中学化学探究式教学的研究

中学化学探究式教学的研究摘要本文综述了中学化学探究式教学的要素、基本特征以及策略。

中学化学实施探究式教学是科学教育本质的要求。

因此，在教学实践中应大胆尝试“探究式”教学，在向学生传授基本知识、培养基本技能的同时，高度重视开发学生的创新潜能，培养学生的创新能力和提高学生的创新素质。

关键词化学探究式教学创新化学课程作为科学教育的重要组成部分,正在积极进行课程改革。

培养学生的科学素养,是化学课程改革的根本目标。

有效地落实这一目标的关键,是积极主动地开展科学探究活动,在化学教学中注重引导学生进行探究式学习。

化学课程的特殊性也为开展探究式教学提供了其它课程所不能具有的优越平台。

长期以来,化学教育只注重于知识的传播,轻视能力的培养,学生以接受学习为主,对“讲、记、背、练”的方式习以为常,围绕应试展开的重复演练日趋严重,重结果、轻过程,重间接经验的传播,轻视或忽略亲身体验所获得的经验,学生缺乏动手实践和探究的机会,分析解决问题和合作交流的能力得不到应有的锻炼,学生动手操作能力和创新能力很差。

为了解决这一问题必须改变学生学习方式,倡导探究式学习。

《新课程标准》将科学探究作为“课程改革的突破口”,明确提出“义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容。

”探究式学习是一种强调学生自主积极获取知识、认识和解决化学问题的重要实践活动,也是师生之间合作,共同发展的重要途径。

[1]本文从中学化学探究教学的步骤要素、基本特征及策略等方面对化学探究式教学进行综述研究。

1 中学化学探究式教学的要素在《化学课程标准》中，科学探究过程主要由以下8个要素组成：①提出问题；②猜想与假设；③制定计划；④进行实验；⑤收集证据；⑥解释与结论；⑦反思与评价；⑧表达与交流。

1.1 提出问题一个适合探究的问题至少具有两个特征，一是问题有探究的价值，能激发学生的好奇心和探究欲望；二是问题必须有一定难度、需要学生进行解释并能够为学生理解。

这就要求教师深入分析和理解教学内容，结合学生现有的知识经验，并在这基础上设计探究的问题，使问题既与学生要学习的内容紧密联系，又与学生现有认知水平产生一种不和谐、不平衡而又急需解决的状态，使学生进入心求通而未达、口欲言而未能的境界，从而产生探索的欲望。

问题的提出需要创设问题情境。

良好的问题情境具备目的性、适应性和新异性等特点。

目的性是指问题情景要针对一定的教学目标而设置；适宜性是指问题的难易度要适合学生的实际水平；新异性是指问题的设计和表述要新颖生动。

比如“设计氯化氢溶与水时防止倒吸的装置”，这个问题的情景能给学生带来求知的欲望，随之产生问题意识。

创设问题情境的途径有很多，通常有以下10种:1．通过实物、图片、图表、模型等创设情景。

2．通过报纸、广播、电视、互联网等各种媒体中的与教学内容有关的新闻创设情景。

3．通过多媒体课件、影像资料等创设情景。

4．通过化学教材中的某些栏目创设问题情境。

5．通过讲述小故事或观察自然现象形成问题情境。

6．通过演示实验形成问题情境。

7．过讲述化学史实创设问题情境。

8．利用学生意想不到的错误设置问题的情境。

9．利用学生对某一问题的不同看法设置问题情境。

10．通过学生熟悉的生活情景引发学生探究，或者让学生在真实的生活情景中进行探究。

1.2 猜想与假设假设就是试图解释事件而提出的陈述。

科学性是猜想与假设的根本特征。

因为假设虽然是一种尝试性的推测,但必须以可靠的科学事实和科学原理为根据,经过合乎逻辑的推理而做出。

进行猜想与假设的方法主要有4种：1．运用具体经验具体经验是指从化学学习、社会生活以及其他各种实践活动中积累起来的化学事实知识。

运用已有的化学事实知识，学生容易作出的科学推测,从而建立假设。

如初中化学探究“二氧化碳方法收集方法”问题，可运用已掌握的关于氧气和氢气收集方法的知识,建立起多种假设:①能用向上排空气法收集；②能用向下排空气法收集；③能用排水法收集；④既能用排水法收集,又能用向上排空气法收集；⑤既能用排水法收集,又能用向下排空气法收集等。

