化学课堂教学中开展探究性学习的实践与探讨，本文主要内容关键词为：课堂教学中论文,探究性论文,化学论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
《普通高中化学新课程标准》指出：探究学习是学生学习化学的一种重要方式，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。高中化学新课程以进一步提高学生的科学素养为宗旨，着眼于学生未来的发展，把转变学生的学习方式，引导学生进行探究性学习，发展学生的科学探究能力，帮助学生形成终身学习的意识和能力，作为重要的教育理念，融合于新课程内容标准的整个体系中，对中学化学进行新一轮的课程教学改革提出了全新的要求。那么我们如何在化学课堂教学中实施新课标，切实开展探究性学习？笔者在教学中进行了如下实践和探讨。
一、让学生体验知识的产生发展变化过程
学生学习新知识，解决新问题的过程应该是一个主动探究、实践的过程，是一个动态的开放的不断发展变化的过程。学生亲身体验经历这种过程，主动探究，就能自动引发学生头脑中原有的相关知识经验与新情景、新信息、新知识间的相互作用和链接，产生强烈的心理反应，使学生原有的知识经验产生出新的生长点和适应环境变化的能力不断地提高和发展，使学生在原有的知识经验背景中生成新知识，形成新观念，产生新思路和新的操作规则，解决新问题。教学中教师设法让学生感受理解这种知识产生、发展变化的过程，可提高学生学习的自主组织能力，知识创新能力，这不仅使学生对新知识、新观念、新的操作规则意义构建，而且也使学生的原有的知识经验得到了改造、重组、完善和发展。
例如：我们在教完高一化学氧化还原反应和离子方程式时，高一学生知识经验还不丰富，我们设计了这样的问题：请学生写出
分别与盐酸和氢碘酸反应的化学方程式和离子方程式，并请两个学生上黑板板演。结果全班写出的都是两个相似的化学方程式：
附图
此时，我们不急于评判，因势利导，设计探究思考问题：
(1)谁能回答以上反应是否正确？
(2)先前我们学习和归纳了常见氧化剂，常见还原剂，
，和HI是什么剂？应该具有何性？
(3)
离子能否共存？
通过一系列引导设问，全班的气氛由静思到议论到高潮，顿时思维定势被打破，立即有学生举手回答，第二个反应不是复分解反应，是氧化还原反应，并上黑板写出了正确的离子方程式：
附图
但此时还有些学生迷惑不解，向老师提问：为什么初中化学反应有规律，而高中化学反应没有规律呢？为什么盐酸不发生氧化还原反应呢？这时我们因势利导：这个问题问得好，因为前面我们学过氧化剂与强还原剂发生氧化还原反应，与弱还原剂不发生氧化还原反应。
在教学中，让学生体验知识的产生、变化发展过程，能使学生对所获得的知识的理解更深刻，建立新的合理的知识结构更有效。这是一种“怎么学”“怎么想”“怎么做”的知识，是隐性的意识性知识，只有在“做中学”“学中思”“学中做”，才能使静态的陈述性知识转化为动态性的程序性知识，才能使知识向行为转化。
二、创设开放性、挑战性的问题情景
提出问题、创设探究的情景，是探究性学习的第一要素。“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许仅仅是一个数学上或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看问题，都需要创造性的想象力”。所以，探究性的教与学要注重提出问题，尤其在课堂教学中，提出开放性、挑战性的问题，更能够激发学生探究思考。
例如：高二学生在学完原电池原理以后，我们在教学中提出了这样的问题：
