福建省龍巖市白沙中學(xué) 俞天龍
義務(wù)教育階段初中化學(xué)課程中的科學(xué)探究是學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動,是一種重要的學(xué)習(xí)方式??茖W(xué)探究既作為學(xué)習(xí)的方式,又作為學(xué)習(xí)的內(nèi)容和目標(biāo),它的實(shí)現(xiàn)必須讓學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗豐富的探究活動,從而激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,增進(jìn)對科學(xué)的情感,理解科學(xué)的本質(zhì),學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,初步形成科學(xué)探究的能力。因而,探究學(xué)習(xí)有利于開發(fā)學(xué)生的智力,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,有利于引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)自學(xué)能力,為學(xué)生終生學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。
本文就化學(xué)教學(xué)中的探究學(xué)習(xí)的案例設(shè)計與實(shí)施問題談幾點(diǎn)粗淺的認(rèn)識。
案例:質(zhì)量守恒定律的探究學(xué)習(xí)。
提出問題:化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量之和會不會發(fā)生改變?
猜想與假設(shè):學(xué)生根據(jù)已有的化學(xué)知識和平時積累的經(jīng)驗,對“反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量之和會不會發(fā)生改變”的問題,提出可能的假設(shè).
制定計劃:根據(jù)提出假設(shè)的依據(jù)和已有的知識設(shè)計實(shí)驗方案,分組實(shí)施實(shí)驗,觀測并記錄實(shí)驗數(shù)據(jù)。
進(jìn)行實(shí)驗:
收集證據(jù):記錄實(shí)驗現(xiàn)象。
解釋與結(jié)論:學(xué)生通過比較上述實(shí)驗反應(yīng)前后質(zhì)量的變化,得出了“化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和保持不變”的結(jié)論,從而更好地理解質(zhì)量守恒定律。
反思與評價:學(xué)生談學(xué)習(xí)體會,反思自己在本次探究學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)。
表達(dá)與交流:在探究學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生在學(xué)習(xí)小組中或全班上發(fā)言,表述對活動過程意見和觀察與探究的結(jié)果,交流學(xué)習(xí)體會。
1.選擇探究內(nèi)容
依據(jù)探究內(nèi)容應(yīng)該是:學(xué)科領(lǐng)域中的核心內(nèi)容;對提高學(xué)生的探究能力具有重要的價值;內(nèi)容的難度適合于學(xué)生的年齡特點(diǎn)和能力水平的三條原則,我對現(xiàn)行的九年級化學(xué)教材中的學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行了篩選,從中選出適合探究的學(xué)習(xí)內(nèi)容作為探究的課題,雖然這些內(nèi)容大部分屬于間接知識,但經(jīng)教師進(jìn)行處理加工后,指導(dǎo)學(xué)生以主動、積極的探究方式來學(xué)習(xí)這些間接知識同樣對提高學(xué)生的探究能力具有重要價值。比如九年級化學(xué)“微粒的性質(zhì)”“質(zhì)量守恒定律”就是讓學(xué)生了解微觀世界、了解科學(xué)發(fā)展史上科學(xué)探究典型范例的極好素材;再則,大部分的元素化合物知識可以設(shè)計為探究學(xué)習(xí);還有復(fù)習(xí)課中的實(shí)驗復(fù)習(xí)也一樣可以進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。
2.布置預(yù)習(xí)內(nèi)容與收集資料
探究的內(nèi)容確定之后,在課前必須布置學(xué)生應(yīng)預(yù)習(xí)的內(nèi)容和應(yīng)收集的有關(guān)資料,目的在于使學(xué)生圍繞著問題,通過閱讀和檢索,尋找問題的答案,培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)。
3.設(shè)計活動過程
教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生實(shí)際情況和教師的能力水平設(shè)計好活動的各個環(huán)節(jié),并對探究活動中可能出現(xiàn)的問題提前預(yù)測,比如活動材料的投放方式、學(xué)生小組的分工與配合、活動時間的控制以及教師指導(dǎo)的時機(jī)和方式等,以保證課堂上學(xué)生的探究活動能有序地進(jìn)行。
下面以“鋼鐵制品銹蝕條件的探究”為例說明探究學(xué)習(xí)的實(shí)施過程。
提出問題:教師創(chuàng)設(shè)問題情景,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。
課前兩周布置學(xué)生預(yù)習(xí)課文內(nèi)容并要求學(xué)生注意觀察身邊露置在空氣中鐵制品的變化,讓他們自己發(fā)現(xiàn)問題,為什么鐵會生銹?鐵生銹的條件是什么?要怎樣才能防止鐵生銹?
