如何創設初中科學探究性教學情境

摘 要： 創設探究性教學情境能激起學生的探究欲望，是實施探究教學的首要前提。教師可以利用實驗、課前作業、有關故事、多媒體資料等方式創設教學情境。

關鍵詞： 創設 探究性教學情境 涵義 具體方法 注意問題

創設探究情境、形成探究氛圍，是實施探究教學的首要條件，因為情境是激起學生探究欲望的前提，也是促進學生形成和發展科學探究能力的前提。在教學中有必要創設探究的教學情境，引導學生自主、獨立地發現問題，通過實驗、操作、調查、搜集與處理信息、表達與交流等活動，促使學生進行探究性學習，形成初步的探究能力、體驗發現的樂趣。探究學習有多種類型，本文著重探討創設利于學生在課堂上進行短時探究學習的教學情境。

一、創設探究性教學情境的涵義

教學情境指知識在其中得以存在和應用的環境背景或活動背景，其特點和功能是能夠激發和推動學習者的認知活動、實踐活動，以及情感活動等，能夠提供學習的素材。［１］創設教學情境，就是教師從教學的目的出發，根據學生的年齡和認知特點，把一定的教學內容，融入到某種認知情境的情感氛圍中，從而激發學生的學習動機，促使學生進行生動活潑的學習；創設探究性教學情境就是在教學中創設探究氛圍以激發學生探究學習興趣的教學情境。［２］

創設探究性教學情境首先是在教學中創設導致學生產生認知沖突的問題情境，也就是讓學生處在一種不能用原有的內部認知結構來同化新刺激的情境中，學生為了適應新環境就需要調動已有的知識和經驗，對自己原有的內部認知結構加以修改或重建，提出疑問和各種可能的假設，從而產生探究學習的動機。其次是在學生進行探究性學習時，營造出“教師—學生”及“學生—學生”間自由、平等的氛圍，給學生進行探究學習的時間和空間，公開地表揚學生的好奇心和探索行為，形成一種民主、寬松、和諧的課堂氣氛，有利于學生保持對所探究問題的興趣。最后教師還可以根據具體情況適當布置探究性實踐作業等，讓學生進行課內與課外相結合的探究學習。

二、創設探究性教學情境的具體方法

依據以上對“創設探究性教學情境”的分析，通過借鑒以往的教學經驗，本人對教學中創設探究性教學情境常用的方法進行了總結，并通過具體的實例對如何創設探究性教學情境作了進一步的分析和說明。

1.教師引導產生問題情境

教師引導創設問題情境，可以直接切入主題，激發學生的好奇心，產生一種探究的動力。例如，在學習“浮力產生的原因”一節時，教師先問學生：“如果把乒乓球壓入水中，手放開后會出現什么現象?”學生一般都會回答乒乓球上浮，教師演示，證明學生的猜想是正確的。接著教師引導：“如果把乒乓球放入去底且口朝下的雪碧瓶中（瓶蓋已打開），用手按住乒乓球，倒滿水后手放開，結果又會如何?”許多學生認為乒乓球仍上浮，但實驗演示乒乓球沒有上浮，學生對這一現象感到奇怪，想要了解其中的奧妙，由此產生了探究的欲望。

2.利用實驗

實驗的直觀性、生動性和變化性使其自身充滿了探究的懸念，利用實驗創設探究性教學情境就是在教學中利用實驗的這一特性激發學生的探究意識和學生進行探究學習的熱情。根據具體情況，為凸現探究任務主題，應盡可能給學生提供所需要的儀器、藥品，使學生擁有可以完成探究任務的實驗環境。

例如在學習了“二氧化碳的實驗室制法”以后，可利用實驗創設如下的教學情境：將一只新鮮雞蛋放入一定濃度的鹽酸中，雞蛋下沉，一會兒又上浮，雞蛋露出液面后，接著又下沉，如此循環往復，直至蛋殼耗盡為止。新鮮的雞蛋會沉入水中的已有概念與實驗現象發生認知沖突，促使學生根據頭腦中已有的“實驗室制取二氧化碳”有關知識去解釋原因：雞蛋殼跟鹽酸發生了反應且有氣體生成，由于蛋殼的不同部位發生的反應程度不一樣，產生的氣體量不同，把雞蛋托起，雞蛋由于本身的重力，上升到一定程度又會下沉。這時學生需要重新建構新的認知平衡，教師便可趁機創設如下問題情境：蛋殼的成分是什么?如何設計一個家庭小實驗，利用身邊的儀器和藥品來進行驗證假設?學生在這種情況下就會產生強烈的探究欲望，想到將雞蛋放入盛食醋的容器中觀察蛋殼表面產生的氣泡來驗證。

