論探究式教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

◆劉虹佑 高成

(西華師范大學(xué)化學(xué)教育研究所；西南大學(xué)教育學(xué)部)

我國(guó)《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》提出，必須“改變課程實(shí)施過(guò)于強(qiáng)調(diào)死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力，獲取新知識(shí)的能力，分析和解決問(wèn)題的能力，以及交流與合作的能力。”鑒于此，教師在教學(xué)過(guò)程中要弱化傳統(tǒng)以講授為主的教學(xué)方式，強(qiáng)化探究式教學(xué)，從而更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主建構(gòu)。

一、探究式教學(xué)內(nèi)涵

20世紀(jì)五六十年代，美國(guó)芝加哥大學(xué)教授施瓦布(Schwab)首次提出將“探究式教學(xué)”作為一種重要的教學(xué)方式。探究式教學(xué)是理科新課程改革的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的突破口。要理解探究式教學(xué)，首先得厘清什么是探究。顧名思義，探究即是探索、研究知識(shí)的過(guò)程。探究的出發(fā)點(diǎn)是人的求知欲和好奇心，落腳點(diǎn)在于問(wèn)題的解決。由于探究復(fù)雜多樣，我們可以將其分為廣義和狹義兩種。廣義的探究，指一切獨(dú)立解決問(wèn)題的活動(dòng)，它既包含了科學(xué)家們的特定研究又包含了一般人解決問(wèn)題的活動(dòng)，而狹義的探究特指科學(xué)探究。所謂的科學(xué)探究是指“科學(xué)家用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑”。可見(jiàn)，狹義和廣義探究的對(duì)象和方式所涵蓋的范圍有所不同。在此，根據(jù)廣義探究理解的立場(chǎng)，筆者認(rèn)為探究式教學(xué)是指在課堂教學(xué)過(guò)程中教師通過(guò)創(chuàng)設(shè)特定的教學(xué)情景，誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生問(wèn)題，經(jīng)學(xué)生自主理性思考、設(shè)計(jì)方案、討論交流、實(shí)驗(yàn)探究來(lái)解決問(wèn)題的一種教學(xué)方式。探究式教學(xué)側(cè)重于學(xué)生自主構(gòu)建知識(shí)的過(guò)程，從而突出了學(xué)生的主體性，更好地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。

二、化學(xué)教學(xué)中實(shí)施探究式教學(xué)的價(jià)值

新課改后，探究式教學(xué)越來(lái)越深入人心。探究式教學(xué)是化學(xué)課堂的核心靈魂，是開(kāi)展化學(xué)教學(xué)的有效方式。正確認(rèn)識(shí)探究式教學(xué)的價(jià)值對(duì)于教師開(kāi)展探究式教學(xué)以及對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)起著重要作用。筆者認(rèn)為，探究式教學(xué)具有多重價(jià)值，具體表現(xiàn)在遷移價(jià)值、認(rèn)知價(jià)值以及情意價(jià)值等方面。首先，探究式教學(xué)有利于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的遷移應(yīng)用。傳統(tǒng)教學(xué)方式中教師過(guò)于注重傳授知識(shí)而不注重學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程，導(dǎo)致學(xué)生成為接受知識(shí)的容器，卻不懂得舉一反三和知識(shí)的遷移運(yùn)用。而探究式教學(xué)則重點(diǎn)突出了知識(shí)的遷移價(jià)值，即學(xué)生基于先前的基礎(chǔ)理論知識(shí)，將其靈活運(yùn)用到后續(xù)的學(xué)習(xí)中去，這樣一來(lái)，既鞏固了舊知又構(gòu)建了完整的知識(shí)脈絡(luò)。其次，探究式教學(xué)有利于學(xué)生在已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上去自主建構(gòu)知識(shí)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是學(xué)生對(duì)將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容進(jìn)行篩選、組織、整理、歸納基礎(chǔ)上的自主探究知識(shí)的過(guò)程，而不是被動(dòng)地去接收知識(shí)的過(guò)程，所以說(shuō)學(xué)生自身的內(nèi)在認(rèn)知結(jié)構(gòu)與知識(shí)的學(xué)習(xí)是緊密相連的。正因?yàn)橛辛朔e極的探究認(rèn)知活動(dòng)，才得以讓學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)逐步自我完善，即是說(shuō)探究式教學(xué)的認(rèn)知價(jià)值體現(xiàn)在：探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建知識(shí)過(guò)程起著促進(jìn)作用。最后，探究式教學(xué)有利于培養(yǎng)和陶冶學(xué)生的情感體驗(yàn)。學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程既是一個(gè)認(rèn)知過(guò)程又是一種情感陶冶的過(guò)程。探究式教學(xué)包含著各種情感活動(dòng)，學(xué)生在參與的過(guò)程中通過(guò)對(duì)知識(shí)的動(dòng)態(tài)建構(gòu)領(lǐng)會(huì)到某種情感，使得學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)既有理性層面的把握又有感性層面的體驗(yàn)，這樣更有助于學(xué)生個(gè)體的全面發(fā)展。

