培養(yǎng)高中學(xué)生化學(xué)學(xué)科探究能力的教學(xué)策略研究

1、培養(yǎng)高中學(xué)生化學(xué)學(xué)科探究能力的教學(xué)策略研究江西省修水縣第一中學(xué)付小勤 332400摘要：本文作者結(jié)合當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，在有效理論指導(dǎo)下，通過兩年多教學(xué)實踐，構(gòu)建了高中化學(xué)探究教學(xué)的有效教學(xué)策略，并結(jié)合具體教學(xué)實例從提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、交流與表達、成果評價五個方面進行了探討關(guān)鍵詞：探究教學(xué) 涵義 理論基礎(chǔ) 基本過程 教學(xué)策略高中化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)提出：“學(xué)生要經(jīng)歷對化學(xué)物質(zhì)及其變化進行探究的過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究的能力”。新課程實施以來，廣大中學(xué)教師在教學(xué)實踐中進行了大量嘗試和探索，課堂教學(xué)方式已有了一定的改觀，但對于許多教師來說，實際實施過程中仍感到缺乏有效的教

2、學(xué)策略。本文作者針對高中化學(xué)學(xué)科特點，結(jié)合當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，在有效理論指導(dǎo)下，通過兩年多教學(xué)實踐，構(gòu)建適合高中化學(xué)教學(xué)的探究模式及一些由理論到實踐且操作性較強的高中化學(xué)探究教學(xué)的有效策略。一、探究教學(xué)的涵義所謂探究式教學(xué)，就是以探究為主的教學(xué)活動，是以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為中心，讓學(xué)生自主建構(gòu)知識，形成科學(xué)觀念，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法，注重能力的教學(xué)活動。具體地說，它是指教師以學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，以學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，從學(xué)生的周圍世界和生活實際出發(fā)，依據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性，引導(dǎo)學(xué)生進行以現(xiàn)行教材為基本內(nèi)容的探究活動，讓學(xué)生通過個人、小組、集體等多種解

3、難釋疑嘗試活動，將自己所學(xué)的知識應(yīng)用于解決實際問題的一種教學(xué)形式。探究教學(xué)特別重視開發(fā)學(xué)生的智力，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)自學(xué)能力，力圖通過自我探究引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)和掌握科學(xué)方法，為終身學(xué)習(xí)和工作奠定基礎(chǔ)。二、探究教學(xué)的理論基礎(chǔ) 1、建構(gòu)主義理論建構(gòu)主義認為，知識不是通過教師傳授的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景即社會文化背景下，借助其他人（包括教師和學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過自主意義建構(gòu)的方式獲得的。它強調(diào)，學(xué)習(xí)不是把外部知識直接輸入到心理中的過程，而是主體以已有的知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)，通過與外部世界的相互作用而主動建構(gòu)新的理解、新的心理表征的過程，在教學(xué)過程中，教師和學(xué)生分別以自己的方

4、式建構(gòu)對世界(人、社會、自然和文化)的理解，并對世界的意義進行合作性建構(gòu)。該理論由情景、協(xié)作、對話和意義建構(gòu)四個要素構(gòu)成。2、探究學(xué)習(xí)理論探究學(xué)習(xí)是從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實社會生活中選擇和確定研究主題，創(chuàng)設(shè)一種類似于科學(xué)研究的情景，通過學(xué)生自主、獨立的發(fā)現(xiàn)問題，并提出問題，進而進行實驗、操作、調(diào)查、搜集與處理信息、表達與交流等一系列探索活動，獲得知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的發(fā)展。它注重學(xué)生親身參與探究，自主合作學(xué)習(xí)，不但讓學(xué)生獲得知識，體驗過程，發(fā)展探究能力、合作能力，而且提高學(xué)生的參與意識和學(xué)習(xí)興趣。該理論主要由提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、進行實驗、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價

