陳均輝

【摘要】引導(dǎo)探究是化學(xué)課堂教學(xué)中開(kāi)展探究的主要方式,以科學(xué)探究中的基本環(huán)節(jié)一一提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究,從而將課堂教學(xué)與探究活動(dòng)緊密地結(jié)合起來(lái),有效落實(shí)教學(xué)目標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo),同時(shí)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué) 探究 問(wèn)題 猜想 實(shí)驗(yàn)

新課程倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式,探究有自主探究和引導(dǎo)探究之分,其中,自主探究更適合于學(xué)生開(kāi)展研究性學(xué)習(xí),而引導(dǎo)探究則更適合于課堂教學(xué)。因此,在課堂教學(xué)中廣泛開(kāi)展探究必將有利于實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)乃至課程目標(biāo),如何引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究則成為了每一位化學(xué)教師思考的問(wèn)題和實(shí)踐的起點(diǎn)。

一般說(shuō)來(lái),科學(xué)探究的基本過(guò)程包括提出問(wèn)題、猜想和假設(shè)、制定計(jì)劃或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察與實(shí)驗(yàn)以獲取事實(shí)與證據(jù)、檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等基本環(huán)節(jié),而課堂教學(xué)中的探究往往不能完整地進(jìn)行每一個(gè)環(huán)節(jié)。因此,可以問(wèn)題、猜想和實(shí)驗(yàn)為策略引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng),增進(jìn)學(xué)生對(duì)探究過(guò)程的體驗(yàn)、理解和應(yīng)用。

一、以問(wèn)題引導(dǎo)探究

布魯納認(rèn)為,在教學(xué)過(guò)程中,學(xué)生不是知識(shí)的被動(dòng)接受者,而是主動(dòng)的、積極的探索者,教師的作用是要形成一種使學(xué)生獨(dú)立探究的情境,而不是提供現(xiàn)成的知識(shí),要讓學(xué)生自己去思考,參與知識(shí)獲得的過(guò)程。因此,在教學(xué)中,通過(guò)提出具有典型性、啟發(fā)性、挑戰(zhàn)性的問(wèn)題,啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生由易到難、由簡(jiǎn)到繁、由淺入深、由形象到抽象的層層遞進(jìn)思考,帶領(lǐng)學(xué)生由“未知區(qū)”向“最近發(fā)展區(qū)”靠攏,最后達(dá)到將“未知區(qū)”轉(zhuǎn)化為“已知區(qū)”的目的。

在學(xué)習(xí)“鎂的提取及應(yīng)用”時(shí),將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)問(wèn)題逐漸呈現(xiàn)給學(xué)生(表1),問(wèn)題與問(wèn)題之間緊密聯(lián)系、環(huán)環(huán)相扣、層層遞進(jìn),形成問(wèn)題鏈,讓學(xué)生在問(wèn)題鏈的引導(dǎo)下通過(guò)自主探究解決問(wèn)題,通過(guò)合作交流獲取新知識(shí)。

通過(guò)一個(gè)接一個(gè)問(wèn)題向前推進(jìn),學(xué)生沿著問(wèn)題所提供的線索自主探究,最終主動(dòng)獲取知識(shí)。教師所設(shè)計(jì)的問(wèn)題在這個(gè)過(guò)程中起到了引領(lǐng)和導(dǎo)航的作用,教師所做的適當(dāng)講解則起到了參與和支持的作用,自然而然地成為了學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、參與者和支持者。

二、以猜想引導(dǎo)探究

從某種意義上來(lái)說(shuō),科學(xué)的發(fā)展是猜想不斷被證實(shí)的過(guò)程,猜想是自然科學(xué)發(fā)展的重要途徑。學(xué)生在學(xué)習(xí)中也可以根據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和化學(xué)知識(shí),對(duì)未知的物質(zhì)及其變化規(guī)律做出合理的判斷。但猜想并不是毫無(wú)根據(jù)的幻想,更不是胡思亂想,在教學(xué)中要不斷地引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè),適時(shí)地點(diǎn)撥,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與的心理,明確因果聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)邏輯推理,同時(shí)容許學(xué)生有多種不同的聯(lián)想與猜測(cè)。通過(guò)猜想,引導(dǎo)學(xué)生探究,不僅訓(xùn)練了學(xué)生的聯(lián)想、類比、發(fā)散思維,同時(shí)又在不斷地在對(duì)信息的收集、分析和解釋中多角度地獲取知識(shí)、訓(xùn)練技能、增強(qiáng)體驗(yàn)。

為了研究電離平衡的影響因素,在“弱電解質(zhì)的電離平衡”的學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)問(wèn)題“醋酸溶液中加入少量的下列物質(zhì)[A.加Zn粉;B.鹽酸;C.NaOH溶液;D.CH3COONa(s);E.NaCl(s);F.Na2CO3],對(duì)醋酸的電離平衡有何影響?”引導(dǎo)學(xué)生類比化學(xué)平衡移動(dòng)原理,猜測(cè)影響電離平衡的因素,并判斷平衡移動(dòng)規(guī)律,然后結(jié)合化學(xué)平衡移動(dòng)的原理來(lái)驗(yàn)證這些猜想的準(zhǔn)確性。根據(jù)兩個(gè)或兩類不同物質(zhì)所具有的某種共性,推出其中一種物質(zhì)可能具有另一種物質(zhì)所具有的性質(zhì)而形成猜想。學(xué)習(xí)“含硫化合物的性質(zhì)和應(yīng)用”時(shí),根據(jù)SO2與CO2組成上的相似性及化合價(jià)上的異同,讓學(xué)生展開(kāi)猜想:①SO2是非金屬氧化物,類似于CO2,有可能是酸性氧化物,可以和水、堿、堿性氧化物等反應(yīng);②從SO2的化合價(jià)來(lái)看,SO2中的S元素為+4價(jià),化合價(jià)可以升高,SO2可能具有氧化性;③從SO2的化合價(jià)看,SO2中的S元素為+4價(jià),化合價(jià)可以降低,SO2可能具有還原性。

