初中化学科学探究中学生问题意识的培养研究

2015-03-13 08:12穆祥媛
化学教与学 2015年1期
关键词:化学意识科学

穆祥媛

(松苑中学 广东 中山 528403)

一、研究问题的提出

现代科学技术的迅猛发展使得社会迫切需要有创新意识和创新能力的人才, 为了实现这种发展,必须提高全体公民的科学素养。课程的观念和学习的模式也都必须适应社会发展的变化,加强科学探究式学习的理念正是在这种背景下提出的。

从普通公民解决问题的角度看,作为一个现代社会的公民, 要解决日常生活和工作中的种种问题,科学探究是一种有效的途径和方法。科学探究式的学习能帮助我们学会生活,同时我们应该看到,科学探究在社会和生活的各个领域都有广泛的迁移性。也就是说无论做科学家还是普通公民,都需要科学探究,需要有较高的科学素养,也需要学会生存,学会工作,学会学习和学会合作。提倡科学探究不只是为了满足外在的需要, 更重要的是科学探究作为学生的学习方式具有促进学生发展的内在价值。这种内在价值体现在学生的学习态度、研究方法甚至到学生的价值观上。

在初级阶段化学教学中,一般认为科学探究是人们在研究各类科学,特别是自然科学问题时所采取的方法。其过程可简化为:提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验,分析与论证,交流与合作。科学探究作为一种有效的教学方式,其优点是过程中加强了学生的主体性。

但是在新课程倡导的今天,有些教师似乎忘记了科学探究的本质,在被问及科学探究作为一种教学方式影响其发展有哪些因素,多数教师认为:学生的时间、教学设备的缺漏、应试考试的压力、教师自身素质等是影响科学探究有效实施的主要因素,可却遗忘了最重要的影响因素即学生的探究意识。探究意识是影响科学探究有效实施的重要内部因素,体现的是一种软实力。试想如果学生没有探究意识,他不愿意探究问题,依然喜欢在教师引领下亦步亦趋,虽然完成了“探究”的每一步,似乎也得到了探究结论,可是这无异于做填空题,这一路下来的“探究”过程根本没有提升学生的任何科学素养。久而久之,这种“科学探究”既浪费时间又降低效率。

那么,学生怎样才算具有探究意识? 其一方面主要体现在是否具有问题意识上。问题意识是指学生在认识活动中意识到一些怀疑、焦虑、探究的心理状态,这种心理状态促使学生积极思维,不断提出问题和解决问题[1]。爱因斯坦认为,提出一个问题往往比解决一个问题更重要, 解决一个问题往往是技术层面上的事,而提出一个问题则是思维方式的重大转变。

目前我国中学生总体普遍问题意识差,不能发现问题,或者发现问题也不敢问、不会问,这是不争的事实。某些程度上受传统影响,中学生普遍习惯于从众、等待、服从,安于现状,习惯于求同思维,唯书、唯上,对大人物、旧传统不敢有所怀疑,不敢说“不”。这种现状对新课程实施科学探究具有负面影响。[2]在以上分析的社会和环境背景下,笔者根据在科学探究中如何培养初中生问题意识进行了几点建议与尝试。

二、影响初中生问题意识的因素

在分析如何培养问题意识时,多数研究者从教师和学生两个方面来说。哪些因素阻碍了学生在探究时问题意识的出现? 在巴新红所做的硕士论文中,对此问题进行较为细致的描述。学生方面包括:不想问、不敢问、不会问、没机会问,还有学生的元认知水平。而教师方面则由于怕“误事”,认为让学生自己提问题,太浪费时间,会影响正常的教学进度。也有教师怕学生所提问题与教学内容不一致,干扰自己讲课。还有的教师认为用教师问学生答的教学方式,课堂上有问有答,看起来气氛活跃、热闹。如果让学生自己提问题,时间多花在学生看书、思考上,气氛上不来,课堂显得沉闷、不活跃等等。实际上,教师这些表现,都是因为没有真正地把学生当作学习的主体[3]。

在以上理论研究基础上,我根据我所在学校的具体学情进行了调查。(调查阅卷略)调查结果显示:①学生不喜欢提出问题, 一方面表现在自信心不足,另一方面表现在进行可探究实验中,多数同学都是按照书本要求或教师要求按部就班,不敢动或不想动。②多数同学肯定会提问是一种好的学习方式和习惯,但是并不愿意亲身体验。③在家庭环境中,家长似乎也缺少对这方面的关注。在对教师的调查中,作者采取质性研究,从访谈了解到,教师在化学实验教学中,尤其是探究形式的实验时,还是很重视学生提出问题的能力的。不过鉴于某些条件限制,不能真正达到提高学生问题意识的标准。

三、科学探究中学生问题意识培养的几点教学策略

通常说“思源于疑”,也就是说思维离不开问题,离开问题,思维就成了无源之水。要培养学生的问题意识,必须先唤醒学生“想问”的意识,让他们知道问的好处,使他们产生问的冲动。

1.建立“问”的航标,让学生知道“问”

