浅谈对中学化学探究教学的认识

浅谈对中学化学探究教学的认识今年九月,我县初三化学将进入课改,通过什么教学方式才能有效地提高学生的科学素养?如何改善学生的学习方式等将成为广大教师探讨的问题。新课程将科学探究作为改革的突破口,倡导以科学探究为主的多样化的学习方式,通过具体的探究活动,以保证科学素养目标的落实。本文对探究教学所涉及的一些问题进行初步的探讨。一、探究教学的内涵探究教学的思想渊源可以追溯到20世纪初。当时,美国着名实用主义教育家杜威提出以儿童为中心,从做中学的主张。杜威认为,科学教育不仅仅是让学生记忆百科全书式的知识,也是一种过程和方法。他主张教学应当遵循以下步骤:设置疑难情境、确定问题、提出假设、制定解决问题的方案并实施等。仔细分析这种教学模式便可以发现,它与我们今天所说的科

学探究有着密切关系。20世纪中叶,美国着名生物学家、教育家施瓦布提出了探究式的教学方法。他主张不能把科学知识当做绝对真理教给学生,而应作为有证据的结论;教学内容应当呈现学科特有的探究方法、探究叙事等;教师应当用探究的方法教授知识,学生也应通过探究活动展开学习,即在学习科学的概念原理之前,先进行探究活动,再根据自己的探究提出科学的解释。从上述可以不难看出,探究教学实质上是将科学领域的探究引人教学,使学生通过类似科学家的探究过程

理解科学概念和科学探究的本质,并培养科学探究能力的一

种特殊的教学方法。从探究教学的纵向展开过程来看,其具体过程具有六个要素。第一,科学探究的基本形式是解决问题,要解决问题首先要提出问题。首先,教师要为学生创设一种自由、民主的氛围,将学生置于问题情境中,通过观察、实验、调查、阅读等方式引导学生发现问题。其次,要保护学生的好奇心和自然现象、生活现象、实验现象产生好奇心,产生问题意识,从而提出问题。此外,提出的问题应当是通过探究活动能够解决的,并且不超出学生的能力范围。第二,根据提出的问题,收集相关信息,将已有的化学知识和问题相联系,尝试提出可以检验的猜测和假设。这是一个动脑的过程,猜想必须符合逻辑,同时又能有所创新和突破,而且还必须考虑到是否可以检验,检验的形式可以是实验检验,也可是资料的查阅检验,或者其他可以收集证据的检验。例如,学生根据已有的化学知识和平时积累的经验,对“反应前后各物质的质量之和会不会发生改变”的问题,提出三种可能的假设:①增加;②减少;③不变。第三,制定计划,设计实验。通过小组讨论,针对探究的目的和条件,选择合适的方法;设计可操作的步骤;考虑影响实际结果的主要因素,并采用适当的方法控制实验条件;有较详细的实验过程计划。这个过程对于学生来说,刚开始困难较大,教师应加强这方面的具体指导,使学生掌握制定计划的基本要素。第四,通过实验与资料查阅,获取事实、收集证据。使用有关器材进行实验,通过观察、比较和测量,记录

和处理观察、测量的结果,在多种信息中选择有用信息。运用调查、资料查阅等方式收集解决问题所需要的证据。第五,检验与评价。将收集的证据和化学知识建立联系,分析、处理观察和测量的实验结果,得出符合证据的结论,对问题作出科学的解决,并与猜想和假设进行比较。检查和思考探究计划的严密性,证据收集的周密性, 以及解释的科学性,并对结论的

可靠性作出评价。如果结论与设计不吻合,应重新确定探究方向、制定方案进行探究。第六,表达与交流。用语言、文字、图表和模型等方式表达探究过程和结果,表达探究计划以及

自己在探究过程中形成的见解,倾听和尊重他人提出的不同

观点和评议,并交换意见,认识表达和交流对探究活动的重大意义。值得注意的是,并不是所有的探究过程都包含上述要素,有的探究过程可能只包含其中的几个要素,有的探究过程所涉及的要素会更多,而且也不一定按上面呈现的顺序进行。

