王立榮梁文生
☆課程改革與實踐教學☆
新課程對中學化學探究式教學有效性的思考
王立榮1梁文生2
隨著我國高中階段新課程改革的穩步推進,教師的教學理念、教學行為有了很大轉變,尤其是探究式教學,已在全國蓬勃開展起來。化學實驗探究是進行化學探究教學的主要方式,很多教師在探究教學時遇到了許多困惑,有的還陷入了誤區:“很多學生愿意聽我講授,再說搞探究活動教師準備時間太長,不探究行不行?”“探究式教學很受學生歡迎,但是用時太長,完不成教學任務,如何解決這一矛盾?”“我這節課是探究課嗎?”“探究究竟有何優勢?”“如何提高實驗探究的效率?”筆者通過多年的思考,談一談自己的想法,供大家參考。
實驗探究教學有利于啟迪學生的科學思維、揭示化學現象的本質,同時有助于學生非智力能力品質的培養,它的功能是其他教學手段所無法替代的。很多教師認為講實驗用的時間少,學生記住后多做題考試同樣能得高分,而探究實驗用時多,不易完成教學任務。的確,如果單從知識掌握的多或少的角度來看,教師講實驗的操作步驟、注意事項、觀察到的實驗現象,表面看來,教師講解條理性好,教學進程順利,學生記的筆記清晰、全面。但從實驗技能、過程與方法的掌握和靈活應用知識解決問題以及情感態度與價值觀的形成來看,靠講是不可能實現這些目標的。單純的講授教學,扼殺了學生的創新意識和學習的積極性。
解決了對上課方式的認識問題,那怎么做才能保證維度目標的實現呢?有一些課,學生也做了隨堂實驗,但是實驗步驟是教師事先設計好的,沒有讓學生參與設計、討論,充其量只是驗證實驗,這對學生掌握科學過程與科學方法、形成科學的態度與價值觀有多大作用呢?有位教師在上《過氧化鈉與水反應》一節課時,讓學生分組做了“向過氧化鈉與水反應的溶液中滴加酚酞溶液”的實驗,結果是學生有了感性認識:過氧化鈉可與水劇烈反應,產物使滴有酚酞的水先變紅后褪色,且放出無色無味的氣體。據此,得出結論、給出反應的方程式。這不是真正的探究實驗, 只驗不究,學生的分析能力得不到鍛煉和提高,因為這個過程中還有很多問題沒有解決,如反應放熱的現象未被提及,生成的氣體成分未被合理探究,顏色先變紅后褪色的現象未能合理挖掘,強氧化劑的氧化漂白原理沒有形成,等等。所以,要想落實新課程的目標,就要求教師設計出高水平的探究方案。只說探究,沒有合理的啟動問題,探究流于形式,課堂效率可想而知。
我們常常會聽到這樣的聲音:“真要進行探究時間不夠用,學生提的問題稀奇古怪,有的根本解決不了。”其實這不是不能解決的問題。
(1)提倡探究,并不是所有的內容都要探究,探究只是授課的一種方式,還有很多有效的授課方式。每周3課時的課程設置,加上考試復習所占時間,若所有內容都探究,確實完不成教學任務。所以要根據實際(課時和學生水平),合理地選擇某些內容進行探究。
(2)探究活動不一定在整節課實施,可以根據實際情況選擇授課內容中值得探究的部分,可以是某個知識點,也可以是一個問題。比如鈉的性質的教學,只探究一下鈉與水的反應就可以了,突出了重點和難點,最多用20分鐘。
有效的實驗探究是指通過實驗探究活動,使學生獲得具體的知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三者(三維目標)的協調發展。通俗地說,就是通過探究活動,使學生有收獲,有進步,有提高。如何提高實驗探究的有效性,從而提高教學的有效性呢?