猜想與假設(shè):學(xué)生依據(jù)日常鋼鐵生銹的經(jīng)驗及已有的化學(xué)知識,提出可能的假設(shè)。
制定計劃:教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課本提供的材料,制定具體實(shí)驗方案來驗證提出的假設(shè)。鼓勵學(xué)生利用家庭日常生活中易得到的用品替代有關(guān)實(shí)驗用品,創(chuàng)新設(shè)計實(shí)驗。并引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗所需儀器、藥品。
進(jìn)行實(shí)驗:學(xué)生在課前十天開始實(shí)驗,釘(潔凈)分別在干燥空氣中、潮濕的空氣中、以及不含氧氣的水中等三種條件下存放情況比較。
收集證據(jù):學(xué)生每天觀察一次鐵釘表面變化情況并做好實(shí)驗記錄,并查閱有關(guān)資料。
解釋與結(jié)論:學(xué)生通過上述探究實(shí)驗,比較、討論、分析實(shí)驗現(xiàn)象,討論得出鐵生銹的基本條件。根據(jù)探究實(shí)驗結(jié)論分組討論得出防銹的基本原理:收集資料并討論提出鋼鐵防銹的合理建議。
反思與評價:學(xué)生談本課題的意義。
表達(dá)與交流:學(xué)生在課堂上介紹自己的實(shí)驗設(shè)計、實(shí)驗過程、觀察到的實(shí)驗現(xiàn)象和分析得出的結(jié)論,以及探究學(xué)習(xí)過程中的感受和體會,與同組同學(xué)乃至全班同學(xué)交流、討論、分享。
教師要努力營造出“教師一學(xué)生”及“學(xué)生一學(xué)生”間自由、平等的氛圍。
討論是創(chuàng)造的“助產(chǎn)士”。在探究學(xué)習(xí)過程中,討論尤為重要。如在教學(xué)中,可以將班上學(xué)生分成若干個小組,四人一組,對所提出的問題進(jìn)行充分討論,交流意見,這樣就能調(diào)動學(xué)生思維的積極性,使智力從“常態(tài)”躍遷到“激發(fā)態(tài)”,由此迸發(fā)出創(chuàng)造性思維的火花。
化學(xué)實(shí)驗是引導(dǎo)探究學(xué)習(xí)取得成功不可缺少的“橋梁”和“中介”。在教學(xué)中應(yīng)盡可能地給學(xué)生提供化學(xué)儀器和藥品,讓學(xué)生主動積極地進(jìn)行實(shí)驗探究。
教師在引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立探究的基礎(chǔ)上,必須重視引導(dǎo)學(xué)生開展討論和交流活動,使學(xué)生發(fā)表自己的探究成果和方法、傾聽他人的探究經(jīng)驗,并進(jìn)行客觀的比較和鑒別,從不同的角度改進(jìn)自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,提高認(rèn)識,克服獨(dú)立探究中的片面性和局限性,正確理解所獲得的知識。
在探究學(xué)習(xí)的引導(dǎo)過程中,教師可以運(yùn)用多媒體教學(xué)手段,讓學(xué)生更加清楚地觀察實(shí)驗現(xiàn)象,增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識,有助于幫助學(xué)生進(jìn)行理性思考,從而通過現(xiàn)象歸納出本質(zhì)和規(guī)律。
探究學(xué)習(xí)進(jìn)入學(xué)生的生活,打破了學(xué)生認(rèn)識過程中的思維定勢,發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新思維,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與意識,培養(yǎng)了他們學(xué)習(xí)的主動性。在探究學(xué)習(xí)中,學(xué)生始終處于一種積極參與、動手、動腦、相互交流與合作、理論聯(lián)系實(shí)際的狀態(tài),他們的思維、表達(dá)、自學(xué)、實(shí)踐、合作等能力與技能都得以充分的發(fā)展。通過探究學(xué)習(xí),可以使學(xué)生把化學(xué)知識的學(xué)習(xí)與科學(xué)方法的訓(xùn)練結(jié)合起來,將所學(xué)知識運(yùn)用于新的問題解決之中,形成實(shí)事求是的態(tài)度和勇于探索的精神,嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的作風(fēng)和銳意進(jìn)取的品質(zhì)等,全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。