“小步子 大目標”——多層次實施初中化學探究教學，提高學生科學素養

胡路漫

（福州十八中 福建 福州 350005）

自從新課程改革以來，“科學探究”成為大部分教育者關注的熱點和研究的課題。 教學論的專家們從理論的角度闡述了科學探究在科學教育中的重要作用，一線的教師們也通過大量的教學實踐， 希望賦以科學探究具體、有效可行的操作方法。 如何讓學生從科學探究活動提高科學素養；何種方式的探究教學最有利于提高學生的科學素養成為爭議的焦點。

一、化學探究教學中緣何要循序漸進

伊索寓言中曾有這么一則故事，故事的大意是這樣的： 一個饑寒交迫的窮人在一個雨夜來到一個富人家，他先問看門的仆人能否讓他進去烘干衣服，仆人看他的要求不過分，便同意了。 而后這個人又請求廚娘借給他一口鍋讓他煮點“石頭湯”喝，廚娘出于好奇也同意了。于是， 這個窮人從地上撿了一塊石頭洗干凈放進鍋里，他對廚娘說再借我些鹽吧，廚娘就給了他些鹽，之后又提出要了些菜葉，甚至是碎肉末，廚娘也都一一給了他，最后這個聰明的窮人把石頭丟掉， 喝了一鍋美味的肉湯。 看完這個故事，我們都不免感嘆窮人的睿智，很顯然，如果這個窮人一開始便對看門的仆人說讓他進去煮點肉湯喝，結局便不會如此，仆人一定會認為他是個瘋子，并將他拒之門外。 但細細想想，為什么仆人和廚娘都會一再答應他的要求？ 從故事當中不難發現，窮人的每一個小要求都讓人很容易接受，而正是這些看似微小的請求加乘起來就足以達到使他解決溫飽的大目的，這就是心理學當中著名的“登門檻效應”［1］。 從心理學的維度上講， 人們往往更容易認同那些看起來簡單合理的要求，而難以接受復雜、不易完成的任務。 因此，在探究教學中，我們也需要循序漸進給學生提出他們“跳一跳，就能夠得到”的要求，引導學生踏進科學的“門檻”，這樣學生才能進入科學的殿堂，體會靈魂與科學的碰撞。

在教學實踐的過程中，部分教育工作者往往都把教學的重心放在要將學生的科學素養提高到什么樣程度，但是他們恰恰忽略了一個最重要的問題，就是教學的起點（在實施教學前，學生的知識和能力已經達到何種程度）。 現代教學理論認為，有效的教學不僅僅在于教學的終點，而是教學起點和教學終點之間的距離，是否在教育者的引導幫助下受教育者所能跨越的范圍內。 超出了這個有效范圍， 此時的教學就不能被認為是有意義的。因此，透過現代教學理論的視角，我們認為在教學實踐中循序漸進具有理論意義。

眾所周知，探究教學要成功實施，需要具備許多的因素，其中最重要的是學生要具備一定的化學知識和實驗能力。 而化學作為九年級新開設的課程，此前學生從未接觸過這門學科， 具有的知識和操作技能是非常有限。 若教師全然放手，任由學生探究，那么就有可能導致大部分學生學無所獲，甚至部分學生連探究的問題都沒弄明白，教學的效果就可想而知。 倘若教師開始時多加引導，待學生知識和技能逐漸成熟后再漸漸放手，效果就要理想得多。 因此循序漸進在化學探究教學中具有現實意義。

二、化學探究教學中的“小步子，大目標”

如何循序漸進進行化學探究教學呢？ 對科學探究的過程進行分解， 我們可以知道科學探究的過程可以分為：提出問題，假設、設計實驗、解釋與結論、表達交流、拓展遷移［2］。

在這六個過程中，按照每個步驟的難易程度，就可以將其分為三個層次，依層次進行教學。

第一層次是解釋與結論、表達交流。 在這個層次的教學前，只需學生具有相應的化學知識和較好的表達能力即可，教學的起點較低。 在此層次的教學過程中，通過教師的引導，觀察實驗的現象，將其描述出來；并在教師的問題導向下，進行現象的分析解釋，并將自己的觀點表達出來與同伴討論。 教學起點和終點的距離就在于如何用已知的知識理論來解釋實驗現象，培養學生簡單的化學思維。這個距離通過教師引導幫助，是完全能夠跨越的。

以粵教版九年級化學2.1 探究空氣中氧氣的含量為例，探究學案可以設置為：

提出問題：空氣中氧氣的含量是多少？

查閱資料：空氣中含有氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體等，其中氧氣大約占空氣體積的1/5。

假設與猜測：氧氣約占空氣體積的1/5。

實驗與事實：

?

