萨奇曼探究训练教学模式在化学教学中的应用

阮秀云王后雄

（华中师范大学化学教育研究所　湖北武汉　430079）



萨奇曼探究训练教学模式在化学教学中的应用

阮秀云王后雄

（华中师范大学化学教育研究所湖北武汉430079）

摘要：萨奇曼探究训练教学模式是通过发现和提问的方式来向学生传授问题解决策略的一种现代教学模式。萨奇曼探究训练教学模式应用于化学教学能够有效提高学生的自主学习能力、解决问题的能力，有助于学生科学素养的培养和提升。萨奇曼探究训练教学模式对中学化学教学有很强借鉴意义。

关键词：萨奇曼；探究训练；化学教学

2001年，我国制定的化学课程标准明确提出培养和提高学生的科学素养是课程改革的重要目标。科学素养的培养不仅要求学生掌握学科的基础知识、基本技能，对过程和方法有一定的了解，还要求学生具有创新精神和探究能力，形成正确的科学态度与价值观。科学探究是全面培养和提高学生科学素养的重要途径之一。化学作为一门以实验为基础的自然科学，在化学教学中运用探究教学对发挥学生的主体性，培养学生的独立性、科学思维、探究能力具有非常重要的作用。萨奇曼探究训练教学模式对化学探究教学有着很好的借鉴价值。

一、萨奇曼探究训练教学模式

萨奇曼探究训练教学模式是由美国教学法专家理查德·萨奇曼教授提出的。萨奇曼认为，人天生就有一种对陌生的事物或疑难问题产生好奇并进行研究的倾向，这是一种内在的心理探究欲望。教师在教学中应该很好地利用学生的这种与生俱来的内在的心理探究欲望，让学生体验科学探究的过程，了解探究事物的方法，并掌握这些过程和方法进而利用它们获得知识，培养学生独立学习和研究的能力。

1.理论基础

美国心理学家斯腾伯格指出，在学校中提出的问题与日常生活中遇到的问题，两者之间有很大的不同。例如，日常生活中的问题是不确定的，解决问题需要的信息以及问题的答案也是模糊不清的。萨奇曼探究模式就是试图把两种问题解决统一起来的教学理论之一。另外，心理学家布鲁纳提出在探究和发现中学习可以强化学生的理智能力，使学生的学习动机发生由外部奖励向内部奖励的转变，在学习的过程中，使学生学习探究和发现的方法，还有助于学生对信息的记忆。斯腾伯格和布鲁纳等教育家的理论对萨奇曼探究训练模式的提出产生了很大影响。萨奇曼探究模式提倡模拟再现科学家解决问题的过程，帮助学生掌握探究、解释某种现象的方法，进而培养学生在真实生活情境中发现、分析、解决问题的能力。所以，科学家遭遇疑难情境，搜集和处理所需资料，最终达到问题解决的探究过程成为萨奇曼探究模式的基础。萨奇曼认为，科学家这种用来解决问题、探寻未知事物的理智策略是可以传授给学生的，这成为萨奇曼探究模式建立的前提。要达到很好地培养学生探究能力的目的必须按照一定的步骤进行训练，因而就形成了探究训练教学模式［1］。

2.教学程序

通过对萨奇曼探究训练教学模式的学习与理解，该模式的教学程序一般包括以下六个步骤。

（1）选择情境提出问题

教师选择的问题，必须能够对学生产生刺激，引起学生的兴趣，让学生产生探究问题的动机。而问题的提出，可以借助一定的情境。通过创设情境来提出问题，可以让学生更加自然的接受问题，而且可以体现问题的趣味性与内在知识的应用性。对于创设的情境可以选择学生可感知的直观情境，也可以是与学生生活经验密切相关的情境，也可以是从知识和资料背景入手设置情境［2］。

（2）介绍程序呈现问题

在学习活动开始前，教师应向学生对探究过程的相关问题进行介绍。例如，整个学习过程分几个步骤，在过程中应遵循哪些规则，对某些环节有哪些建议等。这样，学生会对教学过程有大致的了解，对如何去寻找问题的解决方案更加明确。之后，教师要把选择的问题进行呈现，让每个学生明确将要研究的问题，带着问题进入学习状态。

（3）提出假设搜集资料

假设就是针对问题，提出的可能的解决方案、问题的答案或解释。在这个环节中，教师要鼓励学生在已学知识的基础上，结合自己的学习和生活经验，进行大胆的设想。学生在作出假设之后，根据假设收集资料。在搜集资料的过程中，可以通过向教师提问的方式，获得更多的信息。但是在该阶段，教师对学生提出的问题只能回答“是”或“否”，为学生澄清问题，对资料进行筛选。教师作为资料的提供者参与教学活动。同时，如果有需要，学生也可以进行相互讨论。若收集的资料无法证明或否定了自己作出的假设，学生需要重新作出假设或对原假设进行修改，然后再进行资料收集工作。所以，这个阶段是一个“提出假设-搜集资料-提出假设”的循环过程［3］。

