摘要:自主探究學習作為新課程倡導的重要理念和學習方式,強調以學生為主體,以問題為載體,以探究為主線,引導學生通過主動探索、協作交流、反思總結等環節,實現對知識的意義建構和內化吸收?;诖?,文章首先闡述了構建自主探究式課堂的三大原則,即以學生為中心原則、循序漸進原則和實踐探究原則,強調要充分尊重學生的主體地位,遵循認知發展規律,重視實驗探究在化學教學中的核心作用;其次,文章從創設問題情境、優化實驗設計、引導小組合作、組織總結交流四個方面,提出了構建自主探究式課堂的具體策略,并結合教學實例進行了細致的闡釋和分析,這些策略能夠充分調動學生的學習主動性,培養學生的科學思維和創新實踐能力,促進學生在探究過程中實現知識與能力的共同提升。
關鍵詞:初中化學;自主探究;課堂構建
中圖分類號:G633.8文獻標識碼:A文章編號:1673-8918(2025)07-0112-04
自主探究是一種以學生為主體、以問題為驅動、以探究為途徑的教學模式,它強調學生在教師的引導下,通過自主探索和主動建構的方式來獲取知識、發展能力。然而,受傳統教學觀念和方式的影響,當前初中化學課堂仍以教師講授為主,學生被動接受知識的現象普遍存在,亟須進行教學模式的變革和創新,在教學中如何立足新課程理念,遵循化學學科特點,構建真正體現學生主體性和教學探究性的初中化學課堂,成為廣大一線教師面臨的問題。
一、 新課程改革下自主探究式初中化學課堂的構建原則
(一)以學生為中心原則
教師在化學課堂教學中必須真正落實以學生為中心的教學理念,充分尊重學生的主體地位,關注學生的個體差異和認知特點,為每個學生的自主發展創造有利條件。教師要摒棄傳統的知識灌輸模式,轉變自身角色,從知識的傳授者轉變為學習的引導者和促進者,通過設計多樣化的教學活動和探究任務,激發學生的學習興趣和探究欲望,使學生成為課堂學習的真正主人。教師在課堂教學中,要充分重視學生已有的知識經驗和生活體驗,從學生的實際認知水平出發,設計適合學生認知特點的教學內容和教學方法,使每個學生都能在原有基礎上獲得充分發展。
(二)循序漸進原則
教師在化學教學中應當遵循學生認知發展的基本規律,按照由淺入深、由易到難、由簡單到復雜的原則,科學設計教學內容和教學活動。教師在設計教學過程時,要充分考慮學生的知識基礎和認知水平,將復雜的化學概念和原理分解為學生易于理解和接受的知識單元,通過設置遞進性的學習任務,幫助學生逐步建構知識體系。教師還要注意知識銜接的連貫性和系統性,通過創設適當的認知沖突,激發學生的探究欲望,引導學生在解決問題的過程中不斷提升認知水平。
(三)實踐探究原則
教師要充分認識到化學學科的實踐性和探究性特點,必須突出實踐探究在教學中的重要地位,充分利用化學實驗這一特殊的教學資源,為學生創造親身實踐和探究的機會。教師在教學設計中,要注重實驗與理論的有機結合,通過設計豐富多樣的實驗活動,使學生在動手操作中獲得感性認識,在觀察現象和分析數據的過程中培養科學思維能力。教師還要充分發揮實驗教學的示范作用,通過規范的實驗操作展示,培養學生嚴謹的實驗態度和良好的操作習慣,同時要注重實驗安全教育,培養學生的安全意識和環保意識。
二、 新課程改革下自主探究式初中化學課堂的構建策略
(一)創設問題情境,激發學生探究興趣
