化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,是人們?cè)诓粩喟l(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐過(guò)程中建立起來(lái)的?,F(xiàn)代化學(xué)教學(xué)觀認(rèn)為,化學(xué)教學(xué)不僅使學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能,還通過(guò)以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),體驗(yàn)科學(xué)研究的過(guò)程,激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣,強(qiáng)化科學(xué)探究的意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
一、探究式學(xué)習(xí)的含義與特點(diǎn)
1.探究式學(xué)習(xí)的含義。
探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一種重要方式,也是培養(yǎng)學(xué)生探究意識(shí)和提高探究能力的重要途徑。探究式學(xué)習(xí)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,以類似科學(xué)研究的方式去主動(dòng)獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問(wèn)題、形成觀點(diǎn)的一種學(xué)習(xí)。這種學(xué)習(xí)不是直接給出化學(xué)知識(shí)或相關(guān)問(wèn)題的結(jié)論,而是讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)、史料閱讀、問(wèn)題討論、實(shí)驗(yàn)操作、課題研究中形成學(xué)習(xí)的能力,掌握學(xué)習(xí)的方式,學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),使思想品質(zhì)、道德水平、科學(xué)精神、實(shí)踐能力、心理素質(zhì)、審美情感等都和諧統(tǒng)一和全面提高。
2.探究式學(xué)習(xí)的特點(diǎn)。
探究式學(xué)習(xí)是針對(duì)“一定的問(wèn)題”所展開(kāi)的活動(dòng)。因此,能夠發(fā)現(xiàn)和正確表述所要解決與化學(xué)有關(guān)的問(wèn)題,對(duì)于增強(qiáng)探究式學(xué)習(xí)的目的性和針對(duì)性具有重要的意義。
探究式學(xué)習(xí)是一種邏輯和想象相融合的活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中既需要猜測(cè),又需要做出科學(xué)的假設(shè),還需要通過(guò)實(shí)踐來(lái)求證和檢驗(yàn)假設(shè)。因此,探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展,不但需要學(xué)生具備一定的邏輯思維能力,而且需要學(xué)生具有一定的想象能力,敢于大膽地進(jìn)行猜測(cè)與假設(shè)。這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力有重要作用。
探究式學(xué)習(xí)是一種以科學(xué)證據(jù)為基礎(chǔ)的活動(dòng)。在這一活動(dòng)中,通過(guò)獲取證據(jù)、分析證據(jù)來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)和推理,并做出合理的解釋,得出探究結(jié)論。
二、探究式學(xué)習(xí)活動(dòng)開(kāi)展的一般步驟
1.提出問(wèn)題。
教育家克萊·貝德福特說(shuō):“如果你用激發(fā)好奇心教他學(xué)習(xí),他終生都會(huì)不斷地學(xué)習(xí)。”問(wèn)題是開(kāi)啟思維和發(fā)展思維的源泉,所以在教學(xué)中應(yīng)啟發(fā)、鼓勵(lì)學(xué)生在對(duì)自然現(xiàn)象、社會(huì)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生好奇和疑問(wèn)時(shí),提出問(wèn)題。
提出的問(wèn)題應(yīng)具有探究?jī)r(jià)值,即要滿足學(xué)生發(fā)展科學(xué)探究能力的需要,題目難度要適當(dāng),如果題目過(guò)易,學(xué)生不需要思考就解決了;如果題目過(guò)難,學(xué)生很努力思考也難以解決,對(duì)于這樣的問(wèn)題,探究?jī)r(jià)值就很小。因此,問(wèn)題探究?jī)r(jià)值一定要以學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)判斷。例如,在學(xué)習(xí)苯的內(nèi)容時(shí),通過(guò)化學(xué)史介紹了苯分子式后,學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn):苯的結(jié)構(gòu)究竟如何?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證?