從特殊、個(gè)別事實(shí)所獲得的認(rèn)識(shí)或規(guī)律,通過(guò)歸納提高到一般的認(rèn)識(shí)和規(guī)律。如同主族元素和同官能團(tuán)有機(jī)物的學(xué)習(xí),就可以通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)具體元素或物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的研究,推導(dǎo)出一族元素或一類物質(zhì)的性質(zhì),如通過(guò)學(xué)習(xí)氯來(lái)學(xué)習(xí)鹵素,通過(guò)學(xué)習(xí)溴乙烷推測(cè)鹵代烴的概貌。學(xué)習(xí)“鈉、鎂及其化合物”時(shí),則根據(jù)已有的Fe+CuSO4= FeSO4+Cu等知識(shí),歸納“金屬與鹽的置換規(guī)律”,進(jìn)而猜想并驗(yàn)證Na與CuSO4 溶液的置換反應(yīng),從而認(rèn)識(shí)金屬和鹽之間發(fā)生置換反應(yīng)的普遍性與特殊性。

同一類事物可能具有相同的性質(zhì),根據(jù)化學(xué)現(xiàn)象和資料的某些重要特征,通過(guò)分析現(xiàn)象、整理資料形成猜想。為了探究不同溶液的酸堿性,在學(xué)習(xí)“鹽類的水解”時(shí),引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)鹽類分類的基礎(chǔ)上根據(jù)已有的知識(shí)或認(rèn)識(shí)進(jìn)行猜想(表2)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,從而認(rèn)識(shí)“誰(shuí)強(qiáng)顯誰(shuí)性”的水解結(jié)果。

在學(xué)生進(jìn)行猜想時(shí),教師要適時(shí)地鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,幫助他們將已有的知識(shí)與在猜想中獲得的新知識(shí)加以整合。在驗(yàn)證后,還應(yīng)要求學(xué)生將事實(shí)和原先的猜想進(jìn)行對(duì)照分析,從而培養(yǎng)學(xué)生批判、反思的能力。

三、以實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)探究

新課程改革從“提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”出發(fā),倡導(dǎo)“從實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)化學(xué)”。在蘇教版教材中設(shè)置了“觀察與思考”和“活動(dòng)與探究”等欄目,旨在為學(xué)生提供更多的實(shí)驗(yàn)探究機(jī)會(huì)。教材中的實(shí)驗(yàn)有驗(yàn)證性和探究性之分,對(duì)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單加工可以幫助學(xué)生領(lǐng)會(huì)知識(shí)內(nèi)涵,為研究蛋白質(zhì)的性質(zhì),可以設(shè)置以下3組對(duì)比實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究:①向2支盛蛋白質(zhì)溶液的試管中分別加入等體積的蒸餾水及飽和硫酸鈉溶液,然后加水稀釋;②向3支盛蛋白質(zhì)溶液的試管中分別加少量乙酸鉛溶液、加少量濃硝酸溶液、加熱,然后加水稀釋;③分別將一小塊凝固蛋白、一根頭發(fā)、一根棉紗線在酒精燈上灼燒,聞其氣味。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),引發(fā)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有同有異的原因所在,推測(cè)并分析反應(yīng)原理的異同,從而獲取知識(shí)。

以實(shí)驗(yàn)的目的、原理、裝置、步驟、現(xiàn)象和結(jié)論等實(shí)驗(yàn)方案的要素為切入點(diǎn),可以為實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)創(chuàng)造更多的實(shí)踐途徑,實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖儭膀?yàn)證”為“探究”,實(shí)現(xiàn)了探究理念的發(fā)展與超越;實(shí)驗(yàn)原理變“單一”為“發(fā)散”,發(fā)展了發(fā)散思維;實(shí)驗(yàn)裝置變“給予”為“創(chuàng)造”和實(shí)驗(yàn)步驟變“指定”為“設(shè)計(jì)”,發(fā)展了創(chuàng)造思維;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變“事實(shí)”為“問(wèn)題”、實(shí)驗(yàn)結(jié)論變“確認(rèn)”為“批判”,發(fā)展了逆向思維和批判性思維,從而實(shí)現(xiàn)思維和實(shí)踐層面上的發(fā)展與超越。以實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)探究,不僅要?jiǎng)?chuàng)造條件讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究,還要努力發(fā)揮化學(xué)實(shí)驗(yàn)在探究學(xué)習(xí)中的作用,激勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),引導(dǎo)他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索和發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的方法,在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),使其學(xué)習(xí)方式實(shí)現(xiàn)由被動(dòng)接受向自主探究的轉(zhuǎn)變。

不論以問(wèn)題、猜想和實(shí)驗(yàn)等策略還是以其他策略引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展探究,只有遵循了知識(shí)的生成規(guī)律、化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,才能真正體現(xiàn)“以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)”的教學(xué)觀。

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