問題情境在激發學生探究興趣方面有著重要作用,教師可以通過精心設計和創設與教學內容緊密相關的問題情境,優化學生的認知結構,引發學生的認知沖突,從而激起學生強烈的求知欲望和探究意愿。教師在設計問題情境時,需要注意將化學知識與學生的生活實際緊密結合,選取那些既貼近學生生活經驗又具有一定認知挑戰性的素材,通過多媒體演示、實物展示或者實驗現象等形式,創設出能夠引發學生思考和質疑的問題情境,使學生產生強烈的探究愿望。教師在創設問題情境的過程中,應當充分考慮學生的認知水平和知識基礎,確保所創設的問題情境既不會因過于簡單而缺乏挑戰性,也不會因過于復雜而超出學生的認知范圍,使得問題情境成為激發學生思維發展的有效載體。教師還需要注意問題情境的開放性和探究性,避免設置那些僅需要簡單回答“是”或“否”的封閉性問題,而應當設計能夠引導學生進行深入思考、激發多角度探究的開放性問題,使學生在問題情境中產生強烈的認知需求和探究動力。
例如,筆者在教學“氧氣”時,針對“氧氣制取”這一重點知識,設計了一個引人深思的問題情境:通過多媒體展示了一段病人在醫院的高壓氧艙中接受治療的視頻,并提出“為什么醫院需要制備大量的氧氣?”“醫院里的氧氣是從哪里來的?”“我們能不能在實驗室里制取氧氣?”這一系列層層遞進的問題,成功激發了學生對氧氣制取方法的強烈探究興趣。筆者在播放完視頻后,首先讓學生進行了兩分鐘的個人思考,隨后采用“思考—配對—分享”的教學策略,讓學生4人一組進行討論交流,在教室內可以聽到學生熱烈討論著“空氣中就有氧氣,可以直接分離”“可以通過植物進行光合作用制取氧氣”“化學實驗室應該有專門的方法”等觀點。筆者及時引導學生將討論焦點集中在“實驗室制取氧氣”這一核心問題上,通過提問“實驗室里通常會使用什么物質來制取氧氣?這種物質應該具備什么特點?”引導學生思考制取氧氣的化學原理,當學生提出了各種猜想后,筆者又精心設計了“如果我給你高錳酸鉀、過氧化氫、水這三種物質,你會選擇哪一種來制取氧氣?為什么?”這樣的探究性問題,要求學生根據這些物質的性質進行分析和判斷,最終引導學生得出在實驗室中使用過氧化氫制取氧氣的方法,整個教學過程中,通過層層深入的問題設置和師生互動,不僅激發了學生的探究興趣,也培養了學生的科學思維能力。
(二)優化實驗設計,培養實踐操作能力
教師在優化實驗設計時,應當充分考慮學生的認知水平和已有經驗,將復雜的實驗過程分解為若干個具體可操作的步驟,通過設置具有層次性的實驗任務,引導學生逐步掌握實驗操作要領,培養其嚴謹的實驗態度和規范的操作習慣。教師還需要注重實驗過程中的安全教育和環保意識培養,通過優化實驗藥品的選擇和用量,合理設計實驗裝置和操作流程,既確保了實驗的安全性和可行性,又培養了學生節約和環保的實驗意識,使學生在實驗探究過程中形成正確的科學態度和價值觀念。教師在進行實驗設計時,應當注重實驗的探究性和開放性,通過設計多樣化的實驗方案和探究任務,激發學生的創新思維和實踐能力,引導學生在實驗過程中發現問題、分析問題和解決問題。教師還應當重視實驗過程中的觀察記錄和數據分析,通過引導學生認真觀察實驗現象、準確記錄實驗數據、科學分析實驗結果,培養學生嚴謹的科學態度和良好的實驗習慣,使學生在實驗探究過程中逐步形成科學的思維方式和研究方法。
筆者在教學“二氧化碳的實驗室制取”時,針對學生對氣體發生裝置和收集裝置的選擇這一關鍵問題,設計了一個“實驗裝置優化探究”的教學活動,通過引導學生系統思考和探究最優的實驗方案。首先,筆者創設了一個生活情境,展示了碳酸飲料中氣泡逸出的視頻,引發學生對二氧化碳制取方法的思考,隨后通過多媒體展示了制取氣體常用的2種發生裝置(固固加熱型、固液混合不加熱型)和3種收集裝置(排水集氣法、向上排空法、向下排空法)的圖片。為了幫助學生進行系統分析和比較,筆者特別設計了一個對比分析表格,將不同裝置的特點、適用條件和選擇依據進行了詳細的分類,并組織學生以四人小組為單位進行討論。在小組討論過程中,筆者適時提出啟發性問題:“根據反應物大理石和鹽酸的狀態,應該選擇哪種發生裝置?”“考慮到反應是否需要加熱,這個因素又會如何影響我們的選擇?”“二氧化碳的密度比空氣大這一特性,對收集裝置的選擇有什么啟示?”通過這些層層遞進的問題引導,幫助學生逐步厘清思路。
