例談“探究性學習”在化學教學中的應用

摘要:本文以指導學生進行設計新型二氧化碳滅火器為例，論述了實驗探究過程中培養學生興趣、激發學生探究欲望、訓練創新思維能力等方面的操作方法。

關鍵詞:實驗探究 學習興趣 創新思維 創新能力

現代生理科學研究表明，在提高學生學習效能方面，“情商”比“智商”更重要，必須培養學生良好的學習心理。然而，良好學習情緒、愉悅心理產生根底是學習興趣，這是學生力求認識世界、渴求獲得知識和不斷探求真理而帶有情緒色彩的意向活動。興趣需要誘因激發，需在“探究性學習”活動過程中形成和保持，產生持續的學習內能。筆者以引導學生“我能設計新型的二氧化碳滅火器嗎？”實驗探究過程為例，談談實踐體會。

“我能設計新型的二氧化碳滅火器嗎？”實驗探究是在學生已學習了二氧化碳制取原理、方法、性質及檢驗方法基礎上，進行二氧化碳的用途。探究教學目標是：①鞏固二氧化碳制取原理、方法、性質及檢驗方法；②探究新的制取、性質檢驗方法并綜合應用于設計新型的二氧化碳滅火器和制取二氧化碳新方法中；③探究二氧化碳在生活中的其它用途。探究過程如下：

1 目標價值激趣，進入探究情境

教師越能在實驗探究過程中引導學生認識目標，學生學習興趣就能得到有效激發；教師越能闡明知識的具體意義，讓學生體驗到知識明顯的實用性、價值性，就越能吸引學生向往與追求。

例：課一開始，筆者向學生提問：誰見過滅火器？誰看到使用過？大家知道其中的奧秘嗎？學生紛紛舉手發言，在車站、糧店、棉花收購站、商場、加油站……看到了掛在墻上像紅水桶的東西，但都不知道其中奧秘。有兩個學生看到別人使用過，并繪聲繪色地講了某工廠失火的情景。學生們表情嚴肅，意識到滅火器在保護國家財產、人身安全中的作用。在這種探究奧秘欲望高漲時，給學生提出探究目標——我能設計新型的二氧化碳滅火器嗎？當筆者板書完畢時，許多學生不約而同地自信答道：“我能！”使學生注意力一開始就集中在探究目標完成上。

2“問題情境”激趣，激活創新思維

在探究過程中，教師給學生的探究問題、實驗器材、藥品等要有新意，應是學生單純利用已有知識和方法不能解決的，這就激起了積極思維和探知需求。

例：學生探究主要目標是滅火器的奧秘。其內容是二氧化碳氣體發生裝置，二氧化碳產生原理滅火原理。筆者給出的實驗儀器和藥品有兩類：一類是按教材提供的，學生可根據已學的知識按教材中的實驗方法去完成“二氧化碳的制取、性質及用途”淺層次探究目標。二類儀器是：一個透明塑料筒（一底封閉、直徑20cm、高30cm），一盞酒精燈，一個三角架，一個蒸發皿。藥品：碳酸氫鈉、碳酸鈉、硫酸鋁、碳酸鈣等。其目的是讓學生進行知識遷移、走近探究目標。當學生用第二類儀器藥品實驗時，剛開始幾乎無從下手，學生提出質疑：“沒有二氧化碳氣體的制取裝置、沒有鹽酸、沒有二氧化碳氣體的收集裝置、沒有檢驗二氧化碳氣體性質的材料，老師您弄錯了吧？”我的回答是：“辦法是動腦筋想出來的，你們先想一想，討論一下，再試一試。”不一會，有幾個小組想出了辦法，教室里瞬間沸騰起來了……

探究中，學生哪有比自己思考，嘗試操作，實驗獲得成功的事更高興呢？

在班級交流中，學生談了多種實驗方法，其中有這樣一種方法：蒸發皿里加入約10克碳酸氫鈉，放在三腳架上，用酒精燈加熱，然后把塑料筒倒扣在三腳架上，筒底邊留點縫隙。開始可看到碳酸氫鈉熔化分解，隨著碳酸氫鈉的不斷分解，筒內的二氧化碳越來越多，導致酒精燈熄滅，這個方法簡潔明了，與滅火實景更接近。

3 任務責任激趣，培養創新能力

僅有對知識的價值意義認識，進行實驗探究方法的學習活動是不足以保證學生興趣持久的，化學科學興趣在于創造。只有讓學生為了某種實際任務、責任去進行創造，才能有效培養認識興趣。

例：當學生把二氧化碳的制取、性質及用途實驗探究的基本任務完成后，下一步任務是設計新型二氧化碳的滅火器和自制滅火劑。首先我向學生展示了一個舊滅火器，讓學生觀察內部結構，了解使用原理。然后提出設計要求：可以借鑒舊滅火器原理，但一定要脫離原形，是自己想出來的新型滅火器，抓住“火”字，談談制造處理的特點。學生很快把上一過程的知識、原理方法遷移到創造上來，小組討論中，你一言、我一語，設計方案就出來了。班上交流時氣氛非常活躍，有的小組設計的是背負式長管噴頭滅火器，藥劑是硫酸鋁溶液和碳酸氫鈉溶液；有的小組設計的是提壺式滅火器，藥劑是鹽酸和碳酸鈉；有的設計的是滅火沙包、滅火手榴彈、救火手球……學生們爭先恐后地發言，內心的喜悅溢于言表，感受到了創造的快樂，提高了學習層次，培養了創新能力。

4 課后探究激趣，保持學習興趣

豐富多彩的探究活動是學習興趣保持力的源泉。學生厭學，進步慢，大多源于學習興趣消磨。教師課堂上照本宣科，課后要學生重復作業，是不能激起學生興趣的，只有開展多彩的課后探究活動，給予新知識信息刺激，求知欲才能不斷高漲，興趣才能持久。

例：“我能設計新型的二氧化碳滅火器嗎？”實驗探究最后一個過程：課后創作一個關于二氧化碳知識應用的游戲，或者小魔術，或者趣味故事，或者生活應用“小竅門”。三天后，我收到情趣橫生的科學小論文、小制作，而不是那乏味的家庭作業。課后探究是鞏固、應用知識的過程，同時也是學習與創造的過程，學生可以按自己感興趣的問題去自由查找資料、設計方案、動手實驗、互相討論啟發、完成作業，學生認知水平、創新能力會不斷提高。

5 誘導心理體驗，強化學習興趣

不論哪門學科，對學生來說，都是有趣的，都能喚起求知欲，產生興趣。而事實上，學生對學科知識大多有偏愛，產生偏愛的原因除教師的教學藝術、教學情緒對學生激勵感染程度、學生對學科知識儲備和認知難度外，更重要的是在學習知識過程中心理體驗，心理越愉悅，學習掌握知識就越輕松。

例：“我能設計新型的二氧化碳滅火器嗎？”實驗探究全過程中，都能讓學生產生心理憤悱，其中最關鍵有兩個：一是設計創新實驗方案及交流過程，二是創造設計滅火器和自制滅火劑及交流過程，在這兩個過程中學生均碰到了疑惑情境、失敗情境、成功情境、自我展現交流情境。在多種學習情感體驗中，學生調整了認識偏差，鍛煉了學習的意志品質，強化了學習興趣。