三、探究式教學(xué)在化學(xué)教學(xué)中的舉例

(一)以理論探究為價(jià)值取向的探究式教學(xué)舉例

化學(xué)理論知識(shí)指人們?cè)诨瘜W(xué)科學(xué)實(shí)踐中通過(guò)各種感官而獲得的一切成果，這些成果主要包括經(jīng)驗(yàn)規(guī)律、化學(xué)概念、化學(xué)理論、實(shí)驗(yàn)方法、化學(xué)觀念、科學(xué)品質(zhì)等方面。化學(xué)理論知識(shí)是化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的基礎(chǔ)，只有具備良好理論知識(shí)才能提升實(shí)驗(yàn)操作能力。筆者以為，探究式教學(xué)在化學(xué)理論中的應(yīng)用可分四步走：設(shè)問(wèn)、歸納、概述、應(yīng)用，且第二步和第三部可任意調(diào)換。即設(shè)問(wèn)：教師提出核心教學(xué)問(wèn)題，學(xué)生主動(dòng)參與到教師創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境中，生生間交流、自主探究；歸納：學(xué)生在教師的引導(dǎo)下總結(jié)歸納出的真理；概述：學(xué)生經(jīng)探究討論后對(duì)新知形成的概念；應(yīng)用：將所學(xué)新知運(yùn)用到科學(xué)技術(shù)、實(shí)踐生活中去。

例如，學(xué)生學(xué)習(xí)金屬晶體時(shí)，從熟悉的宏觀物質(zhì)(金屬)入手，學(xué)生歸納出金屬共有的宏觀物理性質(zhì)；在教師的引導(dǎo)下學(xué)生探究金屬晶體微觀結(jié)構(gòu)的4種基本堆積模型(用乒乓球模擬微觀粒子)，并學(xué)習(xí)各種模型的配位數(shù)及空間利用率知識(shí)；掌握從微觀粒子視角來(lái)理解宏觀物質(zhì)性質(zhì)的真正本質(zhì)。又如，學(xué)生學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)時(shí)，教師通過(guò)展示鐵釘生銹、火箭升空等圖片，由一系列化學(xué)變化引出氧化還原反應(yīng)；先從初中學(xué)習(xí)的氧化、還原反應(yīng)入手，建立氧化還原反應(yīng)概念，學(xué)生組內(nèi)交流、觀察元素反應(yīng)前后變化，進(jìn)而得出化合價(jià)升降可作為新判據(jù)；接著教師設(shè)問(wèn)引出化合價(jià)變化的本質(zhì)原因，學(xué)生通過(guò)資料卡片、原子結(jié)構(gòu)、電子層模型圖等深入探究出化合價(jià)變化是因?yàn)殡娮愚D(zhuǎn)移，在此基礎(chǔ)上，學(xué)生又可從電子轉(zhuǎn)移角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)。如此，不至讓學(xué)生對(duì)化學(xué)理論知識(shí)感到枯燥、難學(xué)。

(二)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為價(jià)值取向的探究式教學(xué)舉例

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)：“高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為重要手段，盡可能地讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中來(lái)，激發(fā)學(xué)生自己動(dòng)手解決問(wèn)題的興趣，增強(qiáng)探究式學(xué)習(xí)的意識(shí)，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和實(shí)踐能力。”筆者認(rèn)為，探究式教學(xué)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用可分三大步走：創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景(發(fā)現(xiàn)問(wèn)題)、實(shí)驗(yàn)探究(收集并整理資料、提出猜想并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、驗(yàn)證猜想即實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程、討論交流并解決問(wèn)題)、應(yīng)用創(chuàng)新。

例如，學(xué)生學(xué)習(xí)乙醇時(shí)，教師可按如下設(shè)計(jì)思路教學(xué)：展示乙醇實(shí)物來(lái)學(xué)習(xí)其物理性質(zhì)→應(yīng)用李比希的定量分析法，對(duì)乙醇分子式進(jìn)行理論探究→學(xué)生猜測(cè)并動(dòng)手組裝乙醇可能存在的結(jié)構(gòu)模型→學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證乙醇的結(jié)構(gòu)→動(dòng)畫(huà)模擬乙醇與鈉反應(yīng)原理，強(qiáng)化學(xué)生形成的物質(zhì)結(jié)構(gòu)觀→聯(lián)系生活實(shí)際，促使學(xué)生形成科學(xué)的化學(xué)價(jià)值觀。又如，學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單有機(jī)物一節(jié)時(shí)，對(duì)于鑒別甲烷和乙烯，可設(shè)計(jì)如下教學(xué)過(guò)程：明確教學(xué)問(wèn)題(如何鑒別甲烷與乙烯)→收集資料，根據(jù)兩者分子結(jié)構(gòu)不同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(通入溴水，觀察顏色變化)→學(xué)生討論交流→得出結(jié)論。如此一來(lái)，不僅鍛煉了學(xué)生的思維探究能力，強(qiáng)化了學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作意識(shí)和參與意識(shí)，還讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究獲取新知的樂(lè)趣以及化學(xué)自身的魅力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生積極學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。