新課程下化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)模式初探
2013-12-29 00:00:00戚曄
考試周刊 2013年38期
摘要： 新課程的理念之一就是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，倡導(dǎo)探究式學(xué)習(xí)，并指出探究性學(xué)習(xí)對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。對(duì)化學(xué)這門(mén)學(xué)科來(lái)說(shuō)，“實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)”已成為諸多教學(xué)模式中最具有鮮明時(shí)代感和旺盛生命力的一種教學(xué)模式，它充分體現(xiàn)了教師“科學(xué)引導(dǎo)”學(xué)生進(jìn)行“自主學(xué)習(xí)”的教學(xué)理念，是提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。
關(guān)鍵詞： 新課程化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)教學(xué)模式
化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的地位和作用極為重要，我國(guó)著名的化學(xué)家戴安邦先生說(shuō)：“化學(xué)實(shí)驗(yàn)課是實(shí)施全面化學(xué)教育的最有效的教學(xué)模式?！币虼嗽O(shè)計(jì)一些符合學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，無(wú)疑是當(dāng)前素質(zhì)教育對(duì)課堂教學(xué)改革提出的要求。下面我就結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐談?wù)効捶ā?br/> 1.新課標(biāo)下實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的幾種基本模式
在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)提出課題，從設(shè)計(jì)方法上給予一定的指導(dǎo)，或由學(xué)生提出課題，自行設(shè)計(jì)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、分析、討論等多種活動(dòng)，“發(fā)現(xiàn)”化學(xué)規(guī)律，完成教學(xué)任務(wù)?；谏鲜瞿康?，我認(rèn)為實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的基本模式有兩種。
1.1模式一：實(shí)驗(yàn)直接引發(fā)探究
“實(shí)驗(yàn)直接引發(fā)探究模式”是指學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的引發(fā)下，學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和技能，通過(guò)自己設(shè)計(jì)方案、依托實(shí)驗(yàn)探索進(jìn)行一定層面的分析和思考，探求未知和解決問(wèn)題的一種教學(xué)模式。“實(shí)驗(yàn)直接引發(fā)探究模式”的一般流程（見(jiàn)圖1）：
圖1實(shí)驗(yàn)直接引發(fā)探究模式
其中④和⑤之間可能需要反復(fù)進(jìn)行，當(dāng)學(xué)生的探究分析遇到瓶頸時(shí)教師要適時(shí)地引導(dǎo)。這是實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)的一般模型。
案例1：鹽類(lèi)的水解
實(shí)驗(yàn)情景：在3只試管里分別盛有濃度均為0.1mol/L的NaCl、CH■COONa、NH■Cl三種溶液，用潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，觀察試紙的顏色的變化，然后和標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行對(duì)照，得到實(shí)驗(yàn)事實(shí)：
滴有NaCl、溶液的試紙顯黃色，說(shuō)明溶液是顯中性的。
滴有CH■COONa溶液試紙顯藍(lán)色，說(shuō)明溶液是顯堿性的。
滴有NH■Cl溶液試紙顯紅色，說(shuō)明溶液是顯酸性的。
提出問(wèn)題：為什么有的鹽溶液不顯中性呢？
分析問(wèn)題：是什么因素造成這種情況呢？各種溶液中存在哪些微粒呢（分子和離子）？它們之間會(huì)發(fā)生什么樣的反應(yīng)？（此時(shí)教師可適當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生分析pH試紙的變色原因是由于溶液中C（H■）和C（OH■）的不同造成的。）
討論并提出假設(shè)：
CH■COONa溶液呈堿性，說(shuō)明該溶液中C（H■）
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)：在三只試管中分別取少量0.1mol/LNa■CO■，Na■SO■，（NH■）■SO■溶液用潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，觀察試紙的顏色的變化，然后和標(biāo)準(zhǔn)比色卡進(jìn)行對(duì)照。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
滴有Na■SO■溶液的試紙顯黃色，說(shuō)明溶液是顯中性的。
滴有Na■CO■溶液試紙顯藍(lán)色，說(shuō)明溶液是顯堿性的。
滴有（NH■）■SO■溶液試紙顯紅色，說(shuō)明溶液是顯酸性的。
說(shuō)明假設(shè)成立。
討論得出結(jié)論：
像CH■COONa，Na■CO■這樣的鹽（強(qiáng)堿弱酸鹽）溶液顯堿性。
像（NH■）■SO■，NH■Cl這樣的鹽（強(qiáng)酸弱堿鹽）溶液顯酸性。
像NaCl，Na■SO■這樣的鹽（強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽）溶液顯中性。
實(shí)際應(yīng)用：鹽類(lèi)水解的應(yīng)用
1.2模式二：?jiǎn)栴}情景引發(fā)探究
“問(wèn)題情景引發(fā)探究模式”是教師創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境與學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中存貯的知識(shí)產(chǎn)生“認(rèn)知沖突”，在教師的點(diǎn)撥、啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、查閱資料獲取化學(xué)事實(shí)，并對(duì)大量信息做初步分類(lèi)，找出與問(wèn)題有關(guān)的內(nèi)容，進(jìn)行思維的初步加工，通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“認(rèn)知重建”。
“問(wèn)題情景引發(fā)探究模式”的一般流程：（見(jiàn)圖2）
圖2問(wèn)題情景引發(fā)探究模式
