全国第十届实验教学创新研讨会论文集-中学化学探究式教学研究

中学化学探究式教学研究李静洛阳八中实验初级中学河南洛阳471023摘要培养学生的创新精神和实践能力是化学课程标准的要求，化学探究式教学可概括为：创设情景，展示问题→自学质疑，主动探索→实验探究，交流讨论→教师点拨，突破难点→反馈归纳，迁移创新，就是坚持“教为主导、学为主体、疑为主轴、动为主线”的教学思想，提倡主动、探究、合作的学习方式，注重培养学生的创新精神和实践能力，通过化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来全面提高学生的科学素养。关键词探究培养学生的创新精神和实践能力是化学课程标准的要求，化学实验是学生学习化学的最基本最重要的探究活动，它在激发学生创新意识和培养学生创新能力方面起着极为重要的作用。学生对做化学实验有着特别浓厚的兴趣，愿意看老师的演示实验，更喜欢自己动手做实验，所以在我的课堂上，尽量给学生提供主动探求知识的宽松环境，让学生亲身体验化学实验探究过程，在探究过程中去发现新问题、萌发新思想、形成新思路、寻找新方法、开拓新领域、获得新知识和技能。我于1998年起尝试对化学课堂教学进行了逐步的改革，经过11年对所教学生的研究，越来越显示出这种教学方法的优越性。这种让他们亲自参与亲身体验的学习方式，能极大地调动学习积极性，在知识的探究过程中，始终处于一种兴奋的状态，有效地激发形象思维，提高学习效率，化学探究式教学模式可概括为：创设情景，展示问题→自学质疑，主动探索→实验探究，交流讨论→教师点拨，突破难点→反馈归纳，迁移创新，就是坚持“教为主导、学为主体、疑为主轴、动为主线”的教学思想，提倡主动、探究、合作的学习方式，注重培养学生的创新精神和实践能力，通过化学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度来全面提高学生的科学素养。一、探究式教学模式1、创设情景，展示问题“情景”包括外部情景和内部情景，外部情景是指教学设备、环境、气氛等；内部情景是指学生的兴趣、注意力、求知欲、思维启动等。良好的情景是开展课堂教学的第一步，如：在学习第十单元《课题2酸和碱之间会发生什么反应》时，用“我们了解到人的胃液中含有盐酸，服用胃舒平来治疗胃酸过多症的原因是什么？”来引入中和反应的概念以及中和反应在实际中有哪些应用？教师也可以通过精心设计的富有思考性和启发性的问题，如“为什么在新制的氧化钙中加入水能煮熟鸡蛋”等来设置学习情境，并用实验、电教多媒体等手段展示五彩缤纷的情景，例如，在有关“环境保护”的教学中组织学生观看有关环境污染造成的危害的影像和图片保护等。在教学中，教师要善于引导学生从真实的情景中发现问题，有针对性地展开讨论，提出解决问题的思路，使学生的认识逐步得到发展。如组织辩论“常用的几种燃料中，哪一种最理想”，试验“活性炭和明矾的净水作用”、观看录像“硬水对人们生活的影响”等，都可以为学生学习有关的知识提供良好的基础。2、自学质疑，主动探索“读书无疑者，须教有疑；有疑者，却是无疑。到这里方是进步。”作为化学教师，在课堂教学中，如何让学生自学是体现学生主体地位和培养学生独立学习能力的必要方法之一。每一节课我都安排一定时间让学生自学阅读教材，阅读中要注意以下几点：①阅读与要思考的问题相结合，即要带着问题进行阅读。②要注意弄清各种化学概念及其相互关系。③注意阅读实验描述、化学用语以及各种图表。要弄清实验的目的、原理、方法、结果及意义。④对于概念、规律要逐字逐句地进行分析推敲，全面、准确地领会其化学含义，特别是要明确概念、规律的适用条件及其范围。