3.利用課前作業

利用課前作業創設問題情境，并不是通常意義的提前預習課上將要學習的知識，而是通過一些課下能完成的學生活動為課堂上提出探究問題作鋪墊。這些學生活動包括實際調查、收集資料、家庭小實驗等。如開辟“廚房中的化學”實驗課題，觀察廚房中常見的一些現象（如沒擦干凈的鐵鍋、菜刀的表面會留下銹斑，用久了的熱水瓶膽和燒水壺內會沉積水垢等），或讓學生利用家庭廚房里現有的物品進行實驗（如利用廚房內的用品來鑒別精面和堿面等），或就某個主題讓學生通過查閱或調查訪問等手段收集資料，寫一些貼近生活的小論文等，教師把這些內容提供給學生自主選擇探究。上課時，教師可以安排學生通過分小組匯報作業情況，引出探究主題。

這種問題情境多貼近學生生活，探究任務本身也具有很強的實際意義，很容易激起學生的探究欲望，但需要注意的是，由于是課內課外的結合，因此就不要留過多的作業，以免增加學生的負擔。

4.利用故事

生動、有趣的故事情節比較容易吸引學生的注意力，利用與化學有關的故事創設問題情境，打破學生固有的心理平衡，也能夠激發學生探究的學習興趣，引起學生對故事中涉及的問題進行探究，建立與已有認識之間的聯系。有關的故事（如傳說中的小故事、科學史和科學家的故事），既要取材于真實情節，又要有一定的科學依據，根據具體的情況，故事素材既可以口述，也可以以多媒體形式呈現。

例如，在學習“二氧化碳的性質”時，以故事“鬼谷的傳說”引入：傳說山谷里長著一種奇異的草，吃了能長生不老。此草白天與其他草無異，每至夜幕降臨，奇異紅光便環繞其間。草兒雖奇，卻無人采而得之。月黑夜深，一農夫潛入山谷，四周寂寂，火光閃亮，犬聲吠吠。行至途中，忽現異草，農夫大喜，抬足欲前，忽聞身后一聲響，轉身但見狗斃于腳下。農夫毛發乍起，俯身探望。火滅，驚叫，逃往無影……此后，該谷被稱為鬼谷。教師質疑：鬼谷真的有鬼嗎?究竟是什么物質保護奇花異草?狗死而人卻安然無恙的原因是什么?

神奇的故事引發學生的濃厚興趣，學生自主學習的積極性就被激發了。學生踴躍發言：鬼谷中顯然是沒有鬼的。真正保護奇花異草的實際上是與人類生活密切相關的二氧化碳。由于植物只有在白天進行光合作用，夜晚發生的是呼吸作用，產生出二氧化碳。山谷的地勢決定了密度大的氣體不易流動，會積聚在谷底。所以這個故事中狗死而人無恙的真正原因就是山谷底積聚了大量的不支持呼吸的二氧化碳氣體，二氧化碳氣體密度大于空氣，所以靠近地面的狗因窒息而死亡。

以上是創設探究性教學情境常用的具體方法，這些方法之間是相互滲透、相互聯系的，不能簡單地把它們割裂開來，教師要根據具體的教學實際恰當地選用，同時要注意及時給學生提供必要的學習材料，讓學生成為信息加工的主體，如此才能積極建構出探究知識的意義。

5.利用多媒體資料

多媒體資源包括：有關生活、生產實際、時事新聞的文字資料、聲像資料；學生學習活動的聲像資料;電子課件;化學實驗錄像等。媒體手段包括：教具（掛圖、模版、模型、標本）、實物投影、大屏幕展示播放電子課件、實物、動畫、錄像等資料，甚至可以利用攝像、實物投影和大屏幕展示實驗等。運用上述信息資料和媒體手段，展示特定的內容以引發特定的探究問題的方式稱之為利用多媒體資料創設探究性教學情境。

（1）播放聯系實際的錄像片或課前錄制的活動錄像，引發特定的探究問題。

如在講授“幾種物質的鑒別”時，可播放下面一段錄像：教師正在實驗室準備學生分組實驗所用的藥品，即分裝氯化鈉、硫酸鈉、碳酸鈉三種白色固體，這時兩名學生走進來問：“老師，您在做什么?”“正在為你們的分組實驗做準備。”“讓我們來幫助您吧。”“好，那我去準備其他的實驗用品。”于是這兩名學生邊說邊做，很快就將三種藥品分完，一名學生說：“我們開始貼標簽吧!”另一名學生說：“都是白色固體，怎么區分呢?還是問問老師吧。”教師接著問：“看完這段錄像，同學們明確這節課的探究任務了嗎?”即幫助這兩名學生把三種白色固體區分出來，并分別貼上標簽。

