在化學課程改革的進展中,化學探究教學作為課堂教學改革的重要內容受到廣大中學化學教師的高度重視。進行化學探究教學的研究和實踐已經成為化學教師重要的教研活動。
但是,由于應試教育的影響和化學教師對探究教學本質的認識不夠,在化學探究教學中還存在著多方面的問題,這些問題的存在直接影響著化學探究教學效率的發揮。
一、化學探究教學活動的形式化、程式化
“提出問題、收集有關資料和事實、提出猜想或假設、對假設進行實驗驗證和推理、發現規律得出結論(整合遷移應用)”是科學探究活動中常具有的基本要素。這些過程使得探究式學習的完整性得到了充分的體現,然而并不是所有的探究活動都必須完整具備這六個要素,有些探究活動中只包含其中的某些要素。然而實際上,在許多的化學探究課堂上,由于有些教師探究素養的缺乏,使得在面對探究教學時不知道該怎么開展活動才好,在課堂上按照這些探究要素轉變成的六個階段按部就班地進行實施,從而把科學探究過于程式化,使原本富于變化、豐富多彩的化學探究活動變得僵化。
二、化學探究教學簡單過程的復雜化
我們在研究中學化學實驗探究教學現狀時,曾經聽過初中化學教學中的這樣一節課:“二氧化碳收集方法的探究”現將其探究教學過程摘錄如下:
【問題情景】已知:①CO2是一種無色無味的氣體,密度比空氣大,易溶于水;②用燃著的木條伸到集氣瓶中,木條熄滅,因此可以用燃著的木條伸到集氣瓶口檢驗CO2是否集滿;③將CO2通入到澄清的石灰水中,石灰水變渾濁。如何收集制備的二氧化碳氣體?
【提出假設】
1.CO2可以用向上排空氣收集。2.CO2不能用向下排空氣收集。3.CO2不可以用排水法收集。4.……
學生分組設計實驗方案、論證實驗方案、分組進行實驗、小組交流討論。
【形成結論】
①CO2可以用向上排氣法收集;②CO2不可以用向下排氣法收集;③CO2可以用排水法收集。
該探究教學的設計雖然體現了探究教學的理念,包含了所有的探究要素。但這可以是一個部分探究的課題,教師不宜設計很復雜的情境,可以直接給出問題:CO2氣體可以用什么方法收集?接著讓學生自主進行實驗設計和實驗操作。該實驗設計和操作比較簡單,學生容易完成。當學生通過實驗操作產生了認知沖突時,再讓學生利用科學探究的方法對產生的問題進行解決。這樣學生在整個活動中體驗到了探究學習的樂趣。
三、化學探究教學效率偏低
高效率的中學化學探究教學有一個重要的衡量指標,那就是師生時間和精力的投入。高效率的化學探究教學應該盡可能地用最少的時間讓學生得到最大的收獲。但現實化學探究教學中,化學探究教學效率低下的現象非常普遍。
(1)探究教學活動松散,耗時多效率低。在一些化學探究教學實踐中,教師留有足夠的時間讓學生討論、思考,而缺少科學有效的指導,整個探究活動就顯得松散,有時一節探究課上完后,教學內容還沒有完成,從而導致某些單元的教學任務不能在課標要求的課時數內完成。
(2)學生探究活動中思維負荷偏小。在探究教學活動中有些教師讓學生按照設計好的步驟去做。例如,“探究氯水的成分”。有些教師直接利用教材2替代學生設計了實驗方案:實驗1,分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸,滴在pH試紙上,觀察并比較現象;實驗2,在潔凈的試管中加入2mL新制氯水,再向試管中加入兩滴品紅溶液,觀察現象;實驗3,在潔凈的試管中加入2mL新制氯水,再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和幾滴稀硝酸。上述設計,直接給出了實驗用品和實驗操作步驟,使學生從探究活動的設計者變成了機械的操作者,簡單到只要按著教材設計的方案去做就可以,學生的思維并沒有得到訓練。
高效率的化學探究教學,要求教師對教材中安排的探究活動進行再度開發,創設新的問題情境讓學生充分運用思維進行自行的設計與探究。
(3)探究內容選擇不當,學生探究收獲很小。如對于離子反應,有化學教師這樣進行探究教學:
引入新課:離子在溶液當中發生了怎樣的反應呢?每個小組的實驗桌上都有五種電解質溶液,大家以小組為單位,設計實驗方案。
學生討論,設計方案,代表匯報。教師總結、鼓勵,對設計的方案表示肯定,并提出合理化建議。展示某一小組的設計方案(投影)。
設計三種情況:
(1)向CuSO4溶液中滴加NaC1溶液;(2)向CuSO4溶液中加入BaC12溶液;(3)向NaC1溶液中加入AgNO3溶液。
小組和小組之間交流,確定最佳設計方案。
師:這三種情況下是否都發生了化學反應?如果發生了化學反應,請寫出化學反應方程式;如果沒有發生化學反應,請試著說明理由。下面同學們通過化學實驗來檢驗你們的假設是否成立,用事實說話。
學生實驗、小組討論、交流、探究,派代表發表各自的見解,講解分析的過程及得出的結論。師生共同分析總結:電解質在溶液中的反應實質上是離子之間的反應。
該探究教學片斷在教學中花了大量的時間,雖然該活動包含了科學探究的大部分要素,但該探究活動從假設的提出、方案設計到實驗操作、原理的分析都顯得沒有思維容量。而這個課題,只要教師演示一個現象較明顯的實驗,通過多媒體動畫形象地演示其微觀過程,學生就很容易得出“電解質在溶液中的反應實質上是離子之間的反應”的結論。
中學化學探究教學的實施越來越普遍,在實際教學過程中,教師越來越重視理論學習和實踐相結合。由于還是處于嘗試階段,所以,整個中學化學教學中,探究教學還存在不少問題。中學化學的課程改革,對探究教學這一方面急需建立一個科學的評價體系,以引導廣大師生更好地去實踐化學探究教學,提高化學探究教學效率。
【參考文獻】
[1]唐力,化學探究式教學過程建構性特征的研究[J],課程.教材.教法,2002(3)
[2]王祖浩,普通高中課程標準實驗教科書化學1(必修)第三版[M],南京:江蘇教育出版社,2006
(作者單位:江蘇省海安縣立發中學)