探究式學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的化學(xué)教學(xué)研究

傅騰飛 李秋艷 許鑫

[摘 要]以探究式學(xué)習(xí)的相關(guān)理論為依據(jù)，結(jié)合教學(xué)案例，進(jìn)行探究式教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)的研究，以促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)到能力素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。

[關(guān)鍵詞]探究式學(xué)習(xí);理論指導(dǎo);教學(xué)模式;初中化學(xué)

[中圖分類(lèi)號(hào)]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）35-0076-03

新一輪基礎(chǔ)教育課程改革提出了全面發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)體系。學(xué)科核心素養(yǎng)的概念是對(duì)“教育應(yīng)該培養(yǎng)什么樣的人”的回答，是學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)之后應(yīng)該達(dá)到的程度要求，也是學(xué)生知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀的深度融合和綜合表現(xiàn)。如何發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，是擺在所有化學(xué)教育工作者面前的一個(gè)重大課題。因此，本文以《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》為導(dǎo)向，以探究式學(xué)習(xí)相關(guān)理論為依據(jù)，進(jìn)行探究式教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)的研究，以期促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識(shí)到能力素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化。

一、探究式學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)

探究式學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)主要體現(xiàn)在科學(xué)、心理學(xué)、教育學(xué)三個(gè)方面?？茖W(xué)的方法論和認(rèn)識(shí)論以及科學(xué)觀是學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)的基本出發(fā)點(diǎn)。學(xué)生要以發(fā)展和辯證的眼光來(lái)看待科學(xué)，為此在教學(xué)中，教師要教育學(xué)生充分尊重現(xiàn)有知識(shí)，同時(shí)又要讓學(xué)生明白科學(xué)知識(shí)的真正實(shí)質(zhì)、科研史上的重大發(fā)現(xiàn)、理論的形成和發(fā)展是各種假說(shuō)不斷被提出、證實(shí)和證偽的過(guò)程。

探究式學(xué)習(xí)的心理學(xué)基礎(chǔ)主要有皮亞杰的認(rèn)知結(jié)構(gòu)理論、奧蘇伯爾的有意義學(xué)習(xí)理論、布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論、施瓦布的探究式教學(xué)理論以及建構(gòu)主義理論。建構(gòu)主義理論是在維果茨基、皮亞杰、布魯納等人的思想基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。建構(gòu)主義理論重視學(xué)習(xí)活動(dòng)中學(xué)生的主體性，重視引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)具體情境進(jìn)行意義建構(gòu)，重視學(xué)習(xí)過(guò)程中的交互性，這些都為探究式教學(xué)活動(dòng)提供了理論依據(jù)。教育學(xué)里的很多教育理念和教育思想，如終身學(xué)習(xí)理論、多元智力理論，也為探究式學(xué)習(xí)的研究奠定了深厚的理論基礎(chǔ)。

二、基于探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式選擇

教學(xué)模式是為了實(shí)現(xiàn)某種教學(xué)任務(wù)而建立起來(lái)的，能夠反映某種特定的教學(xué)理論和邏輯輪廓的一種相對(duì)穩(wěn)定和具體的教學(xué)活動(dòng)范式，它是聯(lián)系理論與實(shí)踐的橋梁。在眾多國(guó)內(nèi)外典型的教學(xué)模式中，如何選取適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式？首先要明確適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式應(yīng)包含以下幾個(gè)要素：1. 理論基礎(chǔ)。每種模式都有一個(gè)內(nèi)在的理論基礎(chǔ)，適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式的理論基礎(chǔ)要與探究式學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)相一致，只有理論一致，才具有相同的教學(xué)思想、教學(xué)思路。2. 教學(xué)目標(biāo)。適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式的教學(xué)目標(biāo)要與探究式學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)目標(biāo)相統(tǒng)一，即以發(fā)展學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)能力為主要目標(biāo)。3. 操作程序。適合探究式學(xué)習(xí)的操作程序應(yīng)具有明顯的啟發(fā)性、順序性、探究性和可操作性，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促進(jìn)學(xué)生以真實(shí)問(wèn)題為情境，以學(xué)科知識(shí)為工具，進(jìn)行實(shí)際問(wèn)題的探索與解決。4. 教學(xué)定。要堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的正確定位。

根據(jù)以上要素，筆者認(rèn)為適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式主要有布魯納的發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式、杜威的“做中學(xué)”教學(xué)模式、學(xué)習(xí)循環(huán)模式、建構(gòu)主義理論影響下的拋錨式教學(xué)模式等。

