有效的課堂探究教學呼喚“預設”與“生成”有機結合

隨著新課改的開展，課堂中不斷出現了一些新的教學方法，如自主學習、合作學習、探究學習等。如何在課堂內開展有效的探究教學?一堂有效的課堂探究課是以學生的“課堂生成”為主，還是以教師的“課前預設”為主?“仁者見仁、智者見智”。下面我以“葡萄糖結構的探究”這堂課為例來談談對有效的課堂探究教學的理解。

一、對一些問題的認識

1.對“有效教學”的認識。

有效教學指教師遵循教學活動的客觀規律，以盡量少的時間、精力和物力投入，取得盡可能多的教學效果。具體說，教學的有效性包括如下三重意蘊:有效果，有效率，有效益。有效教學有五個特點:引起學習者學習的動機，明晰學習目標和學習內容，基于學生的接受方式授課，引導學習者投入學習過程，指向學習者的自主學習。

2.科學家的科學探究與學生的科學探究。

科學探究指的是科學家用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據提出種種解釋的多種不同途徑。科學探究也指學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟科學家們研究自然界所用的方法而進行的各種活動。

學生的科學探究與科學家的科學探究有相同的地方，也有不同的地方。相同點:這兩種探究活動都是一種求知的過程，探索的結果對探究者本人來說都是未知的;兩者進行探究的基本程序和方法也基本相似，學生的探究活動是科學研究過程的雛形。不同點:(1)探究目的不同。科學家的探究是以發現人們未知的事物及規律為目的，而學生的探究是以探究的形式為載體，在獲取知識的同時，領悟科學的思想，學習科學探究的方法，培養科學探究的能力，達到提高科學素養的目的;(2)探究過程有區別。科學家的科學探究是真實歷程，學生的科學探究大多是模擬過程，是對科學探究的再探究;(3)探究程度有差異。科學家是建立在深厚的專業知識基礎上的較高層次的探究，學生是在淺易的專業基礎的背景下進行的局部的、較低層次的探究。

以探究為本的教育旨在幫助學生學習科學知識，掌握科學方法，真正理解科學的本質。科學教育中的探究應該盡可能地反映真正的科學研究所從事的工作。

3.“預設”與“生成”。

“預設”指的是教師通過鉆研教材和設計教學過程，以教案的形式呈現的對教學過程發生之前的事先設定，以及在課堂教學中按教案執行的實際過程。

“生成”指的是在課堂教學的實際進行過程中，脫離或超越了預設而發生的真實推進及最終結果，更多地是由課的具體行進狀態，以及教師當時處理狀態的方式決定的。“非預設”是生成最為明顯的特征。

二、課堂中的科學探究實踐

在化學教學中開展科學探究的一般程序是:創設情境、提出問題→分析問題、提出假設→制定計劃、設計實驗→進行實驗、收集證據→分析證據、得出結論。教師的主導作用和學生的學習自主性貫穿整個學習過程，下面我便結合“葡萄糖結構的探究”教學案例對課堂探究教學試作闡述。

1.創設情境，提出問題。

為了激發學生的探究欲望，教師要精心創設問題情境。在這堂課中，我通過視頻先播放一段學生非常熟悉的廣告“三精葡萄糖酸鈣”，學生都很興奮。然后我提出問題:“葡萄糖酸鈣可以補鈣，那它的結構是怎樣的，你能寫出它的結構簡式嗎?”學生一片茫然。這時我及時作鋪墊:“我們如果知道葡萄糖的結構，自然而然會寫出葡萄糖酸鈣的結構。下面我們大家一起來探究葡萄糖的結構。”

2.分析問題，提出假設。

提出問題之后，教師要引導學生進行分析問題、提出假設。關于有機物結構的測定，學生已經有了一定的了解，所以我的教學過程如下:首先與學生一起復習回顧有機物結構研究的過程與方法，簡單表示如下:分子式←元素種類、原子個數←燃燒法;結構式←官能團種類、數目←定性、定量實驗。接著通過書本提供的實驗事實“1.80g葡萄糖完全燃燒，只得到2.64gCO₂和1.08gH₂O”，由學生推出葡萄糖的實驗式為“CH₂O”。再根據條件“葡萄糖的分子量為180”推出葡萄糖的分子式為“C₆H₁₂O₆”。上述過程主要是學生根據我的課前預設有條不紊地進行活動。接下來學生根據葡萄糖的分子式自己猜想可能的官能團，學生一般猜想得出下列官能團:醛基、酯基、羧基、羥基、醚基。我又指導學生根據分子式中的不飽和度對猜想進行條件限定，學生得出“醛基與酯基、羧基不可能同時共存”的結論。