在各小組完成初步討論后,筆者組織了一次班級交流,請不同小組的代表上臺發表自己的觀點和理由,一些學生提出了很好的見解,比如“由于大理石是固體,鹽酸是液體,而且反應在常溫下就能進行,所以應該選擇固液常溫型發生裝置”“因為二氧化碳比空氣重,所以可以用向上排空法收集”,針對這些觀點,筆者及時進行了補充,并引導學生進一步思考實驗裝置的細節問題。筆者通過設計“為什么長頸漏斗的下端要伸入液面以下?如果不伸入液面以下會發生什么?”“導管為什么要伸到集氣瓶底部?這樣設計有什么科學道理?”“為什么要采用長頸漏斗而不是普通漏斗?這樣設計有什么優點?”等具有引導性的問題,幫助學生深入理解實驗裝置設計的每個細節都有其科學依據。在討論過程中,有學生提出如果長頸漏斗不伸入液面以下,可能會造成氣體從漏斗處逸出,影響收集效果;也有學生分析到導管伸到集氣瓶底部是為了利用二氧化碳比空氣重的特性,確保能夠把瓶中的空氣完全排出,筆者對這些見解都給予了積極的回應,并引導學生進一步思考如何優化實驗操作的其他環節。
(三)引導小組合作,發散學生探究思維
教師在組織小組合作學習時,需要根據教學內容的特點和學生的個體差異,合理設置探究任務的難度和梯度,通過設計開放性的問題情境和探究活動,引導學生在交流討論中相互啟發、共同提高,培養學生發散性思維和創新能力。教師在引導小組合作的過程中,應當注重營造民主平等、開放包容的課堂氛圍,引導學生大膽提出自己的見解和想法,通過有效的師生互動和生生互動,促進學生多維度、多層次地思考問題,培養其獨立思考和批判性思維能力。教師還需要關注小組合作中的過程性評價,通過設置合理的評價標準和反饋機制,引導學生在合作探究中不斷反思和改進,培養其團隊協作精神和自主學習能力,使學生在小組合作的過程中形成良好的學習習慣和科學素養。
筆者在教學“碳單質的多樣性”這一主題時,設計了一個“碳元素家族探秘”的小組合作探究活動,通過讓學生深入研究不同碳單質的結構特點與性質的關系,培養學生的發散性思維能力。筆者首先通過多媒體圖片和實物分別展示了鉆石、石墨、富勒烯(C60)等不同碳單質,并拋出了一個富有探究性的問題:“這些物質都由碳元素構成,為什么會表現出如此不同的性質?”隨后,筆者將全班分成8個探究小組,并根據學生的知識水平和能力特點進行了異質組合,確保每個小組都包含學習能力強、動手能力強和表達能力強的學生。為了使探究活動更加系統和深入,筆者精心設計了一份探究指導表,將研究任務分為“微觀結構分析”“宏觀性質探究”“結構與性質關系討論”三個層次,并為每個層次設置了具體的研究問題和討論要點。
在小組討論過程中,筆者采用了“漫步指導”的方式,在各個小組之間巡回觀察,適時提供必要的指導,當看到有的小組在討論石墨導電性時出現分歧,筆者及時引導他們思考:“石墨中碳原子的層狀結構與其導電性之間可能存在什么聯系?”“為什么金剛石不導電而石墨卻能導電?這與它們的微觀結構有什么關系?”通過這些富有啟發性的問題,幫助學生建立起物質結構與性質之間的聯系。在小組討論的基礎上,筆者又組織了一次“碳元素家族專題研討會”,讓每個小組選派一名代表上臺發言,分享他們的研究發現和思考,其他小組則要對發言內容提出問題或給出補充建議。在這個過程中,學生的思維不斷碰撞,產生了許多獨到的見解,有的小組從原子排列方式的角度解釋了不同碳單質的結構差異,有的小組則通過對比不同碳單質的硬度、導電性、溶解性等性質,歸納出了結構決定性質的規律,整個課堂呈現出濃厚的探究氛圍。