5、、交流與表達等八個要素構(gòu)成。3、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論是由美國著名教育學(xué)家布魯納提出的，他認為不論我們教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)，即學(xué)科的基本概念、基本原理、以及它們之間的關(guān)聯(lián)性，掌握學(xué)科基本結(jié)構(gòu)的基本態(tài)度或方法便是發(fā)現(xiàn)。教學(xué)過程就是在教師的引導(dǎo)下學(xué)生發(fā)現(xiàn)的過程，教師的作用是要形成一種學(xué)生能夠獨立探究的情景，讓學(xué)生自己去思考、參與知識的獲得，而不是提供現(xiàn)成的知識。它由提出問題、創(chuàng)設(shè)問題情景、提出假設(shè)、評價、驗證和得出結(jié)論等要素構(gòu)成。三、高中化學(xué)教學(xué)中探究教學(xué)的基本過程在化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，科學(xué)探究過程主要有以下8個要素組成：提出問題 猜想與假設(shè) 制定計劃 進行實驗 收集證據(jù) 解釋與

6、結(jié)論 反思與評價 表達與交流。但是，在高中化學(xué)課程教學(xué)中，特別是在對學(xué)生掌握化學(xué)知識內(nèi)容有明確要求的教學(xué)中，要組織在8個要素上都有高度探究性的活動是不容易的，也無必要刻意追求這樣的境界，點點都到，則點點都不到。應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的知識水平、能力水平等情況，進行包括某些過程要素的部分探究或進行包括所有過程要素的整體探究。而且，根據(jù)不同的情況，教師在活動中所起組織作用的程度和學(xué)生自主設(shè)計進行探究的程度可以各有不同。四、高中化學(xué)教學(xué)中探究教學(xué)的有效教學(xué)策略在高中化學(xué)教學(xué)中實施探究教學(xué)時，教師要深入理解探究教學(xué)的理念，把握探究教學(xué)的思想本質(zhì)，將探究教學(xué)時時滲透在整個教學(xué)過程中，教師要為學(xué)生創(chuàng)

7、設(shè)良好的問題情景，誘導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，利用學(xué)習(xí)資源，收集資料，尋找證據(jù)，自主解決問題。教學(xué)過程要充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，遵循學(xué)生的認識發(fā)展規(guī)律，循序漸進，因材施教，面向全體學(xué)生。下面本人結(jié)合高中學(xué)生的認知水平及在人教版高中化學(xué)新課標(biāo)教材實施過程中的實踐與思考，談?wù)勂渲刑岢鰡栴}、猜想與假設(shè)、制定計劃、交流與表達、成果評價五個環(huán)節(jié)的有效教學(xué)策略。(一)、創(chuàng)設(shè)問題情景提出有價值問題的教學(xué)策略探究是從問題開始的，發(fā)現(xiàn)和提出問題是探究式教學(xué)的開端。在教學(xué)中，教師要善于創(chuàng)設(shè)有價值問題，喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究的欲望，通過實驗、觀察、閱讀教材等途徑引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，以問題為中心組織教學(xué)，將新知識置于問題情境當(dāng)中

8、，使獲得新知識的過程成為學(xué)生主動提出問題、分析問題和解決問題的過程。在教學(xué)中問題情境的設(shè)置方法可以基于如下幾個方面：1、利用化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)問題情境2、利用多媒體手段創(chuàng)設(shè)問題情境3、從生活生產(chǎn)實際創(chuàng)設(shè)問題情境4、從化學(xué)史創(chuàng)設(shè)問題情境5、源于學(xué)生提出問題創(chuàng)設(shè)問題情境6、利用教材習(xí)題中的問題或課前作業(yè)等創(chuàng)設(shè)問題情境如在進行硝酸的性質(zhì)教學(xué)時，可創(chuàng)設(shè)情境，播放一段“裝有濃硝酸的槽罐車側(cè)翻泄漏及消防官兵搶險”的視頻，畫面略。提出四個問題：（1）從硝酸的泄漏及其處理方法，你了解硝酸有哪些物理性質(zhì)？（2）為什么可看到棕黃色的“煙霧”？（3）濃硝酸在運輸時為什么可貯存在鐵制的槽罐車中？（4）為什么花草和樹葉變成黃