让学生采用一般阅读和“咬文嚼字”两种读法，并要求学生划出重点、难点、疑点，鼓励学生大胆提问和讨论，然后教师集中讲解，这样课堂气氛活跃，学生积极思维，学得主动，记得牢固，理解得深刻。在这一步的教学过程中，学生根据教师设计的问题，带着想迫切解决问题的心情去自学、去质疑、去探索，来认识和探究身边的化学物质，体会科学进步对提高人类生活质量所做出的贡献，使他们初步认识物质的用途与性质之间的关系，有助于他们从化学的角度认识和理解人与自然的关系，通过五彩缤纷的化学物质和丰富多彩的化学变化，让学生体验化学美。在本环节中学生学习的主动性将大大激发，并用自己掌握的知识去理解、去综合、去感悟，并提出疑问。教师对学生提出的各种疑问要充分的肯定，并记录下来，留作下一环节进行实验探究，小组讨论来解决这些问题。3、实验探究，交流讨论针对第二步提出的问题，教师立即抓住时机，点出研究的主题，引发学生思维和进行实验探究。在设计实验时，让学生自己动手来设计方案，并分小组进行科学探究的，它涉及提出问题、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、表达与交流等要素，学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学探究的方法，初步形成科学探究的能力。教师作为旁观者，应深入到学生中去，针对学生讨论中的问题进行启发、诱导。采用讨论和合理科学的实验探究，通过让学生带着自己渴求解答的问题去探寻、讨论和动手实验，例如在学习了酸雨的危害后，让学生做课外调查---龙门附近的石灰窑排放的废气对石窟的腐蚀；在了解了化学与人体健康的关系后，让学生了解市售补钙保健品的成分等；在学习二氧化碳的制取和性质实验后，可以补充两个探究活动：设计一个简单的实验以证明空气中含有二氧化碳气体；对二氧化碳与水的反应还有其它验证方法吗？又如盛放NaOH溶液的试剂瓶瓶口和橡皮塞上出现了白色粉末。学生分组共同探究这种白色粉末的成分。他们依据所学的化学知识，对这种白色粉末的成分作了如下猜想：①可能是NaOH；②可能是Na2CO3；③可能是NaOH与Na2CO3的混合物。为了验证猜想，他们分别设计了以下实验方案：Ⅰ.取少量白色粉末，滴加稀盐酸，有气体生成。由此认为白色粉末是Na2CO3。Ⅱ.取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加酚酞试液，溶液变为红色。由此认为白色粉末是NaOH。Ⅲ.取少量白色粉末溶于水，向所得溶液中滴加BaCl2试液，有白色沉淀产生，由此判断白色粉末中含有Na2CO3。为了验证猜想③，继续向溶液中滴加BaCl2试液至不再产生沉淀，然后过滤。再向滤液中滴加酚酞试液，鉴定NaOH是否存在。各组学生叙述各自理由，讨论交流，确定方案后，动手实验。学生在探究过程中，看到什么现象，受到什么启发都会反馈出来，甚至争论不休。此时，教师要给以恰当的诱导：若把Ⅲ.中的BaCl2溶液换成Ba（OH）2溶液是否可行？让学生充分发表意见，开展热烈的讨论、认真思考、质疑辩难，使探究活动更深入，加上教师的激励，他们的好奇心，成功欲就能得以极大满足，被动的接受知识就会变成主动的探究知识，独立思考加上团队的合作交流与亲手实验，这样学生获得的知识更加全面，更加深刻，让学生在体验科学探究的过程中逐步树立科学的态度。4、教师点拨，突破难点在以小组为单位对问题进行讨论的基础上，教师要适时的归纳出内容的关键点和重点。对于学生出现共同的疑点、热点内容，教师要善于捕捉学生稍纵即逝的智慧火花，及时点拨出问题的关键所在，激励他们的学习兴趣，启迪他们的思维，要注意学生的认知规律，如在学习化学理论知识时，先要细致的层层分析问题的复杂因素，然后再联系学生熟悉的知识，逐步将复杂的问题转化为几个简单而又基本的问题，这样学生便于接受。