翁玉草
探究性学习,作为一种新的学习方式,是培养学生探究意识和提高科学探究能力的重要途径。化学探究就是让学生自己思考怎么做甚至做什么,而不是让学生接受教师思考好的现成的实验结论。探究既是学习的过程,又是学习的目的。而探究式教学要真正落到实处,必须首先对探究点进行捕捉。化学课堂探究教学“探究点”应体现教学的探究过程,使学生在探究学习过程中感受化学、理解化学、应用化学,培养科学探究的能力和科学素养,促进学生成才。笔者从案例中体会到化学教学中“探究点”的捕捉所带来的教学变化。
一、从教材中捕捉探究点,进行探究式教学
在探究性学习的过程中,实现学生学习方式的转变,要求学生进行“科学探究”,我们首先应进入“探究”的角色,进行换位思考。在教学时积极地为学生创设“探究”氛围,促使学生主动参与,主动求知,合作学习。因此,我们首先要精心设计好每一堂课,善于捕捉教材中隐含的探究点来设计课堂具体探究过程,进行探究式教学。
案例1:《甲烷》。甲烷分子的结构教学,可以说既是重点又是难点。如何开展对甲烷分子结构的探究教学,也就成了本节课的教学价值所在。笔者尝试了两种不同的教学方法设计,理念不同,方法不同,效果各异。
【第一种教法】(展示甲烷分子的球棍模型)师:请画出甲烷的立体结构图。(学生阅读教材和观察模型后画出)师:(分析)我们可以看出碳原子位于正四面体的中心,四个氢原子分别位于正四面体的顶点,四个碳氢键是等同的,键与键的夹角都是109°28′。甲烷分子是非极性分子。(这时,教师对甲烷结构的讲解可以说是非常到位了,学生对甲烷分子的空间结构也记住了。那么是否真的理解了呢?)师:请写出二氯甲烷的结构式。(学生在讨论后写出了两种)师:你们写的两种结构式表示的是一种物质还是两种物质?(部分学生回答一种,部分学生回答两种)这个过程中,学生只是记住了甲烷分子的模型,并没有真正理解甲烷的空间结构。等老师分析好了以后,好像明白了一些,感觉还是模糊,结果达不到教师的预期效果。
【第二种教法】师:(提出问题)甲烷分子的空间结构是什么样的?根据甲烷分子碳氢的结合方式(四个碳氢键等同性),对甲烷分子最有可能的空间结构进行猜想。生:(科学猜想)甲烷分子的空间结构可能是平面正方形或正四面体结构。师:请搭建二氯甲烷的结构。生:(科学活动):假设1:甲烷分子是一个平面正方形结构,搭建二氯甲烷模型。假设2:甲烷分子是一个正四面体结构,搭建二氯甲烷模型。师:你们搭建的结构表示的是一种物质还是两种物质?生:(实验结果)若甲烷为平面正方形结构则二氯甲烷有两种结构,若甲烷为正四面体结构则二氯甲烷只有一种结构。师:(科学事实)二氯甲烷只有一种结构。生:(得出结论)因此,假设1不成立,假设2成立,从而验证甲烷分子结构不是平面结构,而是一个正四面体的立体结构。
本案例采用了探究性学习的方法设计、组织课堂教学,指导学生探究,从而了解科学研究的一般过程,即:提出问题、查找资料、分析问题、设计实验、验证实验、得出结论,进而对学生进行科学研究方法的培养和训练。对比以上两种不同教法,第一种是传统的灌输式教学,虽然老师教得很细,讲得很到位,但在学生获得知识的过程中缺少对学生学习方法的培养,没有改变学生的学习方式。而第二种教法,它善于捕捉甲烷结构这个教材中很好的探究点,进行了探究式教学设计,它注重了学生主动参与“探究”学习的整个过程和培养学生的科学方法,从而提高了学生的科学素养。教学中只要教师认真钻研教材,精心备课,充分挖掘教材内涵,做探究教学的有心人,还是可以根据教材实际和教学需要发掘其中的探究点,从而设计出探究性问题和探究性实验,开展探究性教学。因此,教学中教师必须成为教材的研究者、开发者,探究教学的先行者、引导者和促进者。
二、从学生问题中捕捉探究点,开展探究式教学