9、色課堂上學(xué)生積極思考，氣氛活躍, 教師及時引導(dǎo)學(xué)生圍繞問題開展探究活動，最終掌握硝酸的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。 需要提出的是，創(chuàng)設(shè)問題情境不僅需要各種素材，而且需要教師給學(xué)生營造一種民主、自由的氛圍。對于教師來說，不是所有的學(xué)生提出的問題都是值得研究的，教師可以否決學(xué)生提出的研究方案，但是教師要尊重學(xué)生的意見，鼓勵他們提出問題，給學(xué)生自由，對于學(xué)生提出的問題要巧妙地給予評價，不可以直接給予否定、批評，不應(yīng)該說諸如“這個問題太簡單”,“這個問題我不是講過么”此類的話，這樣會打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。當(dāng)然，教師要創(chuàng)設(shè)出適宜的探究問題情境，除了需要有豐富的知識、實踐經(jīng)驗，更要有創(chuàng)造的激情、精益求精的精神。（

10、二）、引導(dǎo)學(xué)生猜想與假設(shè)的教學(xué)策略猜想與假設(shè)就是根據(jù)已有的資料和客觀事實，對探究的問題設(shè)想出來的一種或幾種可能的答案、結(jié)論，它是探究式教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和思維能力主要在這一環(huán)節(jié)來實現(xiàn)。成功的猜想與假設(shè)能為科學(xué)探究提供正確的方向，縮小探究的范圍，起到事半功倍的效果；而不良的猜想則會增加探究活動的時間，降低探究活動的效率，甚至讓活動趨于無效。在這一環(huán)節(jié)中，教師的指導(dǎo)作用主要是利用多種方式，尋求各種途徑為學(xué)生設(shè)置臺階，為學(xué)生的合理猜測提供思維的方向、激發(fā)思想的火花，使其能撥云見日。當(dāng)學(xué)生提不出假設(shè)時，教師可以采用引導(dǎo)學(xué)生利用已有經(jīng)驗和知識提出假設(shè)的策略；當(dāng)學(xué)生假設(shè)過于發(fā)散時，教師

11、還可以采用引導(dǎo)學(xué)生從個人假設(shè)轉(zhuǎn)化到團體的共同假設(shè)的策略；當(dāng)學(xué)生的假設(shè)不能繼續(xù)深入時，教師采用多角度提問啟發(fā)學(xué)生進行猜想與假設(shè)的策略；當(dāng)學(xué)生猜想與假設(shè)知識基礎(chǔ)稍有不夠時，教師可以給與原理上的鋪墊引導(dǎo)學(xué)生進行猜想與假設(shè)。例如在進行“二氧化硫化學(xué)性質(zhì)”的教學(xué)時，我先讓學(xué)生回顧co2的化學(xué)性質(zhì)，接著讓學(xué)生分析so2中硫元素的化合價的變化情況，然后讓學(xué)生對so2化學(xué)性質(zhì)做出各種猜想，這種猜想是在學(xué)生對so2化學(xué)性質(zhì)有一個正確認識基礎(chǔ)上建立的，在此基礎(chǔ)上的猜想就是有根據(jù)的猜想。最后再讓學(xué)生設(shè)計實驗對so2化學(xué)性質(zhì)進行探究。相反，另一位教師沒有做前期的任何鋪墊，而是一開始就讓學(xué)生設(shè)計實驗探究，學(xué)生此時對so

