教學(xué)探究性思維設(shè)計

1、教學(xué)探究性思維設(shè)計教育應(yīng)與現(xiàn)實生活相聯(lián)系，重視實際應(yīng)用；教育應(yīng)與學(xué)生經(jīng)驗相聯(lián)系，重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力，這些 都是改革后的九年義務(wù)教育教學(xué)大綱的特點。與之配套，新 的初中化學(xué)教材的課程標(biāo)準(zhǔn)也更加提倡培養(yǎng)學(xué)生的獨立性 和自主性， 引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、 調(diào)查與探究， 提倡在實踐中學(xué)習(xí)， 使學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動地、富有個性地學(xué)習(xí)。改革后的新 的各項基本要求無疑對教師的教學(xué)觀念提出了新的挑戰(zhàn)。如 何進行探究性思維設(shè)計，促進學(xué)生形成探究性思維品質(zhì)，已 成為一個十分重要的課題。本人在教學(xué)過程中，努力開展了一些探究性學(xué)習(xí)，精心的進 行了學(xué)生探究性學(xué)習(xí)課堂設(shè)計。我覺得充分利用與結(jié)合教材 進行探究性思維設(shè)計

2、，可從以下幾個方面進行入手。、嘗試改變課本上探究實驗的程序化 新教材增加了很多探究性實驗，但在一些實驗的設(shè)計上，傾 向于把探究的過程步驟都羅列清楚，然后在過程中間提出 些問題讓學(xué)生思考，所以在探究性思維上相對比較程序化， 還沒有完全放開。為了促進學(xué)生的思維更加活躍，使探究性 思維更加深化，我嘗試將一些實驗加以改進，增加其難度， 使探究效果更加明顯了。例如，在對人體吸入的空氣和呼出 的氣體的探究課題教學(xué)中，我設(shè)計先告知學(xué)生一些知識信 息，并讓學(xué)生收集了一瓶空氣和一瓶呼出的氣體，然后將課題改為“據(jù)說人呼吸時吸收了氧氣，排出了二氧化碳，請利 用這一瓶空氣和一瓶呼出的氣體，設(shè)計實驗對這一說法進行 驗證

3、”。 經(jīng)過小組熱烈的討論后， 大家得出了以下幾種方案： 方案一：向裝空氣的瓶子里伸入燃著的木條，如木條能繼續(xù) 燃燒，證明吸入的氣體中含有氧氣， 從而說明人吸收了氧氣； 向裝有呼出氣體的瓶子里倒入澄清石灰水，如變渾濁，證明 人呼出了二氧化碳?xì)怏w。方案二：先分別向兩瓶氣體中倒入澄清石灰水，呼出的氣體 中石灰水變渾濁，而空氣中石灰水沒變渾濁，從而證明了人 呼出了二氧化碳（呼出的氣體中的二氧化碳是人體排出的， 因為吸入的空氣中沒有或很少量） ；再向這兩瓶氣體中分別 伸火燃著的木條，裝空氣的瓶中木條能繼續(xù)燃燒，而裝有呼 出氣體的瓶中木條熄滅，從而證明人呼吸是消耗了氧氣（吸 入的空氣中含有的氧氣，在呼出的

4、氣體中沒有了，從而證明 氧氣被消耗） 方案三： 與方案二相反， 是先向兩瓶氣體中伸入燃著的木條， 然后再分別向兩瓶氣體中倒入澄清石灰水，理由同上。還有一些其他的設(shè)計，有的方案只分別向兩瓶氣體中伸入燃 著的木條（沒考慮氮氣） ，有的方案是分別向兩瓶氣體中各放一只老鼠（條件不允許） ，這些都簡單給以排除。在學(xué)生討論的過程中，對方案一很容易指出不足，因為一方面只能第 8 頁證明吸入的氣體中含有氧氣，但不能證明氧氣被人體吸收；另一方面只能證明呼出的氣體中含有二氧化碳，但不能證明 它一定是人體排出的。在方案二和方案三的討論中，不少學(xué) 生認(rèn)為二者都可行，但有極少數(shù)同學(xué)還是找到了其中的區(qū) 別，否定了方案三的

5、可行性，認(rèn)為如先向兩瓶氣體中伸入燃 著的木條，雖然能證明人消耗了氧氣，但木條燃燒后生成了 二氧化碳?xì)怏w，所以再分別向兩瓶氣體中倒入澄清石灰水 時，兩瓶氣體中都會變渾濁，而方案二就避免了這方面的問 題。在學(xué)生實驗的過程中，還得出了一點結(jié)論：在向瓶中倒入石 灰水的時候，不能把玻璃片全部打開，否則空氣會進入裝有 呼出氣體的瓶中，導(dǎo)致第二步伸入燃著木條時，木條在其中 也能繼續(xù)燃燒，從而實驗失敗，所以最好使用膠頭滴管，使 玻璃片開最小的縫隙，最大限度的減少空氣的進入?？梢钥吹剑詈笳麄€步驟以及儀器的使用，都與教材一致， 紀(jì)錄，他們獲得知識的過程略顯簡單、被動、程序化，而且 只知道那樣做，難以去想為什么要