(1)活泼金属是原电池正极还是负极？
(2)活泼金属能否作为原电池正极？
学生通过问题的驱动和教科书上刚学过的内容积极思考，认为，前面书本上学过的原电池中，活泼金属在原电池中都是负极，不可能作为正极，因为活泼金属失去电子的能力比较不活泼的金属强。
(3)在Mg、Al稀
组成的原电池中，镁是原电池正极还是负极？说明理由。
(4)我们能否变换条件，使镁电极得到电子成为原电池正极，使Al失去电子为负极？
教师对教材中学习内容提出挑战性问题，学生产生了认知冲突，教师提供引导性的设想，设立探究的台阶，激发学生联想和猜想，学生由百思不得其解，通过点拨引导，迅速产生了一种思维产品——灵感和顿悟，立即有学生举手回答，把稀硫酸换成NaOH溶液，活泼金属镁就可以由原电池负极变成了原电池的正极。这时教师对学生这种跨越式的思维及时给予激励评价：很好，这是一种创新思维，很独特，有新颖性，这种猜想是否正确，我们用实验验证。下面请两个学生上讲台对酸性和碱性的两个Mg-Al的原电池演示操作，教师指导全班学生观察现象：
(1)两个原电池装置中电流计指针偏转方向正好相反。
(2)碱性原电池中，镁电极上有气体
生成。
学生通过事实情景证明猜想完全正确，学习状态由深思到兴奋，学生自然产生了一种成功感、喜悦感。认识到在不同的介质中，活泼金属可做原电池的正极，较不活泼的金属可做原电池的负极。但此时有学生提出问题：镁在NaOH溶液中为什么会生成呢？是不是镁在NaOH溶液中发生了溶解？针对学生探究心理的需要，教师引导学生共同探讨Me、Al、NaOH溶液构成原电池原理：
附图
所以，学生在学习书本知识时，我们教师要抓住教材中具有探索价值的内容和素材，提出学生感兴趣有价值的问题，把学生引入一种与问题有关的学习情景，激发学生探究思考。例如：上例Mg、Al原电池中如何设计镁做原电池正极，我们就提供了一个“如何改变条件，使Mg不失去电子，Al失去电子”的引导性设想，学生立即打破了传统的思维束缚，展开了思维的创造性想象，使学生认识到，情景的变换对所研究问题的对象就发生了“质”的改变。
在学生学习书本中的教学内容时，我们还要注重创设开放性的问题情景，引导学生开展探究性学习。例如：学生在学习高一化学漂白粉原理：
有没有其他的方法？学生通过探究，建立了原有知识经验与书本上新授知识的多向联系和使用模式，扩大了知识的应用范围，提高了知识的使用价值，不仅使学生巩固了新知识，同时也深化了旧知识，使学生原有的知识经验增添了新的成分。因此，我们在化学课堂教学中，不仅要把教材作为教学资源进行开发，而且更要把学生的先前知识经验作为重要的教学资源进行开发，把学生的先前知识经验和教材内容同时作为教学内容的重要组成部分，引导学生拓展知识的内涵和外延。
三、比较、选择
探究性学习不仅意味着知识的产生和发展，而且首先意味着知识的选择与比较，没有知识的合理选择和比较，就不可能很好地进行探究性学习，从而也就没有建立在知识产生和发展基础上的其他发展。在以往的教学中，我们有时发现这种现象，学生面临解决问题时，往往感到不知道用什么知识，怎样应用知识，知识对他们来说，关键不在于存储，而首先重要的是在于检索调用知识时，会对知识、方法、策略进行正确的选择。如何培养学生学会选择？我们可以引导学生从新旧知识的同与异的比较来选择，正与反的方面比较来选择，可以从思维方式的正向与逆向及多向的比较来选择，可以从整体与部分的比较来选择和整合。例如：高三化学以铝为原料制备
的实验方案设计，有实验方案一、实验方案二、实验方案三，教科书就是要求学生要从定性和定量方面进行对比研究来选择最佳方案。因此，选择不仅是一种能力，更是价值观的具体体现。
