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探究性学习及其在化学教学中的应用

阅读:1606 次  我要评论(0)  收藏  2009/12/18 15:40:14

基础教育课程改革的浪潮滚滚而来,新课程体系在课程功能、结构、内容、实施、评价和管理等方面都较原来的课程有了重大创新和突破。改变原有单一、被动的学习方式,建立和形成发挥学生主体作用的多样化的学习方式,促进学生在教师指导下主动富有个性地学习成为本次课程改革的核心任务。教育部制定并出版的各科《课程标准》里,几乎所有学科都在其“基本理念”或“课程目标”里着重强调“探究性学习”。因此,结合中学化学教学的实际来探究“探究性学习”,其意义是重大的。
一、探究性学习的内涵与特征

长期以来,人们在理解和实施探究性教学时常出现两种偏差:一是有些人随意地给一些人们早已熟知的教学形式贴上探究的标签,即“泛化探究”;二是有人认为探究活动自始至终都应由学生自主发现,由学生独立完成,即“神化探究”。若想正确理解探究性学习,在教学实践中实施探究性学习计划,首先应当基础教育的实际准确地把握它的内涵与特征。

基础教育中的“探究性学习”,主要是指学生在教师指导下,以类似科学研究的方式去进行学习,在掌握知识内容的同时,让学生体验、理解和应用探究问题的方法,培养创新精神和实践能力。它的基本思想是让学生在“重新发现”和“重新组合”知识的过程中进行学习,鲜明地体现出“创新学习”的本质。它兼顾了课堂教学模式改革和学生综合实践活动,它既可表现为“专题研究学习”,也可表现为在各学科中采用探究性学习的方法来组织课堂教学。

美国国家研究理事会组织编写的一本专著中概括了探究性学习的五个特征:一是学习者围绕科学性问题展开探究活动;二是学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据;三是学习者要根据事实证据形成解释,对科学性问题做出回答;四是学习者通过比较其他可能的解释,特别是那些体现出科学性理解的解释,来评价他们自己的解释;五是学习者要交流和论证他们所提出的解释。具有上述基本特征的探究式教学过程,有助于学生对科学概念和方法形成更明晰、更深刻的认识。

然而笔者认为,在探究性学习的具体实施时,着重要体现以下四性:

1、自主性,即让学生放开手脚,独立自主地从事学习活动,这是探究性学习的前提。

2、探究性,即教师只需设计并为学生提供探索和发现的真实情景,由学生独立发现知识,以培养他们的探究精神和创新精神,这是探究性学习的核心。

3、创造性,即鼓励学生多向思维,从多角度更全面地认识同一事物,这是探究性学习的重要路径。

4、合作性,即让学生学会与人合作,在合作中探究、学习,这是探究性学习的重要组织形式。
二、探究性学习的一般教学模式

根据探究性学习的内涵和特征,笔者认为,在实施探究性学习的教学过程中,其一般性的教学模式是:

……提出问题→收集证据→形成解释→评价结果→检验结果→提出新问题……

其中,提出问题是探究性学习的前提;收集证据是探究性学习的基础;形成解释是探究性学习的关键;评价结果是探究性学习的重要环节;检验结果既是探究性学习前一个阶段的结束,又是新阶段的开始,因为从中提出新问题,便开始了新一轮的探究性学习的过程。

同时,在这个教学模式中,学生是否找到正确的结论并不很重要,重要的是学生是否真正参与了整个过程,是否在探究过程中具有创造性。
三、探究性学习在化学教学中的应用

从探究性学习的特征可以看出探究性学习过程是提出问题→收集证据→形成解释→评价结果→检验结果。在这个过程中,学生是否找到正确的结论并不很重要,重要的是学生是否真正参与了整个过程,是否在探究过程中具有创造性。

化学是一门以实验为基础的自然科学,在教学过程中要让学生多观察、多思考、多操作,从实际中找出规律,从而达到开发智力,培养能力的目的。

我认为以化学知识作为载体,可以在化学教学中进行诸多探究性学习。

1、探究实验室制取气体的反应原理。

比如实验室制CO2的反应原理探究,可以先由学生写出前面曾学过的生成物中有CO2的化学方程式,然后学生对这些方程式进行探讨判断,它们能否用来在实验室中制取CO2?为什么?当学生能判断出都不能作为反应的原理后,指导学生阅读教材,从中找出答案,也可以再创设情境:①把大理石换成碳酸钠能行吗?让学生自已动手,从对比实验中得出结论:反应太快,碳酸钠粉末不宜作为制CO2的药品。②把稀盐酸换成稀硫酸行吗?学生再次通过对比实验得出结论:反应太慢,稀硫酸也不宜作为制CO2的药品。此时教师解释反应慢的原因,相信学生记得更牢更准。由此学生在上述探究过程中掌握了一个重要的知识点。