2．运用科学原理当探究的问题明确以后，需要根据问题的性质,探寻相关的科学原理，再运用这些科学原理，对所需探究的问题建立起相应的假设。

如在探究“乙醛能否被弱氧化剂如氢氧化铜悬浊液或银氨溶液所氧化”的问题时,可首先依据“结构决定性质”的化学思想，分析乙醛的分子结构，根据乙醛的分子结构推出乙醛中的醛基易被氧化成羧基,进而作出科学假设:①乙醛只能被强氧化剂如酸性高锰酸钾溶液所氧化；②乙醛能被弱氧化剂如氢氧化铜悬浊液或银氨溶液所氧化；③乙醛不能被弱氧化剂如氢氧化铜悬浊液或银氨溶液所氧化等。

3．运用类比推理类比推理根据两个(或两类)不同事物之间存在相似或共有属性,推出它们在其它方面也可能相似或相同的推理方法。

通过浓硫酸性质的学习,学生已经掌握了浓硫酸能使铁、铝钝化的知识，学习浓硝酸时,可提出探究问题：“浓硝酸是否能使铁、铝钝化”？建立假设的方法是：将浓硫酸与浓硝酸进行类比推理，浓硫酸与浓硝酸都是一种强氧化性的强酸,浓硫酸能使铁、铝钝化,则浓硝酸也能使铁、铝钝化，再进行实验验证。

4．运用他人成果查阅一些文献资料,或向专家、教师咨询,或同学之间进行相互交流讨论，可以拓宽探究思路，形成具有探究价值的假设。

如铝与稀盐酸反应能放出氢气，而铝与稀硫酸几乎不发生反应，为什么?学生根据已有的知识来建立假说，只能局限在比较2种酸氢离子浓度大小。

事实上铝表面有一层致密氧化膜，使得铝在酸中也有一定的抗腐蚀性能，有的阴离子能促进氢离子破坏这种致密氧化膜，而有的阴离子却不具备这种能力，这些知识，教材中没有提到，必须查阅有关文献资料,或向教师请教才能弄明白。

1.3制定计划制定活动计划或探究计划过程中，需要考虑的多方面问题，对学生的综合能力等有很强的促进作用。

例如：1.针对探究目的和条件，要选择合适的探究方法。

主要包括实验、调查、访问、资料查询等；2.设计活动或实验操作的步骤，考虑需用到的仪器、药品、或媒体，还要注意可靠性、安全性等等；3.考虑影响实验结果或探究结果的主要因素，确定需要观测的量，并考虑如何采用适当的方法控制实验条件；4.根据探究活动进行小组分配，小组成员进行明确的分工与合作。

1.4 进行实验对这一要素要求学生能积极参与做化学实验，掌握基本的实验操作技能，特别注意实验的操作要领，安全、合理、准确地完成实验操作，并能在实验操作中做好实验记录，注意观察和思考相结合。

[6]1.5收集证据探究性学习中的核心环节是学生利用各种探究手段和工具获取相关资料和证据，进而研究解决问题。

收集证据的途径和方式很多，穿插于探究过程中的活动可能有:对自然现象的观察,对社会现象的考察(访问调查),资料信息的查询,演示实验,学生实验,技术设计与制作,讨论与辩论等。

1.6 解释与结论解释，就是将所观察到的与已有的知识联系起来学习新知识的方法。

这一要素要求学生：1.能对事实与证据进行加工与整理，判断事实证据与假设之间的关系；2.能在教师的指导下或通过与他人讨论，对所获得的事实与证据进行归纳，得出正确的结论；3.初步学会通过比较、分类、归纳、概括等方法认识知识之间的联系，形成合理的知识结构。