1.創設以探究為核心的實驗教學情景
興趣和熱情是有效探究的心理基礎。因此,興趣的有效激發與探究熱情的保持是教師必須關注的問題。要想有效地開展化學實驗探究活動,首要環節就是創設探究情景。所謂實驗探究情景,是指能激發學生的學習興趣、創設合理的探究情境,只要能夠調動學生實驗探究的積極性,就可作為實驗探究情景。
創設實驗探究情景,可以通過生活中的某種物質、某種現象,甚至可以是某種災難性的突發事件激發學生的興趣,然后不失時機地引出探究問題,即“言歸正傳”,逐層探究。
在進行二氧化硫漂白性教學時,可如此創設情景:生活中可以用二氧化硫漂白紙漿、毛、絲、草編制品等,但往往發現用久的制品會恢復原來的顏色,例如草帽辮日久又漸漸變成黃色,進而引導學生設計實驗驗證二氧化硫的化學漂白原理。
2.探究問題的提出要建立在學生已有知識、能力的基礎上
任何探究活動,都要符合學生的實際知識水平,在學生新舊知識結合點上產生的問題,最能激發學生的認知沖突,最具有啟發性和驅動性。
例如,在學習苯酚的性質時可設計探究實驗,先給出苯酚的結構式,提問:苯酚的官能團是什么?屬何類物質?與什么物質結構性質相似?可能具有怎樣的性質?學生肯定會想到乙醇。然后展示苯酚樣品,呈固態。學生驚訝,進而設計溶解性實驗、水溶液與鈉反應實驗,其性質明顯與乙醇有差異。再測定其水溶液的pH,呈酸性。結論:苯酚不是醇類。再通過苯酚水溶液與濃溴水的反應實驗,強化其不是醇類的概念。最后引導學生討論苯環與羥基直接相連,相互影響,是酚類物質。給出苯甲醇的結構式,推測并驗證性質,再討論酚類與芳香醇的定義并設計酸性強弱的探究實驗。這樣讓學生在原有醇類知識、認知沖突基礎上,以羥基為中心,進行具有啟發性和驅動性的探究,效果較好。
3.充分整合教材內容,精心設計探究方案
教材的內容呈現一定的邏輯順序,教材實驗的選擇有一定的代表性,但是不一定符合自己學校學生的實際及高考的需要。
人教版必修一有關氫氧化鋁兩性的實驗設計:直接給出方案,用硫酸鋁溶液與稀氨水混合制備氫氧化鋁,然后驗證氫氧化鋁的兩性,這顯得很枯燥。我們可以這樣:用“在實驗室中如何制備氫氧化鋁”驅動學生思考、實驗。學生必然用鋁鹽和強堿溶液來制備。事實是有的把鹽溶液加到堿溶液中,有的把堿溶液加到鹽溶液中;有的傾倒,有的滴加;有的少量,有的過量;有的用強堿,有的用弱堿。操作不同,現象、結果不同,真是百花齊放。組織學生討論出現不同現象的原因,最終得出氫氧化鋁既可以與酸又可以與強堿反應結論,提出兩性氫氧化物的概念,還可以寫出氫氧化鋁的電離方程式。再扣主題:制備氫氧化鋁最好用硫酸鋁溶液與稀氨水混合。
這個設計整合了教材內容,探究氛圍濃厚,也達到了高考的要求。
4.善待實驗探究中的新問題
很多教師總是期望學生在探究實驗中觀察到的現象與理論上、理想狀況下的一模一樣,即便有反常的現象出現,往往也是一帶而過,不作深入分析,強調學生記住應該出現的現象以應付考試。實際上,實驗的時間、地點、藥品的改變都有可能出現意想不到的現象,出現了意外并不可怕,正好給我們提供了繼續探究的機會。
5.積極開展課外活動,利用一切條件進行探究,提高學生的探究意識和水平,使整體素質得到提高
化學與生產生活關系密切,一部分高中生的知識儲備、實驗能力和綜合分析能力達到了一定水平,所以教師應當合理地引導學生對實際遇到的問題進行探究活動,放開學生的手腳,讓他們大膽地進行實驗研究,學生的視野會變得開闊,實驗能力、研究能力、分析能力會得到極大的提高。
毫無疑問,要使我們的探究課行之有效,做到真正的探究而不是流于形式,我們必須耐心地研究,設計出像樣的探究課方案。科學探究永遠是化學課中的主題,它不僅是課程標準要求學生要達到的目標,也是化學學習的主要方式,教師必須認識到這一點,將探究尤其是實驗探究適時、適量地貫穿于課堂教學的設計過程中。在課堂教學中,要精心安排有價值的探究實驗,組織學生親歷過程,自主、充分、有效地開展探究活動,從而提高學生的科學素養。
[1] 中華人民共和國教育部.化學課程標準:實驗稿[M].北京:北京師范大學出版社,2001.
[2] 鄭長龍.關于科學探究教學若干問題的思考[J].化學教育,2006,8:6-12.
[3] 謬徐.溶液的形成教學設計及磨課過程[J].中學化學教學參考,2007,4:27.
2012-04-25
王立榮,本科,中教高級。梁文生,本科,中教一級。
1.河北省教育技術裝備管理中心。2.河北省石家莊市第十七中學。