初中化学探究教学之我见,本文主要内容关键词为:我见论文,初中化学论文,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。
新一轮基础教育课程改革倡导转变学生的学习方式,“倡导以科学探究为主的多样化的学习方式”,各版本的教材也有大量的“活动与探究”内容,目前我国中小学以课堂教学为主要形式,大多数的探究是在课堂上完成的,课堂上的科学探究(简称探究课)究竟如何实施是目前广大教师面临的热点和难点问题。在此谈谈作者的疏漏之见。
一、目前探究教学中存在的问题
1.不真实的探究
目前探究教学中存在的最大的问题是贴上探究标签的不真实的探究,表现如下:①模式化的探究。有的教师简单地认为按照“提出问题——猜想与假设——制定计划——进行实验——收集证据——解释与结论——反思与评价——表达与交流”进行的教学才是探究教学,将探究要素变成机械的环节去完成,对核心要素把握不准,缺乏探究内涵。②已知结论的探究。有些时候,学生对教师设定的问题的结论早已知道了(看了课本或通过其他渠道),大家都在“明知故探”,使探究变成了验证正确结论的过程。③精心设计、刻意安排的探究。这类课是由教师导演的探究表演课。
类似以上的教学中,学生被动地演练或模拟探究过程,做着一些不真实、不自然的“探究”,严重地损害了学生参与学习的积极性,以至于出现了教师当问到“同学们,什么是科学探究?”时,学生回答“就是假装不知道!”的笑话。
2.只有少数学生参与的探究
由于目前班容量普遍较大,课堂中普遍采用分组合作探究的形式,实际教学时,6-8人的小组中,往往只有1、2个同学在做,其他同学多在观看或等待,在个别学生得出结论后,教师一句“大家同意他们的观点吗?”便匆匆结课,对于那些没有参与探究或参与了但没有完成的学生都无暇顾及,使探究课成了少数学生配合老师的表演,多数学生“陪同”少数学生经历了过程,但在知识、技能、方法以及情感上收获甚少,长期如此,他们的科学态度和科学精神也会销蚀,对学生的成长和发展极其不利。
3.思维受控的探究
有时为了尽快完成教学任务,得出正确结论,教师将整个教学过程设定在一个较小的范围之内,学生只能按照教师和教材的思路进行学习。
案例1:影响铁生锈的因素可能有哪些?
学生猜想:①空气②氧气③水④二氧化碳⑤盐水⑥稀有气体⑦空气污染⑧酸雨⑨铁里有没有其他物质……
(教师显得很焦灼,怎么会有这么多的猜想!)师:我们来筛选一下,主要与氧气、水有关,请大家设计实验方案。
以上案例表现出以下问题:①只证实,不证伪。即只重视学生的正确猜想,对于猜想中的“伪因素” (例如⑥)置之不理;②重书本,轻其他。把教材提供的范例当作唯一方法,把学生其他真实的且是正确的猜想(例如⑤⑨)舍弃了;③重预设,轻生成。没有对课堂上生成的问题进行认真思考,分类解决,只按照预定的方案进行。
4.没有思考深度的探究
由于探究教学的不确定因素多,难于把控,使教师往往让学生“浅尝辄止”,不敢引发深度思考,生怕出了自己解决不了的问题没法收场,进行不敢深究的探究。
案例2:《质量守恒定律》教学中,某组同学进行了错误的实验操作,“老师,我们实验的结果是物质在反应前后质量不相等”“不相等?”老师大感意外“大概是天平坏了,老师给你们换一台,重做一次,其他同学继续汇报……”。
(真正的原因是什么,没有引导学生细心排查)
固然,探究是有条件和限度的,会受到一些客观因素的影响,那么,现有条件下如何上好探究课?除个人不能改变的条件外,教师要对探究教学进行更加深刻的理解和认识,要进行最合理的设计和安排,要进行教学策略研究。
二、探究教学实施策略
1.抓住探究实质