1.7 反思与评价化学探究学习中需要反思的内容很多：1.反思计划是否得到了彻底的实施，探究中所运用的方法是否适当，是否还有更适宜的方法；2.反思探究结果是否可靠，是否实现了探究目标；3.反思出现失误时否采取了适当的补救措施，反思探究成败的原因等等。

1.8 表达与交流这一要素要求学生：1.能用口头、书面等方式比较明确地表达探究过程和结果，并能与他人进行交流和讨论；2.以口头的语言、图表、图解、图示、线图、结构式等一系列方式、方法对探究的结果进行表达与交流，目的不只是让其他人知道自己的想法，而且也帮助理清自己的思路；3.与他人交流讨论时，既敢于发表自己的观点，又善于倾听别人的意见。

[2]2.中学化学探究式教学的基本特征探究式教学是满足学生在开放性的现实情境中主动探索研究，获得亲身体验，培养解决实际问题能力的教学。

在探究式教学过程中，学生在教师指导下，对学习的内容自学自悟，学习的方式不是被动地记忆教师传授的知识，而是敏锐地发现问题，主动地提出问题，积极地寻求解决问题的方法，探求有关结论的自主学习过程。

探究式教学的基本特征为：1．以学生为主体，引导学生发现问题、思考问题和解决问题，提高探究能力。

2．教学形式丰富多彩，易激发学生兴趣，通过探究活动能提升学生思维深度和品质。

3．教学环境可以多样化，如：教室、实验室、图书馆、家庭和社会等。

[3]3. 中学化学探究式教学的策略3.1 提供探究工具，发展创新思维学习的初期,教师在介绍科学研究一般方法的同时,结合一些前人的发明创造实例给学生介绍创新思维的方法,为探究提供有力的手段和工具。

例如,在介绍启普发生器后,给学生烧杯、试管、有孔塑料挡板、单孔橡皮塞、玻璃管、U型管等仪器,利用启普发生器原理,采用发散、想象、联想等创新思维方法,在教师的指导下,让学生设计制取氢气的装置,使学生学会并掌握设计实验室制气装置的基本方法。

但值得注意的是,在探究性学习中,教师应充分让学生发表看法,重视培养学生的创新思维,有些想法尽管还很不成熟,特别是那些别出心裁、异想天开的想法,教师都应鼓励他们进一步的研究,并将创新的想法及时实录下来。

[4]3.2 创设问题情境，激发探究欲望著名心理学家皮亚杰认为，一切有成效的工作必须以某中兴趣为先决条件。

兴趣是思维的导火线，是学习的动力，情境创设是激发学生学习主动性的重要手段，是探究性课堂教学的切入点。

恰当的情境创设，能唤起学生的求知欲望，自主地去探究解决问题的方法。

创设化学探究性教学情景的方法很多，最常用的途径有生活实例法、实验法和化学史实等多种方法，还可以利用热点新闻、信息技术等方面来创设问题情境。

（１）通过生活实例创设探究情境化学来源于生活，化学教材的内容与生活实际紧密联系。

课堂中通过讲述生活故事或者历史故事，激发学生的学习兴趣。

（２）通过化学实验创设探究情境化学实验中各种生动鲜明的实验现象，能激起学生强烈的兴趣和求知欲，而一些新颖、奇特的现象，更能给学生以强烈的感官刺激，增强学生大脑皮层的兴奋性，促使暂时联系的形成。

在教学中可以通过调整实验步骤，改进实验等方法来激发学生的探究兴趣。

（３）利用化学史实创设探究情境著名化学家傅鹰说过：“化学教育给学生以知识，化学史教育给学生以智慧。

”新一轮高中课改革更是强调对学生进行化学史的教育，要求教学中应该善于创设各种化学史的教育时机，让学生体验科学探究的过程，学习科学研究的方法，培养学生的科学精神和人文素养。