6、那么做。另一方面改變方 式后，所有的步驟過程都由學(xué)生自己推導(dǎo)出來，學(xué)生不僅知 道為什么，而且能注意到每一個細(xì)節(jié)問題，從而使學(xué)生的探 究性學(xué)習(xí)體現(xiàn)得更加完美。但效果卻不一樣，方面學(xué)生按教材按部就班的操作、 觀察、二、適當(dāng)提高課本中實驗的操作要來 適當(dāng)提高教材中實驗的一些要求，也可以創(chuàng)造探究性思維的環(huán)境。在做測定空氣中氧氣含量的演示實驗時，學(xué)生發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)水面上升的體積小于瓶內(nèi)空氣體積的1/5 ，在討論完幾個 確測量空氣中氧氣的含量”。學(xué)生們都十分有興趣的進行討 論設(shè)計，并得出了多種方法，然后讓大家加以比較。一種方 法是先往瓶中裝滿水至膠塞位置，然后倒入量簡測量這部分 水的體積（即瓶內(nèi)空氣的體積） ，

7、待紅磷燃燒后，冷卻至室 溫，再測量一次進入瓶內(nèi)的水的體積（即氧氣的體積） ，從 而可算出氧氣的含量。該方法原理上看正確，但被別的同學(xué) 評價有失誤，認(rèn)為導(dǎo)管里還有一部分水，該水的體積沒法測 量，改進的方法是直接用量筒盛水來代替燒杯盛水，這樣通 過兩次讀數(shù)之差可更精確的測定出氧氣的體積，因為它避免 了導(dǎo)管中留有水引起的誤差。還有的同學(xué)設(shè)計了如附圖所示 的裝置：先向針筒裝入一定量的水，然后點燃燃燒匙中的紅 磷，蓋緊膠塞，則燃燒過程中，隨氣壓的減小，針筒中的水 會逐漸流入瓶中，且可直接讀出流入瓶中水的體積，即瓶中 原有氧氣的體積。這種裝置避免了使用導(dǎo)管，所以既避免了 反應(yīng)后導(dǎo)管中空氣進入瓶中引起的誤差

8、，又避免了導(dǎo)管中留 有一定量的水引起的誤差，能使測量更精確，被認(rèn)為設(shè)計最 佳。通過這種教學(xué)設(shè)計，可以看出學(xué)生是在探究中思考，在 探究中充分掌握了知識，在探究中領(lǐng)悟了科學(xué)研究中的嚴(yán)密 性與趣味性，它不失為一種值得借鑒的途徑。方面可能的原因后，我給學(xué)生提出了新的課題如何三、創(chuàng)設(shè)學(xué)生自學(xué)閱讀時的探究思維活境 為了適應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)思想，我們要盡可能多的給學(xué)生 創(chuàng)造探究思維的機會，包括一些可由學(xué)生自學(xué)閱讀的內(nèi)容， 我們也可以進行探究思維教學(xué)設(shè)計。例如，在學(xué)習(xí)拉瓦錫是 如何研究空氣的組成的時候，如按照常規(guī)教學(xué)，學(xué)生只需要 知道它的大概過程和基本內(nèi)容就行，但我在此安排了兩個思 考討論題：拉瓦錫經(jīng)過實驗得

9、出了幾個結(jié)論？他的那些 實驗事實是如何支持這幾個結(jié)論的？第一個問題是十分容 易得到正確答案的，一個結(jié)論是發(fā)現(xiàn)空氣由氮氣和氧氣組 成，另一個結(jié)論是發(fā)現(xiàn)氧氣約占空氣體積的 1/5 。但是在第 二個問題上卻歷經(jīng)波折，大部分同學(xué)的最初視點都是：拉瓦 錫首先發(fā)現(xiàn)汞在空氣中加熱反應(yīng)完全后，剩余的氣體既不能 供給呼吸，也不能支持燃燒，從而得出空氣中含有氮氣；然 后拉瓦錫再把得到的紅色粉末加熱得到汞和氧氣，從而得出 空氣中含氧氣。這種觀點是否能成立呢？它很快被另一些同 學(xué)否認(rèn)，因為這兒氧氣是由紅色粉末反應(yīng)得到的，而不是來 自于空氣，這兒存在科學(xué)性上的漏洞。于是有的同學(xué)加以補 充，說還有一個實驗事實是氧化汞分解

10、得到的氧氣的體積恰 好等于開始密閉容器里所減少的體積，但其實這仍然不夠， 還存在科學(xué)性上的統(tǒng)漏，因為這兒不能排除兩體積相等是 種偶然的結(jié)果。要完全支持那兩個結(jié)論，必定離不開第四個 實驗事實：除了體積相等，拉瓦錫把得到的氧氣加到前一個容器里剩下的 45 體積的氣體中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所得氣體和原 空氣的性質(zhì)完全一樣。假如沒有這一個實驗，拉瓦錫的兩點 結(jié)論都是站不住腳的。通過這個對閱讀材料進行的簡單的探 究思維，我想學(xué)生應(yīng)該有兩點印象是深刻的：一是對任何 個實驗課題進行探究時，都必須嚴(yán)格注意實驗的科學(xué)嚴(yán)密 性，不存在隨隨便便成功；另一點就是平常看書時，一些看 似平常的知識結(jié)論、實驗操作等背后，其實蘊藏著深