12、2的化學(xué)性質(zhì)還沒有一個正確認識基礎(chǔ)，此時的猜想是無根據(jù)的猜想，驗證結(jié)論也是不可靠的。（三）、引導(dǎo)學(xué)生制定計劃的教學(xué)策略制定計劃就是學(xué)生根據(jù)假設(shè)和猜想對探究實驗方案進行設(shè)計，把假設(shè)和猜想變成可行的、具體的實驗方案。這個過程中學(xué)生要選擇實驗的裝置、藥品、步驟，對于高一學(xué)生來說這一步是比較困難的，所以學(xué)生設(shè)計的實驗，可以是只有一步的定性實驗，也可以是比較復(fù)雜的物質(zhì)的制備實驗。教師不僅要給予學(xué)生知識上的鋪墊，而且要給予學(xué)生探究方法上的指導(dǎo)。例如，讓學(xué)生知道化學(xué)實驗分為定性實驗和定量實驗兩類；在實驗裝置的選擇上，可以考慮采用微型實驗裝置和常規(guī)實驗裝置結(jié)合使用；為突出實驗現(xiàn)象可以采用對照實驗等。學(xué)生自行設(shè)

13、計實驗后，首先要討論其可行性和安全性，有些問題學(xué)生自己討論后，可以自行解決；而有些不能解決的問題需要老師利用學(xué)生自身已有的知識基礎(chǔ)，用適當(dāng)?shù)姆绞近c撥學(xué)生解決問題，激活學(xué)生思路的中斷點。學(xué)生在思考問題時，造成思路阻塞或中斷的因素較多，主要是學(xué)生頭腦中所形成的概念、規(guī)律與實際問題的聯(lián)系相互隔絕。教師要引導(dǎo)學(xué)生克服思維定勢，尋找解決問題的方法。教師要還善于發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的難點，在點撥學(xué)生時，不宜講得過多，只要把關(guān)鍵的問題點到即可。例如，在“利用鋁、氫氧化鈉溶液、硫酸三種原料設(shè)計實驗制取氫氧化鋁”時，學(xué)生設(shè)計了三種方案：用鋁與硫酸反應(yīng)后再加入氫氧化鈉溶液用鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后再加入硫酸溶 液 用一部分鋁與

14、硫酸反應(yīng)后的溶液和另一部分鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后的溶液混合。教師讓學(xué)生討論以上方案，有的學(xué)生說三種方案都可制取氫氧化鋁，有的學(xué)生說第一或第二種不能制取氫氧化鋁，這時教師及時點撥學(xué)生氫氧化鋁有兩性，既可以跟過量的酸反應(yīng)又可以和過量的堿反應(yīng)，經(jīng)過實驗比較，大家覺得第三種方案合適。（四）、引導(dǎo)學(xué)生交流與表達的教學(xué)策略交流與表達是探究性學(xué)習(xí)中學(xué)生形成正確概念、得出科學(xué)結(jié)論的階段。在學(xué)生獲得初步探究成果的基礎(chǔ)上，教師要組織學(xué)生進行交流。交流與表達是探究教學(xué)中極為重要的一環(huán)，不僅有利于促進學(xué)生解決探究中遇到的困難，從而加深對科學(xué)探究方法的認識，而且能使學(xué)生看到問題的不同側(cè)面，對自己和他人的觀點進行反思或批

15、判，從而建構(gòu)起新的和更深層次的理解。在這一環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)根據(jù)不同學(xué)段，實施不同的引導(dǎo)學(xué)生交流與表達的策略。1、在設(shè)計實驗后、實施實驗前各小組之間要進行初步交流。假如沒有初步交流，教師不知學(xué)生所為，學(xué)生不知教師所想，勢必造成教與學(xué)的盲目性（實驗操作問題、安全問題、環(huán)保問題等）。通過初步交流，教師不僅可以及時排除部分隱患，而且可以及時糾正學(xué)生的某些不合理因素，同時還能了解學(xué)生將要實施的方案，為深入觀察學(xué)生的探究過程做好準(zhǔn)備。只有初步交流，教師和學(xué)生才會朝著共同的方向去努力。2、探究活動進行中，教師還要注意跟蹤調(diào)控，適時讓學(xué)生交流表達初次探究的結(jié)果，以分析學(xué)生獲得的是一些粗淺的認識還是深刻的認識。如