二、探究教学的特征探究教学作为现代教学的一种模式,在其处理理论与实践、结构与功能,以及教学诸要素之间的关系方面具有下述特征。1、学生是通过探究活动获得新知和培养能力的。探究教学不是先将结论直接告诉学生,再通过演示实验或学生实验加以验证,而是让学生通过各式各样的探究

活动使他们参与并体验知识的获得过程,建构起新的对自然

的认识,并培养科学探究的能力。2、探究教学注重从学生的已有经验出发。认知理论的研究表明,学生的学习不是从空白

开始的,已有的经验会影响现在的学习,教学只有从学生的已有知识和生活实际出发,才会调动学生的学习积极性,学生的学习才有可能是主动的。否则,就很难达到预期的教学目标。

3、重视证据在探究中的作用。在探究教学中,证据是学生通过探究获得新知的关键所在。同时通过证据的收集、从证据中提炼解释、将解释与已有的知识相联系等过程,可以锻炼学生的推理及批判思维能力,也使学生懂得科学家是如何思考

问题、如何工作以及如何通过探究发展并获得新知的。4、重视合作学习。在探究教学中,常常需要分组制定计划、分组实验和调查,需要讨论和意见综合等合作学习。按照建构主义的教学论,学生按照自己的方式来建构对事物的理解,由于已有经验、文化背景的特殊性,学生对事物的理解会各不相同。合作学习能使学生看到问题的不同侧面,对自己和他人的观

点进行反思或批判,从而建构起新的和更深层次的理解,同时,也增强了团队精神和合作意识。5、探究教学重视形成性评价和学生的自我表现评价。探究教学对评价要求较高,如它要求评价学生是否能提出问题,是否能设计并实施探究计划,是否能分析处理所收集的证据,是否能判断证据是支持还是反

对自己提出的假设等。这些单靠终结性评价是难以奏效的。探究教学在重视并改进终结性评价的同时,很重视形成性评价,如学生的笔记、制作的模型等,以及与学生面对面的交流、针对某个问题所作出的解释,通过这些可以了解学生对知识

的理解深度和广度,以及进行科学推理的能力。三、探究方法指导全日制义务教育《化学课程标准》(实验稿)在内容标准中设计了66条探究活动与建议。通过探究活动,让学生在科学探究的过程中,学习化学知识和技能,体验探究的过程,学习探究的方法。如何指导学生进行探究活动呢?以初中“钢铁生锈”的探究为例说明。问题:钢欣生锈的原因是什么? 探究活动: 1、引导学生充分思考提出假设:①钢铁生锈是因为与空气接触,和空气中的氧气化合所致;②钢铁生锈是因为空气中有水蒸气,水和铁起化学反应所致;③钢铁生锈是因为空气中的水和氧气共同作用于铁的结果。2、指导学生根据假设设计实验:①取一支试管,用酒精灯烘干,向里面放入一枚铁钉,

然后塞紧试管口,使铁钉只与干燥的空气接触;②再取一支试管,向其中放入一枚铁钉,注入刚煮沸过的蒸馏水至浸没铁钉,然后在水面上注入一层植物油,使铁钉只与水接触;③取第三支试管,往其中放入一枚铁钉,然后注入蒸馏水,不要浸没铁钉,使铁钉同时与空气和水接触。3、引导学生观察铁钉生锈情况:在实验后让学生通过交流讨论对提出的问题作出解释和探究结论[常温下,铁在干燥的空气中或在隔绝空气只与水接触的情况下均不生锈,而当同时与空气和水接触时便会生锈。因此,铁生锈的原因是空气(主要是其中的氧气)和水共同作用的结果]。4、再要求学生对探究的结论作反思和评价:考虑实验结果和经验认识(或猜想)是否吻合?实验收集到的证据