在作者看来,学生所进行的科学探究的实质第一是自主,第二是发现,第三是研究,其中自主是核心。科学探究与传统学习方式最大的差异在于学生自我意识的觉醒,即还原人对学习的原始的探求精神和状态,使学生能积极主动地挖掘生活经验和知识积累,努力尝试解决问题,并逐步发展成稳定的学习兴趣和能力。发现是对个人而言的未知事物的认识,自主发现是学生自己揭示和认识未知事物。真实的发现需要一个过程,这个过程必须是学生亲自经历的,过于追求探究结论和正确结果的顺利得出是背离探究实质的。研究是对问题的深层次思考和探求,自主研究的方法和结果必定是个性化的、多样化的,那种齐刷刷的“化学反应前后物质的质量一定不变”的猜想是有问题的,求证方法与教材完全相同的现象也是不正常的,只“证实”不“证伪”的方案是不真实的,真正的自主研究需要较为充足的时空和自由度。可见,探究学习不是以获得知识为终极目标,而是注重用已有知识去发现、获取新知识、新技能的一种“主动发现式学习”,是以创新活动为主要特征而立足于科学精神、科学态度养成的学、做、思、悟、用相结合的一个互动过程。教学中只有抓住科学探究的实质,真正让学生自己“想了、做了、体验了、知道了”,才能促进学生全面发展。
2.选取合适的问题
受课堂教学时间和形式的限制,问题的选择一定意义上决定着一节探究课的成败。首先,课堂上探究的问题应分两种类型:一种是既定的,另一种是生成的。既定的问题即教师或学生已确定为目标方向的问题,这些问题大多数是教学的核心内容;生成性的问题是随着教学过程的开展暴露出来的非预设的问题,这类问题会有很多,有一些可能是很重要的,这些重要的问题应及时地确立为新的教学目标,大家共同解决。
案例3:铜丝在空气中灼烧后的黑色物质可能是什么?
生猜想:①C ②CuO ③C和CuO ④
(对第④个猜想,教师感到意外,但做此猜想的人数却不算少)
师:大家认为哪一种猜想最不合理,为什么?
(抓住新问题,针对二氧化锰设问)
其次,问题的选取不论是预设还是生成的,在确立为课堂共同探究的问题之前,必须做以下考虑:①课题是否太大?太大的课题在课堂(1-2课时)内完不成,中途停顿很可能半途而废,若确有价值,可确立为研究性学习的课题使用;②是否具有探究价值?太浅显的问题和太难的问题对大多数的学生来说不会有太大的收获,虽然探究注重过程,但太难的、毫无结果的探究还是会严重地挫伤学生的积极性;③是否具备完成的条件?现有资源如:实验条件、资料来源、学生的知识技能基础、学生的兴趣倾向等是否支持,无准备之仗不能打;④效益如何?综合众多因素考虑,收益小的探究宁可不做,要反复考虑是否脱离了大部分学生的实际,毕竟做“类似科学家的发现和研究”不是一件简单的事。
因此,作为课堂探究的问题的选取是要极其慎重对待的,课堂上“大家想知道什么就探究什么”是不真实和不负责任的做法,当然,所有的问题都由教师确定也是违反科学探究本意的,初中阶段问题的来源以教材上的为主,还要根据学情再开发一些学习、生活中遇到的,然后精选一部分在课堂上完成,其他问题应分类处理,或个别探究,或延时探究,或舍弃(要做解释),以上都是组织并参与探究活动的保证。
问题是对任务的定向,随着学生探究经验的积累,要逐步引导学生自己选择有价值的问题,在提出问题时应对问题的可能的结果有一定的预测,对方案有一定的设想,使学生的思考变得成熟和理智,能慎重确立问题,理性进行猜想。
3.教一些基本方法
探究教学中问题是核心,问题的解决是关键。要使学生积极参与探究活动并有所收获,必须进行一些基本方法教育。课堂上学生的问题提得盲目随意、猜想时胡猜乱想、求证方案漏洞百出、相互评价变成相互吵架等导致课堂混乱的根本原因是学生缺乏探究经验和方法造成的。
《课标》指出,科学探究既是一种学习方式,也是学习内容,由于教材在这一点上编的比较少,使有些教师忽略了作为“学习内容的科学探究”的学习,对于具体的科学方法知之甚少。“功要善其事,必先利其器”,教师要有步骤地进行一些“探究方法”教学,其中一些重要的方法如下:
●猜想与假设的方法通常有:
(1)逐分法:对多个影响因素逐一分离、组合:
例:将双氧水与二氧化锰混合产生了氧气,氧气是由哪一种物质产生的?