如果没有老师提出,学生似乎就忽略了自己对问题的意识。培养这种问题意识,首先要让学生知道什么是问问题。在化学历史的长河中,很多优秀的化学家都是在不断质疑的过程中, 完善其理论或实验结论。教师可以在化学课初始介绍有关部分化学史内容,如拉瓦锡在提出其燃烧理论时就是经过缜密的分析,质疑燃素学说的权威,并最终开创了氧气的时代。化学史作为初级阶段化学教育的一部分, 其中体现的科学家不断探索、积极思考的精神是值得后人借鉴的。在这种化学史教育的背后, 更多的是彰显了化学教育在培养学生情感态度价值观方面, 也间接的使学生了解到“质疑”“问”的能力是如此重要。同时,也使学生明白了,提问是每个人都拥有的权利——学贵有疑。

2.营造“问”的氛围,使学生敢问

爱因斯坦曾说过“学生神圣的好奇心好比一棵脆弱的幼苗,它除了需要鼓励外,还要有自由,要是没有自由,它不可避免的要夭折”。美国著名心理学家罗杰斯也曾指出:学生只有在紧密、融洽的师生关系中,才能对学习产生安全感,才能真实地表现自己、充分地展现自己的个性、创造性的发挥自己的潜能。化学教师课堂教学从“一言堂”转变为“群言堂”,把教师的权威教学转变为师生平等、共同探讨的民主教学,给学生的思维、行为以较大的自由度。[4]

营造“问”的氛围不仅仅指在探究中,为学生准备了齐全的实验仪器和药品,让学生有种“跃跃欲试”的冲动。这种氛围更多体现是教师在实验探究前为学生铺设的思想道路,在教师引导下,学生的思维一次又一次激起千层浪。如在进行金属活动性检验实验中,当铝投入硫酸铜溶液中,可以提醒学生发现什么意料之外的现象,当学生发现有少量气泡产生时,继续引导“产生气泡说明什么?你自己能提出什么问题?”。如此这般,教师并没有直接提出问题,而是借助实验现象提醒学生此时应该有问题产生。

3.创设“问”的情境,使学生能问

根据认知理论,化学课堂教学过程应该是以不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的思维过程。解决问题首先要提出问题,因此,无论是在教学的整个过程, 还是在教学过程中的某些微观环节,教师都应该十分重视问题情景的创设。所谓问题情景,是指一种具有一定困难,需要学生通过努力克服(或寻找达到目标的途径),且力所能及的学习任务。任何学习的愿望,总是在一定的情景中发生的,只有具有这种问题性的情景, 对学生才具有强大的吸引力,对学习具有强烈的激发作用。[5]

创设问题情景来实施创新教学的功能主要表现为[6]:通过情景提出问题,使教学信息具有新奇性,从而使学生产生好奇心和求知欲,极大地激发了学生的探索动机和兴趣,有利于培养学生的创新意识和提出问题的能力。通过问题情景来讨论问题,展开联想,提出猜想,训练学生创新所需的思维素质和创新精神。在探索创新过程中渗透和运用一些创造性的方法,提出假设、建立新理论、给出新方法,从而培养学生的创新思维方法。

如在化学科学探究中利用数据变化创设问题情景:在探究氢气爆炸实验中,列出下表——氢气与空气不同体积分数时点燃发生的爆炸情况:

氢气体积分数/% 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5空气体积分数/% 10 20 30 40 50 60 70 80 90 95点燃现象安静烧烧安静烧弱爆炸强爆炸强爆炸强爆炸强爆炸强爆炸弱爆炸不燃烧不爆炸

通过对比点燃的现象,学生很自然地理解爆炸极限这个问题。这种根据需要查找数据,有目的地锻炼学生查找资料、搜索信息的能力,可以使学生很容易进入学习正题。

又如通过新旧知识的牵引创设问题情境。根据奥苏贝尔的同化理论,任何一个新知识均可以通过上位学习、下位学习、组合学习,设计恰当的先行组织者,寻求它与旧知识的联系作为新概念的增长点,促进新知识的学习。

4.引导学生学会观察,增强“问题”质量

在科学探究中,化学实验起到必不可少、承上启下的连接作用,化学实验是探究的载体,在实验中我们需要通过观察到的实验现象来分析问题。因此,如何提高学生的提问能力,同时提问的水平和问题的质量都增高,可建议学生通过认真观察实验入手。如实验室制取二氧化碳时,我们通常不选用硫酸是由于会生成微溶物硫酸钙。在实验中,我们可以提供给学生硫酸,让学生尝试错误,学会观察:当硫酸溶液与大理石反应时,其气泡产生的快慢与持续时间等,让学生理解为什么不用硫酸制取二氧化碳的原因。

四、结论

通过以上的策略研究, 经过半个学期的磨合,学生总体反映在探究过程中,更倾向于“问问题”,注重过程的研究。不过鉴于此研究时间短暂,学生覆盖面较小(只针对一所学校展开),具体检验学生是否具备问题意识的检测标准并没有完善。因此,此研究在某些显性目标中(如化学成绩是否提高,作业正确率是否提高等)并没有起到明显效果。不过,相信对于问题意识研究的逐步完善,我们的学生会终身受益的。

[1][2]吴星.化学新课程中的科学探究[M].北京:高等教育出版社,2003

[3]巴新红.化学教学中培养学生问题意识的研究[D].济南:山东师范大学,2005

[4][5]柳世明.创设问题情景,激活学生的思维是过程教学的关键[J].化学教育,2005.,(1)

[6]施其康等.进入21 世纪的中学化学教育行动纲领[M].北京:北京教育出版社,1999:13-30

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