（4）验证假设得出结论

学生根据问题大胆的提出多种假设，并根据假设搜集了大量资料，对于假设的正确性，需要学生联系获得的资料、信息进行分析、推理及解释，最终全班决定是否接受。在这个环节中，学生可以通过设计、实施实验或参阅其他资料对提出的假设进行检验。如果假设得到了验证，就得到了相应的结论；如果假设无效，就要再次进行上个阶段“提出假设-搜集资料-提出假设”的不断循环。

（5）解释理论迁移应用

当学生提出的假设，经过验证，得出结论之后，教师要引导学生对理论进行解释。例如，所得理论要遵循的原则，应用时需要的条件，起到的效果以及在其他情境中应用时的预测性价值等。在形成系统的解释之后，教师要进一步指导学生对这一理论进行迁移应用。

（6）反思过程提高技能

萨奇曼认为，探究式教学不应该只是教师的一种教学方式，更应该成为学生学习的内容。所以，在萨奇曼探究训练教学模式的最后一个阶段，教师要带领全体学生对经历的探究过程进行反思总结，让学生重新认识自己的探究过程，回顾在探究过程中用了哪些方法，哪些方法相对有效，今后应怎样进行改进。为了提高学生的探究技能，这个阶段是必不可少的。

二、应用探索

根据萨奇曼的探究训练模式，选取了“铜与浓硫酸反应”为例，进行了教学设计，如表1所示。铜与浓硫酸反应过程复杂，会有多种中间产物生成，但在中学阶段，对主要反应进行探究，做到适度引导，防止学生知识混乱。

表1教学设计

提出假设搜集资料验证假设得出结论学生：加热结束后，铜丝变黑，是不是反应中生成了一种黑色的物质覆盖在了铜的表面?教师：是。学生：铜的化合物中，氧化铜是黑色的，黑色的物质是氧化铜吗?教师：设计实验，验证一下。学生：反应后溶液显黑色，是溶液浓度太大，颜色太深吗?加入水之后，稀释变蓝色?教师：不是。浓度过大会影响溶液颜色，但在本实验中不是主要因素。学生：水是反应物吗?教师：不是。学生：水是起稀释作用吗?教师：是。学生：那可不可以认为，溶液加入水后，又发生了反应，但水没参与反应。教师：是的。学生：硫酸铜溶液是蓝色的，是浓硫酸被稀释后与物质反应生成硫酸铜?教师：是。学生：溶液显黑色，溶液内可能含有氧化铜?教师：设计实验，验证一下。学生通过假设、提问、收集资料，能够确定以下几个可能的结论：①铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体；②铜与浓硫酸反应生成氧化铜；③氧化铜与稀硫酸反应得到硫酸铜。设计以下实验，进行验证。a.加热褪色后的品红溶液，观察现象。溶液恢复红色，证明产生的气体是二氧化硫。b.将反应后的铜丝浸入稀硫酸中，观察现象。可以观察到铜丝表面黑色固体溶解，溶液变为蓝色。证明黑色物质为氧化铜。c.将加热反应后的黑色溶液中倒入稀硫酸，观察现象。溶液变为蓝色，证明反应后的液体因为含有氧化铜，所以呈现黑色。通过学生进行以上探究，假设得到验证，得到相应结论。反思过程提高技能鼓励学生设计实验，提高学生归纳总结能力。经过一系列的分析、推理、验证，可以得到铜与浓硫酸反应发生了两步反应，化学方程式：Cu+ H2SO4（浓）=△=CuO+H2O+SO2↑CuO+H2SO4=CuSO4+H2O所以这个过程总反应就可以表示为教材中呈现的化学反应方程式：Cu+2H2SO4（浓）=△=CuSO4+2H2O+SO2↑鼓励学生尝试进行解释，分析化合价的变化，电子得失情况，得出浓硫酸作氧化剂，表现出了氧化性，同时也体现了酸性。引导学生思考反应是否必须在加热条件下进行，稀硫酸有没有氧化性，实验中铜与浓硫酸的量对实验有没有影响等等。另外，通过为学生提供一些典型例题，加强学生对内容理解，学会应用。解释结论迁移应用教师带领全班学生回忆整个教学过程，提高了哪些能力，有哪些收获。鼓励学生思考本节课还有哪些不足，哪些地方需要改进，哪些现象未能观察到等。例如，实验过程中有白色烟雾产生，该如何解释；实验装置是否合理，需不需要尾气处理装置，防倒吸等等。1.提高学生观察现象，描述现象的能力2.培养学生质疑的能力，分析问题、推理问题的能力。3.让学生独立学习，进行自主探究。1.让学生体验由现象出发到形成概念的过程。2.加强学生知识运用的能力。明确探究过程、探究方法，提高学生探究技能。