猜想:①双氧水 ②二氧化锰 ③双氧水与二氧化锰相互反应 ④双氧水在二氧化锰作用下产生的
(2)定量法:在极端量和中间量中假设
例:将一块石灰石在酒精灯上灼烧一会儿后,冷却,剩余物质的成分是什么?
猜想:①碳酸钙 ②氧化钙 ③碳酸钙和氧化钙
(3)解析法:据已有知识、生活经验、事实材料或感觉猜测
例:二氧化碳可能有哪些物理性质?猜想:五色气体(人呼出的气体是无色的);密度比空气大 (平衡的纸筒中倒入二氧化碳后倾斜);能溶于水 (汽水中有二氧化碳)等
●控制变量的方法通常是:
(1)控制反应条件:保证仪器相同(等规格)、使用药品的量相同(质量、体积、纯度)、温度等环境条件相同,体现设计条件的公平性。
(2)控制反应:保证其他条件相同的情况下,只有一个变量
例:二氧化碳溶于水有没有发生化学变化呢?将4朵干燥的石蕊花分别做如下处理:①喷稀醋酸 博闻强记②喷水 ③直接放入二氧化碳中 ④喷水后放入二氧化碳中
●假设猜想验证的方法有:①逻辑推理法 ②史料旁证法 ③实验验证法
例:化学反应前后物质的质量有没有变化?可以根据反应前后原子不变推理得出,也可以查找资料获得前人研究的证据,并非只有化学实验才是唯一正确的方法。案例1中学生提出的不能通过实验验证的一些猜想,教师可以引导学生分类后,用逻辑推理法排除一些,其他的通过查找史料来解决。
●验证结果的三种情况:结果与假设不一致、假设得到验证、结果与假设不完全一致
案例4:无水乙醇显碱性吗?
一位学生在实验室看到一瓶无水乙醇标签上的化学式后,猜想:无水乙醇含有“氢氧根”,所以也应该显碱性。教师鼓励他自己探究,学生通过实验。发现自己的猜测是错误的。
(目前的教学或习题几乎都是针对正确猜想的。)
其他重要的方法有:观察、操作、记录、数据采集和处理、归纳、演绎、对他人评价、准确表述等。当然,更多的是化学学科的知识和方法,这些都是能否“将探究进行到底”的关键所在,要经过逐步学习、反复训练、循序渐进才能建立起来。
4.调控与指导
探究的课堂应当是学生自主的课堂,但不能是失控的课堂,这类课上教师承担着更重的对课堂的调控和对学习的指导的职责。
调:一调气氛。学习氛围的好坏决定着学生自动卷入学习活动人数的比例,决定学生学习投入的程度。教师要精心创设各种情境,使学生对问题发生兴趣,产生探究欲望;要适时制造认知冲突,使学生思维发生碰撞,进入深度思考状态;要创建民主和谐氛围,使学生产生交流表达愿望。二调重心。科学探究的要素可以简化为:问题的确认→解决问题的程序→做结论,每一次探究活动要有侧重,在抓住核心要素的前提下,根据实际确定重点。例如:《燃烧的条件》的探究中,重点应放在实验方案的设计和验证上,学生凭生活经验就能猜出燃烧所需的条件,只是不能说出“着火点”这个词;《铁生锈的条件》第一课时重点是对问题的猜想和求证方案的设计,第二课时重点是相互交流、评价等。三调形式。要对学生的组织形式、合作方式进行适时调整,据笔者观察,4人合作小组效果最好,若人数较多时,分工要详细,要使人人有事干。