解釋與結論：

紅磷燃燒消耗了集氣瓶中的______，造成集氣瓶的氣壓______，大氣壓______（填“大于”、“等于”、“小于”）集氣瓶內氣壓，水從______流入______中。流入集氣瓶的水大約占集氣瓶體積的______。 由此可以推知氧氣約占空氣體積的______。

拓展與遷移： 是否能用木炭代替紅磷完成上述實驗？______（填“是”或“否”）。 （提示：木炭燃燒生成二氧化碳氣體。 ）

在本探究學案中，在教師的問題引導下，由學生自主完成的部分是較為簡單的第一層次內容，包括對紅磷燃燒實驗現象的描述；解釋紅磷燃燒實驗后為什么會有水流入集氣瓶， 由此得出氧氣占空氣體積約1/5 這樣正確的實驗結論。 這對于具備氣壓等相應物理學知識的學生而言，完全能夠通過教師的引導幫助，結合簡單的化學知識得以實現。 在這一層次內容的教學中，教師可以先以引導為主，在探究學案中以問題的形式幫助學生明確實驗觀察的重點，把握結論的方向，而后逐漸降低問題的比重，漸漸放手，直至學生能自主觀察描述與實驗有關的現象，得出正確的結論。

第二層次是假設、提出問題。 在這個層次學習中，學生不僅能描述和解釋現象，還要能夠在引導下根據某個化學現象，提出自己所要探究的問題，做出合理的假設。在這個層次目標的達到，對學生的起點要求較高。 在探究前，學生不僅要有較多的知識儲備，還需要有一定的化學思維，唯有如此，提出的問題才具備探究的價值，做出的假設才不至于偏離科學結論太遠。 因此第二層次的教學應該建立在第一層次教學目標基本達成的基礎上，以此作為第二層次教學的生長點。 即在此層次的教學前，在適時的點撥下，學生已經基本具備描述現象和依據現象得出結論的能力。 在第二層次的教學中，逐漸培養依據實驗的目的和結論提出問題的能力。

以4.3 探究水的組成為例，探究學案可以設計為：

探究目的：探究水的組成

提出問題：________________________。

假設：________________________。

實驗與事實：

?

解釋與結論：水在直流電的作用下被分解為______。水由______和______元素組成。 一個水分子由____________和______構成。

拓展與遷移：化學反應前后，分子改變，原子不變。

在“水的組成”探究教學中，教師在學案中將探究的目的和結論的大致方向告知學生，學生在此基礎上提出“水由什么元素組成？ ”“一個水分子由什么微粒構成？ ”這樣的問題，應該不成問題。 與此同時，在問題的基礎上，結合學生對水的化學式的理解，不難得出“水由氫元素和氧元素組成”的假設猜測。 值得注意是，在教學中教師應該有意識將自己的地位，漸漸由“引導者”向“輔助者”轉化。

第三層次是設計實驗、拓展遷移。 在一二兩層次教學的基礎上，依據做出的猜想設計實驗驗證，得出正確的結論；對實驗中存在的問題進行改進。 這需要學生具有系統的化學知識，較強的綜合分析能力，批判性的思維，才能設計出科學合理的實驗。

以“探究一瓶久置的氫氧化鈉固體的成分”為例，探究學案可以設計為：

探究目的：久置的氫氧化鈉固體中的成分

提出問題：__________________。

猜想：（1）NaOH；（2）____________；（3）____________。

實驗與事實：

?

解釋與結論： 久置的氫氧化鈉固體有______，猜想______成立。

拓展與遷移：保存氫氧化鈉是應該______保存。

在本探究學案中，開放度和學生的參與度大大提升，對一瓶久置的氫氧化鈉固體， 學生不僅要能對其成分進行猜想，還要能選擇合適的試劑來驗證自己的猜想，并得到正確的結論。學生在具備“NaOH 在空氣中容易潮解，并易與CO2反應發生變質成為Na2CO3”這個知識的前提下，就 不 難 做 出 猜 想：（1）NaOH；（2）Na2CO3；（3）NaOH 和Na2CO3。 其中Na2CO3可以用稀酸或者是CaCl2溶液來檢驗，因為本實驗還涉及到NaOH 的檢驗（NaOH 能使酚酞變紅），故要排除碳酸鈉的干擾（碳酸鈉溶液也能使酚酞變紅），所以本實驗應該先添加過量的CaCl2溶液，若有沉淀產生，則證明有Na2CO3；再加適量的酚酞，若變紅則證明有NaOH。這就需要學生具備一定的分析和解決問題的能力。 因此，這個層次教學的開展要在一二兩個層次教學的基礎上，通過鍛煉學生的思維，達到教學效果。

三、結語

維果茨基曾經提出最近發展區的教育思想。 他認為學生的發展有兩種水平：一種是學生的現有水平，另一種是學生可能的發展水平。 兩者之間的差距就是最近發展區。 教學應著眼于學生的最近發展區，然后在此基礎上進行下一個發展區的發展［3］。探究教學，無論哪一個層次，教學的關鍵點都在于循序漸進， 要依據學生已有的知識和能力水平作為生長點，幫助學生逐步跨越最近發展區，按照小步走的教學策略， 分解探究目標， 通過設計小的步驟，讓學生試著跳一跳，去摘知識樹上那些離他最近的果實，長此下來，學生的科學素養必將有較大的提升。

［1］ 劉儒德.教育中的心理效應［M］.上海：華東師范大學出版社，2006：217~220

［2］ 江琳才.化學（九年級上）［M］.廣州：廣東教育出版社，2009：24~25

［3］ Vygotsky，L.S.Interaction between learning and development.From：Mind in Society. Cambridge，MA： Harvard University Press，1978. 79~91