　師生通過課堂講座、組織調查、組織參觀訪問、通過計算機網絡搜集資料等形式，共同創設一定的問題情境，做好有關背景知識的鋪墊，調動學生原有的知識經驗。通過交流、討論的形式提出學習活動的核心問題，激發學生探究的動機。再經過各種手段有效地搜集相關的化學知識資料，進一步確立探究的問題，指導學生從不同的角度認識、分析問題，小組成員擬定初步的探究計劃和方案，做好合作探究性學習的準備工作，如：計劃、方案、搜集有關學習活動的信息資料等。
　　2.進行實踐體驗
　　在進行具體解決問題的過程中，學生通過實踐體驗，能形成一定的科學態度，掌握一定的科學探究方法。從幾個方面著手：（1）學生要掌握搜集資料的科學方法，有效地獲取相關信息資料，進行去偽存真、整理與歸納，將所獲得的資料進行綜合判斷，得出結論。同時要考慮結果是否能充分證實所要解決的問題，從而決定是否要進一步采取措施。（2）學生根據設計好的方案和方法，選擇恰當的對象進行調查，如實記錄調查中的各種有用信息，獲取客觀的調查結果。同時反思調查結果是否足以支持探究的結論，或者存在其他解釋的可能性。（3）學生將得到的探究成果在小組內進行充分的交流、討論，互相取長補短、激發靈感，開拓解決問題的思路，逐步豐富個人的研究成果，培養科學精神、科學態度和團隊精神。
　　3.文字語言的表達和交流
　　在合作探究性學習中，文字語言的表達能力更為重要，它是每個學生獲取各種知識信息的重要傳媒，也是學生在學習生活和社會生活中交換思想及思維的重要工具。因此，學生要將獲取的知識進行歸納整理、總結提煉，形成書面材料和口頭報告材料，通過互相交流、研討，與同學分享成果，學會欣賞和發現他人的優點，學會理解和寬容他人，學會客觀地分析和辯證地思維，也敢于和善于申辯，從而使學生加快科學世界觀的培養和形成，最終達到合作探究性學習的目的。
　　中學化學探究性學習活動框架：
　　總之，合作探究性學習不僅僅是轉變教與學的方式，而是通過轉變教與學方式來促進每個學生的全面發展，更重要的是尊重每個學生的獨特個性和具體社會生活的知識應用，為每個學生的充分發展創造空間，最終真正達到使學生會生存、會學習、會創造，為社會服務的目的。當然，怎樣在有限的時間內使學生更有效地完成學習任務，更有效地建構知識網絡，還有待進一步地深入研究。
　　
　　參考文獻：
　　［1］現代教育管理理論與實踐指導全書（第三卷）.人民日報出版社出版，2003，8，（2）.
　　［2］中國教育改革論叢.中國文聯音像出版社出版，2010，9，（1）.