控:一控纪律。探究课堂也要“有组织、有纪律”,要有一定的规则和公约做保障,必要时教师或学生代表要发挥“纪检委”的作用。规则和公约要提前制定,如:发言、讨论、记录、操作、竞赛等,执行的情况要看教师的决心,养成良好的习惯是目标。二控收放尺度。可以说对一节课各环节的收放尺度的准确把握,是对教师的教学经验和功力的考验,收得太紧不利于学生自主性、创造性的发挥,放得太开又可能流于形式,这需要教师根据学情准确把握。
指:指方法,点疑惑。探究过程中教师适时、适度的帮助、指导是非常必要的,教师要依据学习进展情况确定哪个环节进行什么程度的指导,方法可以是用口头点拨、资料卡片、学案等形式对学习过程中的疑惑、路径、方向等给予提示,这需要课前对学情准确预测和对教学精心设计,需要认真的准备和积累。
导:导思考、导思路。探究的核心是思维活动,有时学生难免“雾里看花”,抓不住实质,或浅尝辄止,以为找到了问题的答案,此时教师需要用恰当的问题或事实典例来引导,尤其是当学生的探究出现问题时,要引导他们探究原因。
案例5:《金刚石、石墨、碳60》教学中,学生在检验6B铅笔芯是否导电.有一组学生的灯泡没亮。
师:你们对自己的实验结果有疑问吗?
生:我们猜测6B铅笔芯应该能导电。
师:请你们查找一下原因。
学生认真检查后:我们的铅笔芯断了。
5.反思与交流
反思是对自己经历的探究过程的得失成败的自我评判。教师要引导学生对“操作是否正确?证据是否足够?方法是否得当?结果与猜想是否一致”等方面进行重新审视和自我评价,并将自己的感悟与同学交流。
交流是一个“相互交换苹果”的过程,充分的交流会将“一个苹果变为多个苹果”。促进“交流——质疑——反思”的循环。
案例6:《简易净水器的制作》,有几个组的学生用自己制作的净水器过滤后水仍然有红色。
师:请说一说你们是怎么做的,分析一下可能的原因是什么?
生1:我们对比了其他组的过滤器,可能是我们的活性炭的量(高度)不够。
生2:我们的过滤器下层忘了放膨松棉。
生3:我看到他们组过滤时晃动注射器(过滤器)。
生4:我们为了让水快点流下去,这也是可能的原因。
生5:他们的过滤器只有三层,我们放了五层,我们认为增加填充物的层数会使过滤效果更好些。
生6:我们认为和填充物的放置顺序有关,两层之间加棉布层可使它们不混在一起。
师:大家分析得非常好,下面请总结制作简易净水器的要领。
可见,反思和交流是整个探究活动中极其重要的环节,是知识、能力的生成阶段,是丰富和完善思想的过程,这一环节的缺失,是整个活动效益的巨大损失。因此,教师要为这一环节留足时间,目前多数学校用于重复训练和复习的时间太多,可在课时上做适当调整。
三、结语
课程改革是一项宏大的工程,不可能一步到位。改变传统的学习方式无论从当前还是长远来看都势在必行,所以,我们要努力实现它。鉴于目前我国教育现状,在规定的时间内完成学业任务仍是头等大事,我们不可能在课堂上进行太多大型的探究,因此,更具意义的是我们要将一种“研究”或“探究”的意识融入日常教学中去,时常抓住一些小问题,例如“二氧化碳能溶于水吗?”“用简单的方法比较金刚石和钢的硬度”等,让学生去研究,这样才能使学生对未知事物的探求变成一种习惯,能力和素质便会不断提高。
探究教学最能体现教师智慧和考验教师素质,难度也是最大的,我们努力的方向应该是:不求大,只求真;不求多,只求精;不求表,只求实。