2.建立假設(shè)。
應(yīng)收集相關(guān)的信息,將已有的化學(xué)知識(shí)與問(wèn)題相聯(lián)系,嘗試提出可以檢驗(yàn)的假設(shè)。提出的假設(shè)必須符合邏輯,還要考慮實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的可行性。對(duì)長(zhǎng)期被動(dòng)接受學(xué)習(xí)的學(xué)生來(lái)說(shuō),讓其立即具有一定的猜想與假設(shè)能力是不現(xiàn)實(shí)的。因此,教師在教學(xué)中,一方面要制訂培養(yǎng)學(xué)生猜想與假設(shè)能力的計(jì)劃,使學(xué)生通過(guò)一段時(shí)間的學(xué)習(xí)和體驗(yàn),逐漸改變被動(dòng)學(xué)習(xí)的習(xí)慣。另一方面要注意創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情境,在探究氛圍中自然地強(qiáng)化學(xué)生的想象力。同時(shí),還要對(duì)學(xué)生的猜想和假設(shè)能力給予肯定和贊賞,提高學(xué)生主動(dòng)、大膽地提出猜想和假設(shè)的積極性。例如,苯的分子式為C■H■,比相同碳原子數(shù)的飽和烷烴分子式少了8個(gè)氫原子,學(xué)生就會(huì)推測(cè):苯分子中可能含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵。
3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
根據(jù)探究的目的和條件,設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)方案。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)要具有可行性,一般的要求是操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、安全可靠、綠色環(huán)保等。這個(gè)過(guò)程對(duì)學(xué)生而言,難度較大,試劑的選擇、實(shí)驗(yàn)的條件、實(shí)驗(yàn)的操作及實(shí)驗(yàn)的裝置等都要充分考慮,可以小組討論加以解決。例如,在確定苯的分子結(jié)構(gòu)中是否含有碳碳雙鍵或碳碳三鍵的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生結(jié)合乙烯的化學(xué)性質(zhì),類比其中的碳碳雙鍵,提出可用酸性高錳酸鉀溶液或溴水來(lái)檢驗(yàn);有的學(xué)生用乙烯與氫氣的加成反應(yīng)作類比,提出用與氫氣的反應(yīng)來(lái)檢驗(yàn);準(zhǔn)備設(shè)計(jì)苯和氫氣反應(yīng)的學(xué)生就要設(shè)計(jì)氫氣的發(fā)生裝置,以及與苯的反應(yīng)裝置和尾氣處理裝置。苯的凱庫(kù)勒式為單雙鍵交替,在提出假設(shè)的過(guò)程中,可能遇到學(xué)生尚未學(xué)到的個(gè)別知識(shí)點(diǎn),可以以“知識(shí)支持”的形式給出。又如探討“鐵及其化合物的氧化性和還原性”的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),教師可以提供常見(jiàn)的氧化劑和還原劑,以幫助學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)藥品和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。
三、探究式學(xué)習(xí)實(shí)施中應(yīng)注意的問(wèn)題
探究式學(xué)習(xí)不同于以往的“一支粉筆,一張嘴,教師講,學(xué)生聽(tīng)”的填鴨式教學(xué)活動(dòng)。在進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)時(shí),應(yīng)注意以下兩個(gè)問(wèn)題。
1.更新觀念,加強(qiáng)研究。
在教育觀念上,傳統(tǒng)的講解式教學(xué),容量大、強(qiáng)度高、反復(fù)練,在大多數(shù)教師的教學(xué)中留下深深的印象。
教師必須革新教育思想,拋棄傳統(tǒng)的教育理念,樹(shù)立正確的人才觀,真正了解什么是學(xué)生最需要的,什么是學(xué)生在基礎(chǔ)教育階段必須形成的,使學(xué)生具有可持續(xù)發(fā)展能力。問(wèn)題的關(guān)鍵在于教師,教師對(duì)探究式學(xué)習(xí)進(jìn)行研討,就是一種探究,教師要加強(qiáng)合作與交流,使學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)能力不斷提高。
教師在探究式學(xué)習(xí)教學(xué)中,不能講得太多,防止束縛學(xué)生的思維。教師要在了解探究式學(xué)習(xí)本質(zhì)的基礎(chǔ)上,掌握一些對(duì)探究式學(xué)習(xí)指導(dǎo)的技巧和策略。例如,怎樣引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑,怎樣創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,怎樣歸納、處理信息等。
2.循序漸進(jìn),適當(dāng)點(diǎn)撥。
學(xué)生的探究能力培養(yǎng)不夠,基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,在探究過(guò)程中往往暴露出不會(huì)有效提出問(wèn)題、基本技能不過(guò)關(guān)、不會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中,可循序漸進(jìn),因材施教,盡可能多地提供給學(xué)生提問(wèn)、猜想、操作、交流、評(píng)估的機(jī)會(huì),增強(qiáng)學(xué)生的參與性和探究性。
在探究學(xué)習(xí)過(guò)程中,如果不能正常進(jìn)行,可以讓學(xué)生通過(guò)查閱資料、討論等方式解決;也可以教師點(diǎn)撥、知識(shí)支持的方式給出,讓學(xué)生充分利用信息,體會(huì)探究的過(guò)程與方法,將探究性學(xué)習(xí)繼續(xù)下去。