發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式，以布魯納的發(fā)現(xiàn)教學(xué)思想為基礎(chǔ)。布魯納認(rèn)為，認(rèn)識(shí)是一個(gè)過(guò)程而不是一件產(chǎn)品，學(xué)生要將知識(shí)轉(zhuǎn)化成自己的認(rèn)識(shí)，就必須去“發(fā)現(xiàn)”。教學(xué)過(guò)程就是在教師的引導(dǎo)下不斷發(fā)現(xiàn)的過(guò)程。發(fā)現(xiàn)教學(xué)模式的主要教學(xué)環(huán)節(jié)包括：1. 提出問(wèn)題。問(wèn)題可以從教材引出，也可以從生活實(shí)際引出，可以是教師提出，也可以是學(xué)生提出。2. 提出假設(shè)。假設(shè)是給出前面所提問(wèn)題的各種解決方案，是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，教師在課堂中要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的各種直覺(jué)思維，允許各種猜測(cè)想象，引導(dǎo)學(xué)生提高邏輯推理能力。3. 分析、整理。教師指導(dǎo)學(xué)生收集整理相關(guān)資料，去偽存真，得出結(jié)論，實(shí)現(xiàn)“自我發(fā)現(xiàn)”。4. 評(píng)價(jià)、驗(yàn)證。將發(fā)現(xiàn)的原理或概念應(yīng)用到新的情境中去，解釋新現(xiàn)象，并能夠以此證實(shí)結(jié)論，最后解決實(shí)際問(wèn)題[1]。

“做中學(xué)”教學(xué)模式，以杜威的教育思想為理論基礎(chǔ)。杜威認(rèn)為，只有人與環(huán)境相互作用時(shí)，才能獲得真知，因此在教學(xué)中強(qiáng)調(diào)“做中學(xué)”?！白鲋袑W(xué)”教學(xué)模式由以下五個(gè)環(huán)節(jié)組成：1. 真實(shí)情境。教師需盡量給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種和生活、社會(huì)相聯(lián)系的真實(shí)情境。2. 確定問(wèn)題。當(dāng)真實(shí)情境與學(xué)生的認(rèn)知發(fā)生沖突時(shí)，就形成了問(wèn)題情境，即一個(gè)急需解決的問(wèn)題。3. 提出假設(shè)。以知識(shí)為載體，教師為學(xué)生提供一些解決問(wèn)題的資料與思路，引導(dǎo)學(xué)生提出合理的假設(shè)。4. 推理。學(xué)生通過(guò)收集、整理資料，進(jìn)一步列出問(wèn)題解決方案。5. 驗(yàn)證。按照既定方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[2]。

學(xué)習(xí)循環(huán)模式是由羅伯特·卡普拉斯及其同事在“理科課程改善研究”中發(fā)展起來(lái)的，學(xué)習(xí)循環(huán)模式以皮亞杰的發(fā)生認(rèn)識(shí)論為基礎(chǔ)，同時(shí)運(yùn)用了奧蘇伯爾的有意義學(xué)習(xí)理論，將學(xué)習(xí)過(guò)程劃分為概念探討、概念介紹和概念運(yùn)用三個(gè)前后相連的階段（如圖1），用以提高學(xué)生的科學(xué)探究水平[3]。

拋錨式教學(xué)模式的主要理論依據(jù)是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，該模式是由溫比爾特認(rèn)知與技術(shù)小組開(kāi)發(fā)的。拋錨式教學(xué)的主要目的是讓學(xué)生處于一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題情境中，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要，通過(guò)鑲嵌式教學(xué)及與小組成員的合作交流，憑借自身的自主學(xué)習(xí)，體驗(yàn)從發(fā)現(xiàn)目標(biāo)到實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的整個(gè)過(guò)程。拋錨式教學(xué)中整個(gè)教學(xué)活動(dòng)圍繞“錨”來(lái)進(jìn)行，其教學(xué)的主要環(huán)節(jié)有：1. 設(shè)計(jì)真實(shí)宏觀情境的“錨”。2. 圍繞“錨”組織教學(xué)。3. 學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)。4. 解決問(wèn)題，消除具體的“錨”，即學(xué)生能夠進(jìn)行知識(shí)遷移，解決類(lèi)似新情境的問(wèn)題。5. 效果評(píng)價(jià)。拋錨式教學(xué)不僅要讓學(xué)生能夠解決“錨”中的問(wèn)題，還要通過(guò)教學(xué)使學(xué)生能夠自主完成學(xué)習(xí)目標(biāo)，提高與同伴合作、交流的能力及相互評(píng)價(jià)和自我反思的能力[4]。

三、基于探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)方法、教學(xué)設(shè)計(jì)研究