(四)組織總結交流,自主拓展延伸內容
教師在初中化學課堂教學的總結環節,應當充分發揮學生的主體作用,通過組織多樣化的總結交流活動、設計層次性的知識延伸任務、構建開放性的拓展平臺等方式,引導學生系統梳理和深化所學知識,培養其自主探究和終身學習的能力。教師在組織總結交流時,需要注重引導學生運用多種思維方式和表達方式,通過概念圖、思維導圖、知識框架等形式,幫助學生建立知識之間的內在聯系,形成系統的知識網絡,提高知識的遷移運用能力。教師在設計延伸拓展內容時,應當充分考慮學生的認知特點和學習需求,通過設置與生活實際密切相關的探究課題,激發學生的學習興趣和探究欲望,引導學生在解決實際問題的過程中深化和拓展所學知識。教師還需要注重培養學生的反思和總結能力,通過引導學生對學習過程進行自我評價和反思,幫助學生形成良好的學習策略和方法,提高自主學習的效果。
筆者在“溶液的酸堿性”的總結環節中,設計了一個“生活中的酸堿大家談”的交流研討活動,通過引導學生從多個維度探討生活中的酸堿知識,實現知識的遷移運用和拓展延伸。在活動開始前,筆者通過多媒體圖片和實物分別展示了一系列生活中常見的物質,包括食醋、肥皂、檸檬汁、牛奶、胃液、雨水等,并提出了一個開放性的問題:“這些物質的酸堿性對我們的生活有什么影響?如何科學地利用和處理這些不同酸堿性的物質?”為了使討論更加深入和系統,筆者設計了一個“酸堿知識探究導圖”,將探究內容分為“物質的酸堿性判斷”“酸堿度與生活的關系”“酸堿物質的合理使用”三個層面,引導學生從不同角度進行思考和探究。
在交流討論過程中,筆者采用了“專題匯報”的形式,讓每個小組圍繞一個具體的主題進行深入研究和交流,例如有的小組研究了人體不同部位的pH值對健康的影響,探討了胃液過酸、皮膚偏堿等問題的解決方法;有的小組則關注環境問題,研究了酸雨對生態環境的影響以及防治措施;還有的小組從化學實驗的角度出發,探討了如何利用pH試紙和酸堿指示劑來判斷生活中物質的酸堿性。在學生匯報的過程中,筆者注意引導他們運用課堂所學的知識來解釋這些現象,通過電離理論來說明酸堿物質在水溶液中酸堿性的原因,通過H+濃度的概念來解釋不同物質在水溶液中酸堿性的強弱。
當學生的思維逐漸活躍起來后,筆者又拋出了一些具有挑戰性的問題進行延伸,如:“為什么某些藥物需要在特定的pH環境下才能發揮作用?”“如何設計一個簡單的裝置來檢測自來水的酸堿度?”這些問題既激發了學生的探究興趣,也推動他們將所學知識與實際應用相結合。在活動的最后環節,筆者引導學生利用思維導圖的形式,將課堂所學的酸堿理論知識與生活實踐經驗進行整合,形成了一個完整的“酸堿知識網絡”,不僅幫助學生鞏固了基礎知識,也開闊了他們的化學視野,為后續的學習奠定了基礎。
三、 結論
自主探究式課堂是提升初中化學教學質量的關鍵所在,它要求教師樹立先進的教育理念,創新教學組織形式,激發學生主動探究的學習熱情,引導學生在探究實踐中生成知識、內化知識、應用知識,不斷提升科學素養和創新能力。文章構建的原則體系和策略框架,是為了給一線教師開展教學實踐、變革教學模式提供有益啟示,但在具體運用過程中還需要與學校實際、學情特點緊密結合,在不斷實踐探索中加以完善提升。未來,教師要與時俱進,勇于創新,不斷反思總結,努力把自主探究的理念落實到課堂教學的每個環節,為學生的終身發展奠定堅實基礎。
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