“启发-探究-有效”教学模式在化学教学中应用

蒋小妹

（湖南东安县端桥铺中学，湖南 永州 425911）

课程改革,目的是促使学生积极主动地学习,“启发-探究-有效”则是突破口。学生通过实验亲身经历和体验科学探究活动,激发化学学习的兴趣,学会科学探究的方法,初步形成科学探究的能力。本人于2003年9月开始进行初中化学“启发-探究-有效”教学模式的实践与探索,经过多年的实践, 取得了一定的成效。

一、“启发-探究-有效”学习的重要性

对于初三学生而言,他们一开始接触化学时,化学世界那变幻莫测的奥秘就会深深地吸引他们,他们对化学的兴趣也会在日后不断地学习中逐渐地升华着。此时,老师则要启发引导他们把所学的化学知识与身边的生活、环境、社会等紧密相结合,促使他们到生活中去发现问题,引发知识与实际的“矛盾”,从而启发学生进行探究学习。启发学生主动发现和提出问题,培养强烈的问题意识,倡导勇于质疑、勤于思考的精神。问题是科学探究学习的动力、起点, 启发-探究-有效学习又是发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。问题意识会激发学生强烈的学习愿望,又可以激发学生勇于探索、创造和追求真理的科学精神。通过启发-探究-有效活动,学生们不但掌握了相关的科学知识,更重要的是亲身体验了知识产生的过程,运用了知识去解决现实生活中的问题,掌握了获取知识的基本方法,获得了终身学习的能力。启发探究活动运用观察、实验、调查等方法获取信息和运用信息,培养了学生的技能和才能。在探究性教学思想的指导下,教师通过创设挑战性的问题,提供真实、可信、能引发问题的学习情境,演示生动的实验,设计不同的探索发现方式,使学生在自由、宽松的氛围中走进化学世界,在愉悦的环境下,通过独立思考或合作学习等方式获取化学知识,在熟悉的生活背景与社会背景下运用化学知识。这样的学习方式无疑是有意义的、有效的学习。

二、以实验为基础的“启发-探究-有效”教学过程

可设计为:“设置情景——启发问题——猜想与假设——制定计划——设计实验——收集证据——解释与结论——反思与评价”。

1.创设情景, 启发问题

问题的展示要从学科本身出发,并结合学生学习的实际与社会生活,以一定的情景作为铺垫,要能够充分激发学生的学习积极性, 力求从学生的生活情景和已有经验出发,力求贴近生活、贴近社会,以社会关注的热点问题为启发引导,使学生认识到人类的生存与发展和化学息息相关。例如在讲钠的化学性质时,将钠包在酒精灯的灯芯上,然后用胶头滴管将水滴在灯芯上,这时酒精灯被点燃。这一奇特的现象,激起学生探究的欲望和好奇心。又如通过对不同时间不同地点二氧化碳相对含量的测定、空气中氧气体积分数的测定、雨水(河水)pH的测定的探究和对水资源的调查,用天然花卉自制酸碱指示剂的探究中除了探究酸、碱可以使不同的花卉变成不同颜色外,还可启发学生对酸、碱中哪些粒子使这些花卉变色进行大胆的猜想,并进行初步论证,尽量发散学生的思维,对于学生已有认识的正误,不立即给以评价反馈。启发的问题不能偏离、超越学生实际的认知水平,也要注意启发问题一定要难易适度,并能使学生明了所提出问题的指向性。问题应尽量在课前提出,要让学生能通过查阅资料,同学间的讨论等形式制定一定的学习方案,并能探讨学习过程中需要的仪器、药品,以及一些可能发生的现象,相应的结论,使学生能够保持学习热情而处于不断地探索、研究过程之中。在典型的问题面前设置情景, 启发学生去思考探索,充分发挥学生这个主体的主动性、独立性和创造性,在“启发-探究-有效”教学过程中,启发学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题。此过程中伴随着综合素质的培养。如在“白色污染”教学中，教师主动引导学生观看反映环境污染的照片，发放统计表，计算全校学生家庭每年丢弃塑料袋的数量，面积，进而引深发散至全市和全国，让每一个学生置身环境污染的现实中，深刻认识到环境污染的严重性，树立起保护环境，从我做起的意识。如课前两天,向学生展示实验习题:有一包白色粉末,可能是碳酸钠、硝酸钡、硫酸铜中的一种或几种,请设计一实验,确定这白色粉末的组成成分。要求学生运用已学的知识,根据物质的性质, 启发设计实验鉴定的方案,并拟订所需的仪器和药品,同时探讨实验时所可能产生的现象及相应的结论。又如在学习SO2性质时,在盛有SO2漂白的品红(无色)的小试管上部放一小块红色花瓣,加热试管,溶液变红,而花瓣变白,通过这一奇特现象去激发学生思考SO2与Cl2漂白的不同。如讲“对蜡烛及其燃烧的探究”时，学生通过实验预习及教师的指导，明确活动的目标:学会观察—观察蜡烛燃烧前后物理性质(颜色、状态、气味、硬度、密度、熔点、沸点等)，按提示的操作步骤观察燃烧时产生的化学现象，并学会现象的记录分析，完成实验报告的填写.如果没有确定上述目标，放在学生面前的就仅是一根普通的蜡烛，学生感到熟悉而又茫然，不知探究从哪里入手.因此，只有明确探究目的和任务，探究活动才能做到有的放矢，提高活动的有效性