探究式教学中的课堂具有不可预见的特点,它不像传统的教学模式:教师事先设计框框,上课时让学生按规定的方案往里钻。在探究式教学中,学生提出的假设,设计的方案,也许有不少是教师始料未及的,是教师也未曾想到的。新课程解放了学生的思维,所以会有学生随机生成与教师的教学相矛盾的问题(即使是一些错误的想法)。教师要善于挖掘和捕捉这些信息,发挥学生的主动性,引导学生开展探究式学习。所以,新课程环境下,对教师驾驭课堂的能力,特别是应变能力提出了很大的挑战,对教师的素质提出了更高的要求。这就需要教师在课前要有充分的思考和准备,注重转变观念,做好角色转换。
案例2:《盐类的水解》。师:向少量Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液,悬浊液变澄清了,为什么?(这道题也出现在人教版教材课本总复习题中:第214页填空题第10题)生1:Mg(OH)2在水中存在溶解平衡,NH4+发生水解,使溶液显酸性,促进Mg(OH)2溶解平衡向右移动,沉淀不断溶解。反应的离子方程式为:NH4++H2O?NH3·H2O+H+,Mg(OH)2?Mg2++2OH-,OH-+H+=H2O(解释1)(这也是教师教学用书以及课外学生用书的答案)生2:为什么不是NH4+与OH-结合成弱电解质消耗了OH-,使Mg(OH)2溶解平衡向右移动,沉淀不断溶解而变澄清了(解释2)?(马上有部分同学响应)师:(追问)两种解释出现矛盾了吗?你能否设计实验验证?(教师先分析:Mg(OH)2溶解可能有两个因素——酸性和NH4+,要判断哪一个是主导因素,必须控制其他因素,即必须加入既不显酸性又含有NH4+的试剂。)生:(设计实验)向盛有少量Mg(OH)2悬浊液的培养皿中加入CH3COONH4固体,观察悬浊液是否变澄清。生:CH3COONH4属弱酸弱碱盐,虽强烈水解但溶液呈中性。同时,CH3COONH4溶液中也有大量NH4+,若Mg(OH)2没有溶解,说明解释1正确。若Mg(OH)2溶解,则说明解释2正确。实验演示:根据同学的实验方案演示实验,并肯定学生的分析解释。观察并记录实验现象,Mg(OH)2悬浊液变澄清。实验结论:NH4+与OH-结合成弱电解质消耗了OH-,使Mg(OH)2溶解平衡向右移动,沉淀不断溶解而变澄清了。
本案例围绕学生提出的问题,教师积极调动学生主动参与探究的课堂教学,这不仅仅是解决了一个问题,而且是学生主动探究真知的过程。同时,在探究活动中让学生尝试考虑影响问题的主要因素,形成控制变量意识,这也是帮助学生建立控制变量的过程,也是构建探究模型的过程。在教学中,教师要密切关注教学中学生生成的问题,筛选具有探究价值的问题,发挥学生的主动性,引导学生开展探究式学习,使预设外生成的问题转化为促进教学的有效探究资源。也正如叶澜教授所说:“课堂应是向未知方向挺进的旅行,随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景,而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。”
教学过程既是以按教学预设进行,又是一个充满着各种偶然、意外、随机因素的过程。只要我们认真思考研究教材,挖掘教材中有探究价值的资源和捕捉课堂学生生成的值得探究的问题进行探究式教学,让新课程的理念内化为教师的教学活动,实践于课堂,就会提高学生的科学素养。同时,我们必须意识到:只有充分预设,才能对生成的教学资源进行智慧选择和把握,使之转化为促进教学的有效资源,帮助学生进一步学习自身发展所必需的化学基础知识与技能,为学生自主学习和成长成才提供保障。
(浙江省温州市瓯海区第一高级中学)