適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式?jīng)Q定了相應(yīng)的教學(xué)方法及教學(xué)設(shè)計(jì)。結(jié)合上述教學(xué)模式可以發(fā)現(xiàn)，適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式具有相類(lèi)似的教學(xué)環(huán)節(jié)，具體包括提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與討論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流。根據(jù)以上環(huán)節(jié)，教師應(yīng)主要采取談話法、討論法、閱讀指導(dǎo)法、實(shí)驗(yàn)法、練習(xí)法等教學(xué)方法。

教學(xué)設(shè)計(jì)是依據(jù)教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論，對(duì)教學(xué)過(guò)程的各要素進(jìn)行科學(xué)、合理的優(yōu)化安排，可分為課程、學(xué)段、單元和課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)四個(gè)層次[5]。以課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)為例，適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計(jì)主要包括學(xué)情分析、學(xué)習(xí)任務(wù)分析，并依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)分析，確定教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重難點(diǎn)，選擇合適的教學(xué)模式及教學(xué)方法，重點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)和教學(xué)評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)，最終形成課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)方案。例如，初中化學(xué)中探究微粒運(yùn)動(dòng)的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)如下。

【實(shí)驗(yàn)演示】在燒杯A、B中分別加入蒸餾水，并滴入2～3滴酚酞試劑，在燒杯C中加入濃氨水，用一個(gè)大燒杯罩住燒杯A、C，幾分鐘后發(fā)現(xiàn)燒杯A中的溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色，而燒杯B中的溶液仍為無(wú)色（如圖2實(shí)驗(yàn)一所示）。

【提出問(wèn)題】上述現(xiàn)象說(shuō)明了什么？怎樣用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)加以證明？

【做出假設(shè)】燒杯C中的濃氨水散發(fā)出一種肉眼看不見(jiàn)的微粒，慢慢進(jìn)入燒杯A中，故使燒杯A中的溶液變?yōu)榧t色，燒杯B因隔離在大燒杯外而無(wú)現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)探究】學(xué)生在教師指導(dǎo)下進(jìn)行下列活動(dòng)：

1.吸取少量燒杯C中的溶液，滴入燒杯B中，燒杯B中溶液變紅，同時(shí)嗅到有刺激性氣味。

2.向燒杯C中滴入2～3滴酚酞試劑，燒杯C中溶液變紅。

3.在錐形瓶中放置一小瓶濃氨水，錐形瓶瓶口蓋一張經(jīng)酚酞溶液浸泡過(guò)的濾紙，幾分鐘后發(fā)現(xiàn)濾紙變紅。（如圖2實(shí)驗(yàn)二所示）

【獲得結(jié)論】學(xué)生經(jīng)過(guò)討論交流獲得以下結(jié)論：

1.氨水能夠使酚酞溶液變紅。

2.濃氨水具有揮發(fā)性，可散發(fā)出一種肉眼看不見(jiàn)的微粒，該微粒慢慢進(jìn)入燒杯A中，使燒杯A中的溶液變?yōu)榧t色。

【引導(dǎo)反思】還有哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明微粒的運(yùn)動(dòng)？

四、結(jié)語(yǔ)

新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)讓學(xué)生進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)與合作學(xué)習(xí)。這就要求教師要改變傳統(tǒng)教學(xué)中過(guò)分依賴教材，過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、機(jī)械訓(xùn)練的狀況。在教學(xué)過(guò)程中，教師要注重適合探究式學(xué)習(xí)的教學(xué)模式的選擇以及教學(xué)方法、教學(xué)策略的應(yīng)用[6]，努力創(chuàng)設(shè)與生活相關(guān)的真實(shí)問(wèn)題情境，精心做好教學(xué)設(shè)計(jì)研究，注重引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究，讓學(xué)生主動(dòng)參與、樂(lè)于探究、勤于動(dòng)手，幫助學(xué)生培養(yǎng)收集和處理信息的能力、獲取新知的能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及交流與合作的能力。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 齊春霞， 王培三， 梁曉露.“發(fā)現(xiàn)教學(xué)法”在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].安徽化工， 2020（6）：133-136.

[2]? 朱凌虹.“玩中學(xué)、做中學(xué)”互動(dòng)教育提高化學(xué)課堂效率[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備， 2008（11）：132-133.

[3]? 陳海濤，羅琬華. “探究”與“合作”從分立走向融合：美國(guó)中小學(xué)理科教學(xué)模式發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育， 2006（12）：42-44.

[4]? 張雪昀，申揚(yáng)帆.基于拋錨式翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的有機(jī)化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教育（中英文）， 2018（24）：59-62.

[5]? 周平. 新課程標(biāo)準(zhǔn)下中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)[J].中學(xué)教學(xué)參考， 2017（29）：66.

[6]? 黃福劍. 初中化學(xué)“引導(dǎo)探究”教學(xué)策略初探[J].中學(xué)教學(xué)參考， 2020（11）：61-62.

（責(zé)任編輯 羅 艷）