2. 方案假设，启发生疑

课堂教学问题展示给学生以后,学生就会针对问题进行讨论。这时候学生会产生很多的疑问。此时,教师就要为学生提供大量的资料、素材,或者提供给学生获得资料、素材的途径,达到帮助学生答疑解惑的目的。接着,在学生对课题进行充分讨论的基础上,教师应尽量在启发性的问题情景中引导学生通过分析、比较、综合、类推等不断产生假设并围绕假设进行推理。启发学生将原有的各种片断知识、素材,从各个不同的角度加以改组,从中发现必然的联系,逐步形成比较合理的学习方案。教师一方面要允许学生有形形色色的猜测、想像,强调独立思维、直觉思维和洞察力的形成。另一方面也要启发学生明确因果关系,强调逻辑推理,而不是胡乱猜测。课堂教学开始,先让学生复习可能含有的三种物质的性质,并以实验加以佐证。三中物质的性质:①CuSO4溶于水后成为蓝色溶液;②Na2CO3遇酸后产生气泡;③Ba(NO3)2遇稀 H2SO4后产生白色沉淀;④三者两两混合,CuSO4+Na2CO3→蓝色沉淀，Na2CO3+ Ba(NO3)2→白色沉淀, CuSO4+Ba(NO3)2→白色沉淀,其中前二种沉淀均会溶于稀HNO3。又如铜与浓HNO3的反应,将铜片改为铜线,以便一观察到现象,即抽走铜线停止实验,防止NO2再逸出;再如,在做H2S、SO2等有毒气体的实验时,改用它们的水溶液,并改在注射筒中少量取用,就是防止有毒气体逸出。在实验中,渗透环保意识,正是化学知识应用的社会价值所在。之后,教师点拨、引导学生就课前设计的实验方案进行小组讨论、交流,以进一步完善实验方案。讨论结束后,每一小组派代表发表组内确定的实验方案(投影)。而后,大家评议各组实验方案的优劣。实验方案并不是唯一,因此,大家对各组方案只是评议,而并不归结于一个方案,孰优孰劣,由实验鉴别时论证。

3. 动手实验，启发探究

学生依托学案进行自主学习，对学案上一些典型题，或开放性问题，可充分讨论，进行师生互动，生生互动，共同探究，寻找更合理、更完美的解答。对一些描述性问题，还可锻炼学生的综合概括能力和语言表达能力。经过讨论，激活了学生的思维，并且思维过程得到了优化，也较完善地掌握了知识点。为了提高质疑释疑的水平，化学教师还需改变教育观念，学习多科知识，更新自身的知识结构，提高自身的综合素养，特别是科研素养和对知识的探究素养。验证是学生确立自己的假设是否成立的关键,是获得正确的概念、理论的基本保证。验证的方法一般以实验为主,要以实验中观察到的科学事实为依据来判断假设的科学性。当实验事实与假设不符时,学生可再进行讨论或向教师提出疑问。教师则要启发学生找出失败的根源所在,增加适当的知识素材,指导学生重新进行假设、验证师生首先共同讨论实验注意事项。①实验每2人一组,安静耐心,作好现象记录。②各组组成成分不同,因此实验过程中不受邻组同学实验的干扰。③取样白色粉末时,应以少量为宜,以防白色粉末受到温度影响不溶解而误认为沉淀。④溶解白色粉末时,应用蒸馏水,而不用自来水,以防止 Cl-在实验中的干扰。⑤胶头滴管取烧杯内溶液时,应靠住烧杯内壁,接触液面即可。学生根据讨论,进行实验。实验时,可以根据具体情况,对方案作一些调整。在实验时,要注意观察现象,并作好记录。实验结束根据现象,作出结论。