11、厚的科 學(xué)道理，值得去仔細(xì)探究。這個簡單的問題探究，無疑很大 程度上提高了學(xué)生的探究思維品質(zhì)。四、充分利用信息技術(shù)設(shè)計學(xué)生探究式學(xué)習(xí)方式 新教材還有一個特點就是把保護環(huán)境放在一個十分重要的 位置，包含了如保護空氣、愛護水資源、水的凈化、使用燃 料對環(huán)境的影響等多個課題。出于這方面內(nèi)容教材上涉及的 還不是很全面，而且文字內(nèi)容十分易懂，所以教師在處理這 方面內(nèi)容時可以完全放開，大膽的進行探究式學(xué)習(xí)設(shè)計，讓 學(xué)生在探究中獲取知識。其中利用現(xiàn)代信息技術(shù)，尤其是網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)就是一個十分好的途徑。現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息資源的海量化 和強大的檢索功能，使學(xué)生很輕易的就能獲取遠(yuǎn)比教材要廣 泛得多的知識。教師可以將這些課題

12、分解成一個個的子課 題，由學(xué)生分小組上網(wǎng)去查找、去探究。去自己學(xué)習(xí)與合作 學(xué)習(xí)，并可以寫成小論文的形式或利用其他信息技術(shù)將所獲 得的知識展示出來，共同完成每一個大的課題，這種學(xué)習(xí)方 式無疑具有探究性和先進性。我在處理保護空氣這一課題內(nèi) 容的時候，就是將它分成了若干個小課題讓學(xué)生自己去探究 與學(xué)習(xí)，例如溫室效應(yīng)、 臭氧空洞、 光化學(xué)煙霧、 熱島效應(yīng)。厄爾尼諾現(xiàn)象、酸雨、沙塵暴現(xiàn)象、電磁污染等多個課題， 然后由學(xué)生分組選題，小組成員共同完成該課題，并將成果 加以匯報。在給課題的同時，為了促進他們的探究活動達(dá)到定的探究質(zhì)量，我對探究內(nèi)容進行了設(shè)計，要求各小組匯 報的成果中，必須包括造成的危害、形成的

13、原因、涉及的反 應(yīng)原理、防治的方法、最新的科技成果幾個方面的介紹。最 后，我將各類課題的探究活動成果在校園網(wǎng)的共享區(qū)域進行 展示，并且利用綜合活動課的時間進行討論，各小組派代表 講解，并進行評比。通過這種探究式活動，學(xué)生很好的達(dá)到 了學(xué)習(xí)目的，不僅了解了很多課外的知識，而且培養(yǎng)了多方 面的能力，例如收集資料和整理資料的能力、撰寫論文的能 力等等。五、改造經(jīng)典實驗裝置，提供學(xué)生探究空間 經(jīng)典的實驗裝置所涉及的儀器往往是成套使用的，只要其中 的一個部件發(fā)生損壞，則整套儀器就無法使用，所以在實驗 室里經(jīng)常使用的是它的簡易裝置。簡易裝置的使用其實就是 儀器的組裝的問題，在理解了儀器使用的原理后，完全可

14、以 充分利用各種實驗資源，由學(xué)生自由選擇與組裝，使之成為 學(xué)生探究思維活動的課題之一。例如在學(xué)習(xí)實驗室制取二氧化碳的內(nèi)容時，可先讓學(xué)生討論啟普發(fā)生器使用的方法、原 理和使用條件，然后向?qū)W生提供一些儀器與器材，由學(xué)生組 裝盡可能多的可以制備二氧化碳?xì)怏w的裝置。六、精心設(shè)計探究性習(xí)題，提高學(xué)生探究思維能力 選擇好的探究性習(xí)題，對于培養(yǎng)學(xué)生探究性思維能力可以說 具有十分重要的作用，因為實驗方面的探究性學(xué)習(xí)會占據(jù)大 量的時間，而且會受到一些客觀條件的限制，而習(xí)題只需要 利用大腦的思維，避開實驗條件，利用已有的知識，在大腦 里形成探究步驟，在大腦里比較分析各種可能情況的利與 弊，從而得到正確的結(jié)論。所以它不僅能很好的鍛煉探究性 思維能力，而且有利于形成良好的探究思維品質(zhì)，學(xué)會把握 探究過程的脈絡(luò)，有利于提高在實際探究中更快的找到最佳 方法的能力。關(guān)于探究性習(xí)題有很多，下題就是一例。例：某混合氣體可能含有 H2、CO CO2 H20（氣）四種物質(zhì)，請設(shè)計實驗： （ 1）只驗證混合氣體中確有氫氣，2）要同時驗證混合氣體中即有 H2 又有 CO。這道題中要考慮的問題較多，H2、CO的驗證一般都是需要用 到還原氧化銅的實驗裝置，通過檢驗產(chǎn)物中的水和二氧化碳 來證明氫氣