对于容易使人混淆的内容，学生往往按自己的主观想象来理解，结果造成差错，在教学设计上就要把新旧知识联系起来，反复对比，从分析比较中辨别正误。对难点较多、难度较大的难点，可设计若干个台阶，让学生一个一个台阶爬上去，最后使困难得到解决。例如在探究质量守恒的原因时，教材上的描述往往使学生感觉比较抽象，教师可以通过学生熟悉的化学反应“氧化汞受热分解”以及“水通电分解”的微观模拟来理解原子的种类、数量在反应前后没有变化的实质，这样除了把微观的、抽象的知识宏观化、具体化，还把静态的知识动态化了，使学生真正从这种具体、直观、生动的画面中感悟到了一切化学反应重质量之所以守恒的真谛。这样操作，既符合学生的认知结构，又能改造学生不合理的认知结构，通过教师恰当的点拨、分析来突破难点。5、反馈归纳，迁移创新本环节可根据教学内容精心设计一定量的诊断性测试题，让学生在一定时间内完成，然后由教师对学生的完成情况及时给予评价和指导，使教学双方的信息得到及时反馈，有助于师生了解教学和学习的效果，弥补不足，对症下药，及时采取措施；它同时也是一种短时训练，以培养学生的敏捷思维，提高解题速度。在评价的过程中，教师根据实际采用各种手段调动学生所学知识，启发他们举一反三：把问题分解开来，由表及里、由浅入深解难，或启迪学生转换思维角度去解疑。在解决了学生疑难之后，教师或学生要对课堂教学内容进行深化小结，对旧知识进行加工、整理和完善，揭示知识的内在联系和规律，将知识浓缩成一个或几个知识点，并入原有网络，使之系列化、网络化和规律化。通过小结中的提问来深化知识的外延，留给学生更多的思考创新和动手的余地，使学生在总结的过程中感悟乐趣，激发热情，发挥想象，创新学习能力就能得到更好的培养。学生通过自主探究，问题讨论，获得比较圆满的答案，从而产生了成功的喜悦，知识领悟能力、学习自觉性必然增强。引导学生进行知识类比，让学生通过联想，形成“新”的发现，得出“新”的规律，在面临新的问题情境时，能迅速找出新旧知识之间存在的共同点，从而使学生获得的知识合理迁移。在反馈的过程中，学生通过相互矫正，有利于自发地形成学生的迁移能力和创新能力。二、探究式教学实施中应注意的问题1、要精心准备，不要心中无数教师在备课时选择学生熟悉的现象和已有的经验，创设生动直观的情景，演示实验、化学问题、小故事、科学史实、新闻报道、实物、图片、模型和影像资料等等，都可以用于创设学习情境。设疑时教师要根据知识的重点和内在联系，精心设计有机联系的问题组；实验时，教师应根据学生的动手能力，当前的药品仪器制定方案；讨论要根据学生的思维特点、知识基础，安排好层次与中心，整体设计做到不仅有趣，还要恰当。2、要循序渐进，不要急于求成开展实施时，情景的展示要直观、简捷；问题的设计要具体、灵活；实验探究要合理、科学；问题讨论要有中心、有层次；教师点拨要及时、切中要害。有时上述“五步”重新组合，交叉使用。3、要灵活多样，不要千篇一律探究式教学要从教材、学生和教师本人的实际出发，不能千篇一律，要根据教学的目的合理安排。就学生而言，不同时期，不同班级的学生基础不同，要随时调整设问、实验讨论的深度和广度。随着探究式教学模式在我校的实施，我们确实感觉到学生学习方式的逐渐改变并由此带来的变化：课堂气氛活跃，学生学习主动性增强；学生的个性得到张扬，创造性思维习惯逐渐养成；师生关系更为融洽，师生的精神面貌大有改变；学生的学习成绩提高，化学科成为学生最喜欢的课程之一。2022年中招考试中达省级示范性高中分数线189人，占总人数的%，全校化学人均分41分（满分50分），小班更高，比第二名高5分（分）；中招实验加试人均分（满分15分）排名第一；化学竞赛有6人次获全国一