没有比较就没有正确的选择，比较是分析综合的必由之路，比较是抽象概括的必要前提，有比较才会有鉴别，有比较才能在相异中找出共性，掌握事物间的关联，才能在相似中寻得个性，区别事物间差别，从而做出正确的选择。探究性学习通过比较，才能温故而知新，推陈出新。高一化学元素周期律、碱金属性质、卤素性质的学习，就是要求学生对数据资料、事实进行比较分析，通过理论预测和实验论证方法，探究出事物间的共性和变化规律。
四、联系迁移
课堂教学中，联系联想是实现知识的转化、重组、迁移的很有效的方法，知识的运用和综合都是通过知识的沟通联系来完成的，学生学习新知识、解决新问题，都是“生长”在学生已有知识经验基础上的。因此，新知识的学习，要从联系学生生活中熟悉的现象和事物入手，探究学生自己感兴趣的问题，构建新知识的意义。例如：学生在学习泡沫灭火器原理：
时，可联系下列问题给学生进行探究：
附图
通过提出学生有所知有所不知的问题，使学生用化学的观点去观察认识生产生活中的问题，通过联系把所学知识向问题情景中迁移。
新旧知识既有联系，又有区别，这种区别就是新旧知识的“分化点”，学生往往意识不到这似是而非的差别，知识概念不清晰。例如：刚进入高一学习的学生还不知道分别与盐酸和氢碘酸反应有本质的不同，总以为反应的形式很相似，这就给组建新的认知结构或问题的解决带来消极影响。因此，我们在探究性的教学中，要引导学生从新旧知识的本质上，或外部特征上进行联系对比，从异同点上进行比较识别，从知识的相关性上进行辨别和选择，培养学生真正弄清知识之间的区别、联系、变化以及因果关系，提高知识迁移能力。例如：在Mg、Al原电池中，镁是原电池负极如何把镁电极转换为原电池的正极，铝做原电池负极，这就要求学生联想到以前学过的知识，铝溶于NaOH溶液，镁不溶于NaOH溶液。这就是一种非逻辑性联系，创造性的联系，是一种高级的知识迁移能力。
所以，我们教师要注重培养学生掌握知识的变化发展和内在联系，掌握知识的过去、现在和未来三个时态，培养学生善于对所研究的问题进行由此及彼、由近及远、由表及里、由浅入深地思考问题，通过概念或事实的相同、相近、相反等进行联想与迁移，引导学生沿着“没有逻辑的通道”迅速灵活的找到解决陌生的化学问题的突破口，通过联系联想，预测事物发展的趋势或可能结果。
五、激活学生的元认知知识
在知识、情景、信息进行整合转化的过程中，学生有时出现僵化状态，影响思维的变通性、流畅性，此时我们教师可以采用一些引导性材料或概括性说明或者举一些尽可能与每个学生的经验相关的实例，激活学生的元认知知识，元认知体验，元认知策略，提供一个能容纳和统领新旧知识的更高层次的概括性知识，唤醒学生认知结构中与新学习任务有关的旧知识与旧观念，沟通知识、情景、问题之间的联系，促进知识的转化和重组。例如：与氢碘酸反应，Mg-Al原电池中镁由负极转化为正极，我们就是提供一些引导性提问作为已知与未知或新知的超级链接，来促进学生回忆思考，激活先前知识，使学生的思维结构产生突变。
所以，为了使学生在处理问题时的相关知识经验处于激活状态，我们在平常的教学中要注重以下几个方面：第一，要注重培养学生将已学到的知识进行分类、归纳、整理，把散装的知识结构化、网络化、系统化、条件化，使学生认知结构中知识表达形式整齐有序且具有一定的可辨别性，便于学生能将知识在不同场合灵活运用和迁移。第二，加强一题多解，一题多变，一题多联的训练，培养学生举一反三，建立知识间的新的使用模式。第三、教学中注重思维方式、思维方法训练，提高学生认识活动的效率，对难以解决的问题，要设法激活学生的元认知方法和策略，善于对问题、情景、信息、知识进行分解、重组、变换，将复杂问题分解转化为简单的问题，陌生的问题转化为熟悉的问题，抽象的问题转化为具体的问题，充分运用等效、对称、守恒、极端、平均、整体、假设的方法，对问题、情景进行转换变通，通过多向思维、逻辑思维与非逻辑性思维的有机结合等思维形式，把知识和方法进行整合，将知识变成智慧，开发学生的潜能。