教師選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)引入科學(xué)概念，使學(xué)生達(dá)到“認(rèn)知重建”。當(dāng)學(xué)生因看到其錯(cuò)誤概念不起作用導(dǎo)致預(yù)測(cè)失敗，而受到挫折和挑戰(zhàn)時(shí)，教師就可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、論證、抽象等說(shuō)明學(xué)生觀點(diǎn)錯(cuò)誤的原因，引導(dǎo)學(xué)生以起作用的經(jīng)驗(yàn)代替錯(cuò)誤概念，糾正他們的錯(cuò)誤看法。在這種教學(xué)模式中探究過(guò)程的目的主要是糾正學(xué)生的錯(cuò)誤觀念。
案例2：苯的結(jié)構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)
問(wèn)題情景：
1825年英國(guó)科學(xué)家法拉第從這種生產(chǎn)煤氣剩余的油狀、臭味、黏稠的液體中分離出一種新的碳?xì)浠衔铩?br/> 法國(guó)化學(xué)家日拉爾確定了這種碳?xì)浠衔锏南鄬?duì)分子質(zhì)量為78，分子式為C■H■，叫苯。但苯分子結(jié)構(gòu)是十九世紀(jì)化學(xué)之謎。
明確問(wèn)題：苯分子應(yīng)該具有怎樣的結(jié)構(gòu)？
討論交流：學(xué)生通過(guò)討論交流，對(duì)大量信息做初步分類(lèi)與思維加工。
形成假設(shè)：
假設(shè)一：若苯分子為鏈狀結(jié)構(gòu)，則根據(jù)烷烴的通式與苯分子式的對(duì)比分析可以判斷苯中含碳碳雙鍵和碳碳三鍵。
假設(shè)二：若苯分子為環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，則根據(jù)環(huán)烷烴的通式與苯分子式對(duì)比可以判斷該結(jié)構(gòu)中也必含碳碳雙鍵。
教師追加問(wèn)題情景制造認(rèn)知沖突：經(jīng)過(guò)上述討論你認(rèn)為苯一定具有什么化學(xué)性質(zhì)？設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)證明？
設(shè)計(jì)方案：①能否使溴水褪色？②能否使酸性高錳鉀溶液退色？
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：通過(guò)實(shí)驗(yàn)這些結(jié)構(gòu)又一一被推翻了。
史實(shí)情景：由凱庫(kù)勒的觀點(diǎn)畫(huà)出的苯分子的結(jié)構(gòu)示意圖：
提出問(wèn)題：用現(xiàn)代苯分子的結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)看凱庫(kù)勒的苯分子結(jié)構(gòu)有無(wú)缺陷？
討論交流：學(xué)生討論并預(yù)測(cè)結(jié)論。
引入科學(xué)觀念：給出苯分子的真實(shí)成鍵數(shù)據(jù)。
分析討論：苯分子的成鍵情況及分子構(gòu)型。
結(jié)論階段：確切地表示苯分子的結(jié)構(gòu)。
實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)本身沒(méi)有固定模式。教師應(yīng)在領(lǐng)會(huì)探究教學(xué)實(shí)質(zhì)的基礎(chǔ)上，隨機(jī)應(yīng)變，靈活處理教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，設(shè)計(jì)合理可行的探究教學(xué)模式。
2.探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初步收獲和啟示
2.1激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣
“興趣是最好的老師”，實(shí)踐證明，實(shí)施“實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)”模式既可促使學(xué)生形成對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的持久興趣，又可激發(fā)學(xué)生的求知欲。根據(jù)我對(duì)任教班級(jí)學(xué)生的問(wèn)卷調(diào)查表明，有43.3%的學(xué)生認(rèn)為自己從以前實(shí)驗(yàn)的“旁觀者”已轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的參與者，有63.5%的學(xué)生喜歡“自行設(shè)計(jì)、自主實(shí)驗(yàn)”的探究性實(shí)驗(yàn)。由此可見(jiàn)，源于教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式改變引起學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，往往比其他外界的新奇刺激引起的興趣更為穩(wěn)定。課堂教學(xué)從“講、聽(tīng)、記、練”到“看、想、做、用”，改變的不僅是學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)方式，更重要的是改變學(xué)生的思維品質(zhì)和學(xué)習(xí)傾向，使學(xué)生更理性地學(xué)習(xí)，不斷進(jìn)取，努力追求自我完善，這正是現(xiàn)代教學(xué)觀的具體體現(xiàn)。
2.2有助于促進(jìn)青年教師的成長(zhǎng)
實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)是一種依賴(lài)化學(xué)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題、獲取知識(shí)規(guī)律的教學(xué)模式，具有很大的靈活性和開(kāi)放性，目前尚無(wú)成熟的資料可供借鑒。這對(duì)化學(xué)教師特別是青年教師而言，無(wú)疑是一個(gè)挑戰(zhàn)，要求教師努力發(fā)掘。要設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)探究性教學(xué)，則就要教師：
2.2.1必須有過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和能力，要熟悉學(xué)生的具體情況，在大膽地對(duì)課本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行變更和重新設(shè)計(jì)的同時(shí)還要為學(xué)生以后的學(xué)習(xí)留有廣闊空間。
2.2.2要認(rèn)真?zhèn)湔n，充分考慮每一個(gè)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，挖掘可探究的內(nèi)容。
2.2.3要有隨堂備課的能力，及時(shí)抓住課堂的每一個(gè)生成，發(fā)現(xiàn)閃光點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生興趣，不斷把學(xué)生的探究引向深入。
2.2.4學(xué)會(huì)探索，不但能做好課本上的實(shí)驗(yàn)，而且能在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)新情況，解決新問(wèn)題。
在化學(xué)教學(xué)中嘗試探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的有效途徑。要使探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正有效，在很大程度上取決于教師自身的教學(xué)創(chuàng)造力，這正是青年教師努力的方向。
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