16、在“硝酸的性質(zhì)”的教學(xué)中，我讓學(xué)生探究濃硝酸的熱不穩(wěn)定性時，適時讓學(xué)生交流表達初次探究的結(jié)果，由于部分學(xué)生是取少量濃硝酸于試管里直接加熱，結(jié)果只看到管口出現(xiàn)大量白霧而沒有紅棕色氣體生成，因此得出“濃硝酸難分解易揮發(fā)或分解時產(chǎn)生無色氣體”的結(jié)論。這是我適當(dāng)提示實驗室常用的濃hno3（69%）有很強的揮發(fā)性，如果直接加熱濃硝酸，還沒有達到它的分解溫度就揮發(fā)掉了，讓學(xué)生進行二次探究。3、探究活動結(jié)束后，各小組之間要進行深入交流。教師要努力做到以下幾點：（1）在交流表達開始時，教師要向?qū)W生明確表達要求，使表達的同學(xué)表達清楚，其余同學(xué)能夠較快地進入狀態(tài)，能夠聽進去、看進去，還能提出質(zhì)疑的問題和好的建議，

17、使全班同學(xué)都有連續(xù)不斷的想法，引發(fā)學(xué)生與學(xué)生之間欲罷不能的交流。（2）在學(xué)生交流過程中，老師要傾聽、觀察。當(dāng)老師對學(xué)生活動進行認真的觀察之后，就會發(fā)現(xiàn)一些問題，那么在后期交流的時候就可以做一些應(yīng)變的準(zhǔn)備。（3）在學(xué)生交流過程中，教師要用副板書把學(xué)生眾多的觀點給記錄下來，使學(xué)生的注意力能集中到這些觀點上進行討論，引發(fā)思維沖突。（4）在學(xué)生交流過程中，教師要延緩給出問題的答案，給學(xué)生留出思考的空間與時間，讓學(xué)生在冥思苦想之后，終有所悟，使學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的樂趣與成功的喜悅。例如，在“鐵及其化合物的氧化性和還原性”的探究實驗中，往氯化亞鐵溶液中滴加硫氰化鉀溶液，有部分學(xué)生看到溶液變?yōu)榧t色，與他預(yù)想的溶

18、液不變色的現(xiàn)象不符，不禁產(chǎn)生疑問“為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象”？當(dāng)學(xué)生提出這個問題時，我并沒有立即把答案告訴他或是進一步設(shè)問提示，而是說：“哪組能幫他們解決？”通過延緩給出問題的答案，給學(xué)生留出更多思考的空間與時間，激發(fā)了更多學(xué)生的深入思考，煥發(fā)出學(xué)生主動學(xué)習(xí)的熱情 。（五）、教學(xué)成果評價的教學(xué)策略教學(xué)成果評價是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和測量結(jié)果，對學(xué)生的行為變化給予價值判斷的過程。教學(xué)成果評價對提高教與學(xué)的效果有明顯的促進作用，它是教學(xué)過程中不可缺少的基本環(huán)節(jié)。每一項探究活動后都要組織交流和評價。從評價的內(nèi)容來看，重點應(yīng)放在學(xué)生對探究過程和方法的理解，對探究本質(zhì)的把握上。評價的結(jié)果應(yīng)是多樣性的，不能把是否探究

19、出結(jié)論或結(jié)論是否正確作為唯一或最主要的評價指標(biāo)。評價的方式包括學(xué)生自我評價和教師對學(xué)生的評價。1、學(xué)生自我評價就是學(xué)生對探究學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的反思與評價、表達與交流的過程。在這個過程中，首先，學(xué)生之間要交流、表達探究過程和結(jié)果，發(fā)表自己的觀點，通過與同學(xué)之間的討論或者在教師的指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)自己的長處或不足，取長補短，并找出自己今后努力的方向。其次，教師不僅是組織者、指導(dǎo)者、合作者，更是傾聽者，要對不同的觀點、不同的態(tài)度和不同的價值觀念都有所尊重，要鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的見解，提出自己的看法、探究結(jié)論，認真地、批判地聽取他人的意見，積極參與辨認，尊重客觀事實，敢于承認、改正自己的錯誤結(jié)論、觀點。 2、教師對學(xué)生的評價探究學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生的