2、探究实验室制取气体的装置

还是以CO2气体为例,由于学生已经学习了H2O2的实验室制法,所以可以屏幕展示两套装置,让学生从反应条件来分析用哪种发生装置,从气体的性质出发选择合适的收集装置,再让学生自己组装装置,并进行交流,最后教师对每组学生设计的装置进行评价总结。

3、探究物质的性质

比如在学习金属钠的性质时,首先学生回忆初中学过的金属活动性顺序表及有关金属的性质,提出钠的性质的假设,然后让学生分组实验探究,根据桌面上提供的实验仪器和药品设计实验验证各自的假设(教师强调钠的使用注意事项)。当学生发现钠与硫酸铜溶液的反应并不象假设中的现象一样时,教师可以创设情境,让学生做钠与水的反应实验,并验证生成物,由此探究在硫酸铜溶液中出现的蓝色沉淀是什么,并写出其中的化学反应方程式,再引导学生探究钠与硫酸铜发生置换反应的条件是什么?由此学生在探究过程中对钠的性质有了完整的认识。

4、探究实验装置的改进

课本中关于铜与浓硝酸的反应演示实验完毕后,教师应及时创设问题情境:此实验有哪些不足之处?如何改进?学生会积极讨论,踊跃发言。比如生成二氧化氮较多,造成环境污染,无法控制实验及时停止等等。学生可以在课堂上列出解决方案,若时间不允许也可以让学生把问题带到课下探究,这样学生就有了更广阔的探究空间,比如查资料、互相讨论、实验验证等等。当然教师也可以进一步提出探究性问题——制硝酸铜有哪些方法?用哪种方法既节省硝酸又没有污染?

5、探究设计实验方案

学习乙烯的实验室制法时,可以让学生讨论制得乙烯气体中会含有什么杂质?为什么?学生讨论出答案后再让学生探究实验方案:如何验证SO2CO2的存在?学生肯定知道第一步必须将气体通过品红溶液,品红褪色证明SO2存在。但接下来的检验CO2存在的实验意见就会出现分歧,比如只用石灰水,或用饱和NaHCO3溶液再用石灰水,或用酸性KMnO4溶液和石灰水,或用酸性KMnO4溶液、品红溶液和石灰水等设计方案。由于这个实验所用药品浓H2SO4有强腐蚀性,且反应条件要求比较高,生成物SO2又污染环境,所以让学生做实验不大可能,只能采取师生共同分析和探究问题的本质,最终得出最后一个设计方案是合理的。

当然,探究性学习的内容是广泛的,尤其是现今高考设置综合理科课程考试,就需要教师设置综合性课题和实践性课题让学生探究学习。但无论是什么形式的探究性学习,教师都要尽量作好引导作用,给学生创设问题的情景,提供相关的学习材料,让学生发挥主体作用,让学生学会思考和解决问题的方法,这样学生既能掌握了本节课的知识,学会与人合作,又培养了创新精神和创新能力,收到良好效果。
四、关于探究性学习认识的说明

综上所述,探究性教学模式有以下优点:

1、符合科学认识规律,实践→认识→再实践→再认识,在教师的引导下,有目的地选择并设计实验,按一定的逻辑体会去发现前人已发现的规律性知识,培养学生能象科学家那样思考问题,形成科学的世界观和方法论。

2、充分发挥学生的非智力因素,调动了学生学习的主动性和自觉性。

3、充分体现教师的“导”完全为学生的“学”服务这一现代教育思想。

由于种种原因,人们往往理想化和绝对化地理解探究,认为每一类学生的活动都具有高度的自主性和探索性才行。这样的看法既不符合科学研究实际,也不符合学生科学学习的现实。由于教育教学目标的整体性和丰富性,学生的学习方法也必然是多样而变化的。一般来说,中小学学生的学习方式主要有两种,探究和接受,我们提倡探究性学习并不完全排斥接受性学习,关键问题要看所学知识的层次和类型。诚如奥苏贝尔指出的那样,“接受学习完全可以是有意义的学习”。而且对于特定的学生来说,一些内容的学习,用探究的方式,不仅效率低,而且效果往往不如接受学习。所以我们在教学过程中要合理安排两类学习方式的应用。 

参考文献:

[1] 靳玉乐.探究教学论[M ]. 西南师范大学出版社,2001

[2] 施良方.学习论——学习心理学的理论与原理[M].北京人民出版社,1994

[3] 邵学文.探究性学习在中学化学教学中的应用.中学化学教学参考,2000,8-9):5-7

[4] 林玲.高中化学新教材教学中开展探究性学习的思考.厦门教育学院学报,2002,(1):18-23

[5] 高佩.“探究性学习”的概念、分类及意义.现代教育科学,2003,(3):17-19


 

 

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