3.萨奇曼探究训练教学模式应用策略

萨奇曼探究训练教学模式侧重于解释事情为什么会这样发生，结果为什么是这样的问题，所以，基本原理及基本观点的教学比较适合运用该模式，对于基本概念的教学显然不太合适［1］。化学作为一门自然学科，涉及物质及其变化的原理性知识有很多，所以，将萨奇曼探究训练教学模式运用于化学教学中有很重要的价值。但是任何一种理论的建立都有特定的情境，也有其局限性。因而，在运用某种理论时，我们要有一定的策略，才能更好地发挥它的作用。

（1）选择合适内容，避免模式泛用

再好再完善的理论或模式也不是万能的，诚如上文所说，不是所有的教学内容都适合采用萨奇曼探究训练教学模式，教师在教学过程中不能片面地为了追求教学上所谓的“先进”，过度利用萨奇曼探究模式。萨奇曼探究训练模式的教学步骤不一定全部都用，教师要根据自己教学的实际情况进行取舍。另外，教师在运用前应该明确萨奇曼探究训练教学模式适于解决的问题，即适用对象。在此基础上，对教材进行分析，在教材中选择合适的内容，并从学生已有知识和经验出发，最终确定是否可以利用该种模式。只有这样才能真正达到优化教学的目的。

（2）多方获取资料，允许学生犯错

在萨奇曼探究训练教学模式中，充分体现了教师的主导作用及学生的主体地位，打破了“教师教，学生学”的灌输式传统教学模式。首先，教师要提出恰当的可探究的问题。然后，在探究训练过程中，教师要对学生提问的问题给予“是”或“否”的回答。所以，教师在课前需要多渠道，多方面的获取资料，能够回答学生的各种提问，对学生搜集资料、寻找答案，真正起到引导作用。另外，探究是所有学生的探究，不是少数人的探究。教师在教学过程中要充分调动学生的积极性，允许学生各种大胆的猜想假设，允许学生有与设想不一样的问题，允许学生犯错，只有这样才能充分发挥学生的想象力，提高学生的思维能力。

（3）注重获得知识，重视探究过程

萨奇曼探究训练教学模式在教学中的运用应该更强调理解的质，而不仅是信息的量［4］。在教学中任何理论的应用都是为教学质量，为学生服务的。通过教学，使学生获得大量知识是非常重要的，但对于学生来说，掌握知识获得的方法是否更重要呢?萨奇曼探究训练模式的目的就是通过探究训练的过程，培养学生独立学习，发现、分析、解决问题的能力，使学生形成一定的科学思维，具有创新精神和探究能力，进而能够将这些方法与能力迁移到其他情境中去。所以，教师在运用萨奇曼探究训练教学模式时，最后一个步骤——分析探究过程是非常必要的，要引导学生对整个过程进行反思，而不是在学生得到结论后就结束教学。

萨奇曼探究训练教学模式是通过教师提出问题，师生间提问获取资料，经过一系列假设、收集资料、再假设的循环，向学生传授问题解决策略的一种模式。在化学教学中科学地应用萨奇曼探究训练模式能够很好地发挥学生的主动性，体现学生的主体地位，充分调动学生的积极性。同时，在整个过程中，教师要提出可探究性的问题，组织教学，引导学生收集资料，评价学生及探究过程，教师角色发生了很大的变化。教师真正由课堂的“控制者”成为了组织者、引导者、辅助者［5］。萨奇曼探究训练模式的应用在很大程度上培养了学生的科学探究能力，为全面提高学生的科学素养发挥了重要作用。

参考文献

［1］管建祥.在中学物理教学中应用萨奇曼探究教学理论的体会［J］.中学物理，2012，（1）：7-8

［2］袁起明.探究性教学的基础、方法和类型［J］.中学生物教学，2013，（4）：16-17

［3］刘建华.生物课堂中的萨奇曼探究教学模式［J］.生命世界，2010，（2）：92-93

［4］朱加沐.利用萨奇曼探究模式探究楞次定律［J］.物理通报，2013，（6）：6-8

［5］陈丽彬，黄皓.萨奇曼探究训练教学模式应用初探［J］.中学物理教与学，2015，（5）：52-55

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.002

文章编号：1008-0546（2016）02-0007-04

中图分类号：G632.41

文献标识码：B