4.讨论结果, 启发思维

在假设、验证的基础上学生必然求得结论,使感性体验符号化,成为认知结构的内在成分。因此,教师要对学生经过验证的假设进行加工,用科学的语言来表达结论,适时进行恰当的评论,让学生真正体会到从感性认识上升到理性认识的欢愉。学生则要积极地把抽象化了的概念、原理应用到新情景中去,用概念、原理体系去解释新的现象,这种过程既是对原有认知结构的完善,又是概念、原理的复现,有助于加深对概念的理解、记忆,增强了应用概念、原理来解决问题的能力。教师对学生实验时的错误操作作启发:对学生中出现的错误结论作剖析,分析其中操作及选用试剂等可能的错误。此时,教师还应积极引导学生发散性思维:第一步除加水溶解,还可以用什么方法?学生接过教师抛过来的问题后,立即可以投入到讨论、实验探索之中,使学生的思维始终在探究性学习中运转。[第一步还可以这样做:取样,把白色粉末置于表面皿上,然后滴加稀HCl或稀HNO3,看是否产生蓝色的现象(判断有无 CuSO4),看是否产生气泡(判断有无Na2CO3)]。

5.反思小结，启发拓展

启发学生对本节实验课发表自己的见解和体会 (自由发言) 。针对本节课从实验习题的布置,实验方案的设计,实验鉴定的过程等方面,要求学生写一篇科技小论文,谈自己学习的感受、体会及对这类课的创新想法,还可启发学生设计课题带到课外进行研究。化学实验是“启发-探究-有效”教学取得成功不可缺少的“桥梁”和“中介”。在教学中应尽可能地给学生提供化学仪器和药品，启发学生适当拓展，积极主动地进行实验探究。同时，在学生做实验的过程中，教师应给学生思考的时间、发问的时间和批判的时间。如，碳在氧气中反应的实验，若操作不规范，就会看不到明显现象出现，那么老师就要引导学生认真分析原因，激发他们的探究欲望。因而有目的穿插探究性实验也是课堂教学的有力补充。例如，不少同学对二氧化碳气体通入氯化钙溶液无沉淀表示怀疑，老师可激励学生动手演示，通过演示学生自然知道无沉淀，并分析原因，这比老师单一讲解的效果要好得多；同时，还可以进一步启发学生：若二氧化碳通入以后再加入少量的氢氧化钠溶液，现象如何?再设问：若将二氧化碳、氨气混合通入氯化钙溶液中将会出现什么现象？如在讲“分子”这节内容时,演示酒精与水混合总体积缩小的实验,并分析证明分子之间有空隙的时候,就有学生提出是不是所有两种液体混合总体积都缩小呢?有没有增大的呢?对于这个学生敢于怀疑、敢于探索的精神我们要肯定。虽然他提出的问题不利于分子空隙的解释,但不能制止学生提出的不同意见,不能遏制学生的探究意识。教师可通过对实验结果的分析,以及引导学生讨论等方式,把学生引导到正确的结论上来。实践经验证明，改变实验的“验证式”为“启发探究式”，不仅切实可行，而且能有效培养学生的创新精神和实践能力。

总之,新课程理念要求教师当好导演,学生当好演员。化学实验课给学生提供了启发-探究-有效学习的好场所、好机会,它让学生扩大视野,增长知识,动手动脑,提高能力,发展个性特长,有利于全面提高学生的综合素质，有利于充分发挥教学中的“两主”作用，提高教学效益。

[1]胡振虹等 有效教学 和谐课堂 [M].北京:光明日报出版社,2008.

[2]傅道春.新课程课堂教学百问[M].海南: 海南出版社,2003.

[3]王祖浩,王磊.普通高中化学课程标准(实验)解读[M].武汉湖北教育出版社,2004.