六、发挥化学实验的探究功能
化学实验在化学教学中具有独特的功能和作用，它为我们在化学教学中开展探究学习搭建了良好的操作平台。学生在真实、生动、直观充满神奇的实验情景中，能产生强烈的好奇心和求知欲，对直接感知的事实和获得的信息所产生的问题会自动引发思考，学生通过实验探究可以获得真知。例如：在学习原电池原理时，学生总是形成这样一种观念，活泼金属都是原电池的负极，能否活泼金属也可作为原电池的正极？我们让学生通过观察Mg、Al分别与稀硫酸、氢氧化钠溶液构成的原电池反应，启迪学生的创新思维，使学生认识到在酸性的Mg、Al原电池中，镁电极作用提供电子，是原电池负极。而在碱性的MgAl原电池中，镁电极作用传递电子，是原电池的正极。
所以，让学生通过实验探究，亲身体验，可以使学生在“做科学”中获得结论和真实可信的知识，并尝到探究的乐趣，养成科学的态度和情感，获得科学探究的方法，形成终身学习的能力。
七、交流与评价
为了更有效地开展探究性学习，课堂教学中，我们要积极开展多向交流与多元评价活动，营造探究的氛围，促进学生探究性学习。一方面，师生之间、生生之间要通过交流讨论，促进相互沟通与了解，使别人的正确观念唤醒自己的认知不足，发挥每个学生的特长和优势，达到集思广益，使学生学会如何倾听别人的意见，如何表达自己的观点，培养学生合作意识、团队精神和社会交往技能，使师生之间在互动中共同完成学习任务和学习方式的构建。另一方面，师生之间要通过评价，促进学生对探究过程和结果的反思与反省，使学生对自己的认识过程进行再认识，从而诱发出新的想法和新的思路。促进学生对认知过程和结果的最优化。
所以，为了更好地开展交流与讨论、评价与反思活动，更有效地促进探究性学习，我们在教学中必须采用以下一些策略：
(1)构建平等、民主、共同发展的师生关系，使师生在课堂教学中通过交互作用形成一个学习共同体。
(2)师生通过商量与对话，共同寻求真理。第一，在对话过程中，教师要善于倾听学生的述说与表达，教师的听和说是同等的重要，有时教师的听比说还重要，教师真诚的倾听，可以使学生觉得自己受到重视，价值得到肯定，即使教师没有给学生什么指点或帮助，但有了耐心的倾听，教师就是在心灵上给了学生十分丰厚的精神馈赠，它的意义远远不是仅仅给了学生一个表达的机会，更深层次的意义，它带给学生的是人格自尊，点燃的是思维火炬，铸就的是价值与信念的追求，倾听是理解、沟通，是尊重，是接纳，是期待。第二，对话要善于宽容，允许学生出错，不求全责备，不能使学生感到气馁，要使探究性学习有一个宽松的环境。第三，对话要善于等待，尊重学生的差异，相信每个学生都会取得成功，对学生要说“你能行”，不能说“你不行”，要鼓励学生再想一想，用另一种方式再试一试。
(3)教学中要注重留有空白，少讲多学，凡是学生能学的教师就不讲，将探究和成功的机会留给学生。
所以，我们在实施化学新教材，开展探究性学习的教学过程中，要把学生的学习活动作为一种教学资源来进行开发，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面进行有效的整合与提升。改变传统的教师一桶水，注满学生一碗水的教学行为方式，让学生自己取水，而教师重在引导学生自己寻找水源在哪里，自己寻找取水的途径和方法。