通過組織學生模擬場景——分裝三種白色固體時混淆了它們的標簽，將這個困難交給課堂上的學生們。這個場景雖然是虛構的，但非常接近學生實際，這種貼近實際的問題情境比較容易激發學生的探究興趣，使學生的注意力集中在這一明確的探究任務上。通過巧妙地利用錄像技術，創設問題情境，在課堂上播放既節省了時間，又起到了創設真實情境的作用。

（2）瀏覽專門網站，引發聯系實際探究類的問題。

如北京十二中的孫震老師在學生學習“空氣、水”之前，幫助學生設計了水資源保護網站，主要內容包括水體的基本情況、水污染的圖片和一些文字資料；在上“除去實驗室污水中的有害金屬離子”課的前一周，又布置了任務：請學生查找重金屬離子污染水資源的有關資料。學生通過分組組合的方式收集了關于各種重金屬離子在水中的污染情況，主要內容有這樣幾個方面：

①重金屬離子如何進入水循環？

②不同重金屬離子對生物有什么危害？

③用什么方法檢驗重金屬離子的存在？

④如何凈化這些污水，合格排放的國家標準是什么?

學生課下將這些資料進行分類整理后發布在學校的網站上，豐富了網站的內容。課上，學生分組展示資料，介紹銅、鋁離子的污染及危害，古埃及城市的滅亡（鋁管輸水），污水合格排放的標準等相關資料。

教師先展示報紙上關于實驗室未經處理的污水污染環境的報道，然后展示前面幾次分組實驗剩余的污水樣品，引導學生分析得出污水中主要含有銅離子、鋇離子、汞離子。

學生從化學的角度了解、關注水污染中重金屬離子的危害，感覺觸目驚心，但同時也有幾位學生低聲議論說：“家里沒有人開化工廠，污染和自己沒有關系。”這時有個學生反駁道：“以前幾次化學實驗中產生的含有銅th、鋇鹽、汞鹽的污水，如果未經過處理就直接排放也會危害環境，這說明防治污染與我們每個人都有密切的關系。”

課前，師生共同建立了與污水處理有關的網站，學生在尋找資料、瀏覽各種專業網站的過程中，感受到水處理的必要性和重要性，同時了解很多化學知識，還可以幫助學生解決其它相關的有待探究的問題。

三、創設探究性教學情境應注意的問題

1.充分挖掘學生進行探究的內驅力

相對于較多地關注知識和技能學習的接受式學習而言，科學探究在關注學生的知識和技能都有所獲取的同時，注重學生對科學探究活動的體驗和對科學方法的學習，注重學生的情感、態度和價值觀的養成。顯然科學探究的學習要比接受式學習花費更多的時間和精力，并且在科學探究中，學生的當前認知狀態與探究目標之間必然存在一定的障礙，而跨越這種障礙，則需要學生有樂于探究的興趣、敢于探究的勇氣，這就需要激發學生參與科學探究的內驅力，使學生能積極主動地參與科學探究活動。因此，使學生具有強烈而持久的探究欲望是探究學習進行下去的前提。

2.對具體教學內容進行選擇

科學新教材的各部分內容都可以是創設探究性教學情境的重要素材，學生進行探究學習需要花費很多時間，不可能所有的內容都采用探究學習的方式進行教學。現代心理學研究成果和教學實踐表明，簡單易學的材料，不易引起學生的學習興趣，也不需要他們經過探究而有所發現，只需要他們用現有的知識結構和認知方式去同化、吸收，便可掌握它。一定難度的學習對象客觀上要求學生去努力探索、積極研究，即采用探究學習，所以具體的內容決定了是否需要創設探究性教學情境。如元素符號、化學式等化學用語知識的學習就不需要學生花時間去探究，僅靠理解、記憶就可掌握，如果一味地創設情境讓學生進行探究，只能是對探究價值的貶損和摧毀，從而導致探究的淺層化和庸俗化。

參考文獻：

［1］吳俊明.新課程理念與初中化學課程改革［M］.長春：東北師范大學出版社，2002.6.

［2］靳玉樂.探究教學論［M］.重慶：西南師范大學出版社，2002.7.

［3］王磊.初中化學與新課程的教學設計與實踐［M］.北京：高等教育出版社，2003.8.

［4］胡曉旭.課堂教學中實施科學探究的幾點認識［J］.物理教學探討，2005，（4）.