信息技術背景下高中化學探究性教學思考與研究

唐永

摘要：高中化學教學的重要任務是在學科知識學習過程中培養學生的學科核心素養。探究性教學，以學生自主探究學習為課堂中心，以真實問題為背景，以明確學習任務為驅動，以信息技術為支撐，在教師引領幫助下，學生團隊合作，運用化學思維、化學研究問題的方法，去發現、思考、分析、解決問題，促使學生在知識習得過程中提升學科素養。本文就信息技術背景下高中化學探究性教學談談自己的觀點與想法。

關鍵詞：信息技術 ?高中化學 ?探究性教學 ?學科素養

一、課堂教學的反思與再認識

（一）傳統教學的再反思

人是推動社會進步與發展的第一要素，教育承載著引領人成長與發展的使命。長期以來，教師扮演著將結論性知識向學生傳授的角色，而學生僅僅只是接受知識的容器。教師是課堂教學的中心，重“教”而輕“學”、重“結果”而輕“過程”、重“知識”而輕“能力、素養”、重“終結性評價”而輕“過程性、增值性、發展性、綜合性評價”。這種課堂教學模式抑制了學生思維的發展，學生學到的只是一些零碎孤立的知識，不能深層次理解整合知識，難以建構系統結構化的知識體系，缺乏應用所學知識分析解決生活、生產、社會實際問題的能力。學生對科學本質的探究與體驗過程被教師傳授知識過程所代替，這樣的課堂教學不利于創新人才的培養。

（二）新時期課堂教學新理念

新課程推進人才培養模式的變革，促進教育觀念的更新，貫徹先進的教育思想教育理念，落實“立德樹人”的教育根本任務，以社會主義核心價值觀統領課程改革，轟轟烈烈的課堂教學改革如火如荼地進行著，教育信息化改變了“教”與“學”的方式，課堂教學立足素養為本，以學生全面發展為中心，因材施教、個性化發展，倡導學生開展自主探究學習，在真實情境下發現問題并思考設計解決問題的方法，培養學生問題意識，提高創新思維能力，使學生產生對學習的持久興趣、對科學的敬畏、對知識的渴求、對未來的規劃、對社會的責任，彰顯學科課堂教學的價值引領功能。

二、應用信息技術開展化學探究性教學

教育信息化為學生自主合作探究學習提供了有力的保障，數字化實驗、微課、各種軟件、圖片、視頻、動畫、圖表、音頻等等與課程內容的融合，使得課堂教學生動活潑，豐富多彩，教師各盡其能，努力把信息技術充分應用于探究性教學，設計各種教學情境，加深學生對知識的理解，促使學生開展知識的意義建構。

（一）創設具有探究價值的真實問題情境

學生在學習過程中不斷發現與已有知識、生活經驗發生認知沖突的問題，激發對問題本源的探究欲望，從而尋求解決問題探索結論的方法，訓練了思維與能力。教師教學的一項重要任務，就是分析學情，依據課標要求，針對教學內容創設具有探究價值的真實問題情境，激發學生學習動機和探究興趣。一堂課，可以根據知識螺旋上升的規律，設計由簡單到復雜的問題，應用信息技術手段精心設計視頻、圖表、文本、實驗等多個教學情境，如跨越時空的學科文化傳承，再現科學家探究人類問題的艱辛歷程，展示科學研究成果，呈現與人類生活生產科技有關的事實等等，啟發學生在情境中發現問題，自主探究解決問題，總結結論，形成對知識的深層次認識，并能在新的情境下，應用所學知識解決新問題。如關于合成氨的教學，可以創設以下幾個探究學習情境：首先從世界人口的急劇增長、需要解決糧食問題的角度創設情境，對學生開展責任意識教育，同時誘發學生對固氮問題的思考;接著設計科學家發明合成氨的情境，對學生進行科學史教育，激發產生熱愛科學情感;再創設合成氨實際投入生產需要解決的問題情境，更深層次引導學生從速率與限度的化學原理思考合成氨的問題;最后總結形成結論。教學過程把知識、情感、問題融于情境中，在問題的探究解決中使學生得到全面發展。

（二）建立多元的探究學習體系引領學生思維發展

探究學習過程以學生自主學習為中心，建立多元的探究學習體系，以情境為背景、以問題驅動、以學生活動為任務，通過教師的引導啟發、信息技術支撐、網絡資源共享、同伴互助合作、實驗事實論證、微課拓展學習、智慧課堂交互交流、數字化實驗數據圖像，多渠道獲取信息，建構知識的邏輯關聯，形成結構化知識體系，誘發學生認識由感性到理性、從量變到質變的飛躍。如溫度對碳酸鈉溶液的pH影響的探究學習，首先提出來自學生生活經驗的問題：熱的純堿溶液去污能力較冷溶液強的原因是什么？學生用已有知識解釋：溫度高水解程度大，pH增大，去污能力增強。教師接著創設與學生認知沖突的數字化實驗情境，直觀的圖像、數據信息給學生強烈刺激，碳酸鈉溶液的pH隨著溫度升高，在某溫度后反而下降。此時，學生的思維開始拓展延伸，建構與碳酸鈉溶液pH有關聯的知識聯系，通過假設猜想、同學間討論、查找資料、開展推理論證，探究問題的本質結論，實現了思維向高層次發展。

三、探究性教學須立足于學生學科素養

課堂教學的所有策略都是為了挖掘學生潛能、發展學生素養，使之成長為合格的公民和社會發展需要的人才。化學課堂實施探究性教學，必須立足于學生的化學學科素養，教師課堂教學的每個環節都必須從學生素養提升的角度設計，借助現代教育技術整合各種素材，讓學生在真實問題的情境下，在主動探究解決問題的過程中，建構知識，形成對核心概念的深層次理解，逐漸形成學科觀念，同時感受學科的社會價值和自身的社會責任，學會科學研究解決問題的方法，這些將影響學生終身。每一個知識背后都深藏著一定的育人背景與豐厚的文化內涵，我們需要研究與思考這些背景與文化對學生可能產生的影響，在知識探究過程中學生學到了什么，是否體現思維、情感、價值觀的要素，這些都是實施探究性課堂教學的靈魂。

探究性教學是在教師的科學指導下，以學生主動參與知識獲取的一系列學習活動為特征，在學習內容、學習目標、資源素材、教師、學生交織形成的學習系統中，學生習得基礎知識，掌握探究解決問題的技能，學會科學研究的方法，鍛煉思維能力，產生探究科學本質、認識世界欲望的教與學雙邊活動。教師的教學過程，就是要把“教材內容”轉化為“教學內容”，把“教師知識”轉化為“學科教學知識”，充分調動學生參與探究學習的熱情，使其有強烈動機，以情境、問題、活動、評價為教學主線，科學有序設計教學過程，指導學生自主探究。學生在情境中發現問題，通過思維加工，對問題的深度思考，依據自己的學習和生活經驗提出假設、設計方案、開展探究性活動，經過實驗、討論、查閱資料、信息技術幫助等活動，收集相關證據、經過邏輯判斷、演繹推理、開展論證，總結形成結論，反思評價，交流展示。在自主探究學習活動中，學會解決問題的思維方法，逐漸提升自身學科素養。探究性教學是新課程改革倡導的一種有利于學生全面發展的教學方法，高中化學教師要透徹理解深入思考研究，熟練掌握探究教學策略，提升教育信息化應用能力，引領學生開展真實背景下真實問題的探究學習，培養學生科學素養，形成正確價值觀、人生觀，達到學科育人目標。

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