在這個過程中既有學生的課堂生成，又有教師的預設指導，就加強了實驗設計的針對性，從而節約了時間。在有限的四十五分鐘課堂上，教師必須考慮時間的統籌安排。

3.制定計劃，設計實驗。

在分析問題、提出假設之后，學生要根據猜想來設計實驗來驗證假設。大部分學生會選擇驗證比較熟悉的官能團“醛基、酯基、羧基”的存在，且絕大部分學生選擇先檢驗“醛基或羧基”，因為他們對酯基的檢驗不熟悉。在檢驗羧基時學生設計出如下三種方法:(1)往葡萄糖溶液中滴加紫色石蕊;(2)測葡萄糖溶液的pH值;(3)往葡萄糖溶液中加入NaHCO₃粉末。檢驗醛基的方法一般有兩種:①把葡萄糖溶液滴入新制的氫氧化銅懸濁液，加熱;②把葡萄糖溶液滴入新制的銀氨溶液，水浴加熱。上述過程基本上由學生自己完成，在學生的設計過程中，我對他們的方案進行了適當的指導。

4.進行實驗，收集證據。

設計出實驗方案之后，學生根據我提供的藥品，檢驗羧基選用方法(2)，檢驗醛基選用方法①。結果證明葡萄糖不顯酸性、有醛基。這里制定計劃，設計實驗都由學生自己完成，我的預設只不過是預先給學生提供了實驗藥品，使學生選擇適當的實驗方案。但是學生只能得出“葡萄糖有一個醛基和無羧基與酯基的結論”，至于還有其他哪些官能團就無法得知，這時我發揮主導作用，給學生一些新的“支架”。這里有兩種方法，一是給出實驗事實:“在一定條件下，1.80g葡萄糖與乙酸完全酯化，生成的乙酸酯的質量為3.90g”，這樣學生通過定性判斷和定量計算推出葡萄糖分子中有五個羥基;二是讓學生在實驗中發現新問題后進一步探究得出，也就是學生在做“葡萄糖溶液滴入新制的氫氧化銅懸濁液，加熱”這個實驗時，葡萄糖溶液滴入新制的氫氧化銅懸濁液，不加熱會出現“濁液變清，溶液呈絳藍色”這樣一個新的、學生預想不到的實驗現象，然后我引導學生做實驗(新制的氫氧化銅懸濁液分別與乙醇、乙二醇、丙三醇反應)進一步探究得出絳藍色是由于葡萄糖中存在多羥基的原因。為了更好地培養學生的觀察能力和探究能力，在本節課中我選擇了后者。而且在這一步的教學中，我先后做了三次不同的嘗試:第一次:明確告訴學生把配好的新制的氫氧化銅懸濁液先分裝在兩支試管中，一支里面加入葡萄糖溶液，然后與不加的那支試管對比，結果絕大部分學生都發現了“絳藍色”這一現象。但是我感覺預設過于明顯，學生無法理解為什么要這樣設計，也設計不出這樣的實驗方案，這樣就有點不像學生的探究，所以有了第二次的改動:這次完全按照學生自己的設計進行實驗，就是“把葡萄糖溶液滴入新制的氫氧化銅懸濁液，加熱”，但是在實驗前，我著重強調要求學生仔細觀察每一步操作之后的現象變化，并及時加以記錄。結果只有一兩個學生觀察到“絳藍色”，絕大部分學生只是看到了加熱后生成了磚紅色沉淀。沒了教師的預設，學生無法發現新問題，后面的探究就無法進行。從而有有了第三次的改動:將第一次的“教師預設”與第二次的“學生發現”有機結合，先讓學生按自己的實驗方案進行操作、觀察，如果大部分學生發現不了問題，再由我根據預先設計進行對比演示實驗。趁此機會，我還在課堂中教育學生:作科學研究必須仔細觀察，不放過任何一個細節，否則就會因為忽略了一個小細節就錯過了一個重大發現，很多科學家的重大成就都歸功于他們善于抓住意外發現。

在“葡萄糖有多羥基”的實驗探究過程中，我先后嘗試了三種不同的教學策略:實驗過程全部由教師預設好，學生跟著做;實驗探究能否繼續全部依賴學生的能否發現新問題;在學生無法生成的基礎上利用我的預設，將我的課前預設與學生的課堂生成有機結合。實踐證明第三種的效果最好。

5.分析證據，得出結論。

通過實驗探究，學生得出“葡萄糖中有一個醛基，多個羥基”的結論。然后根據“在一定條件下，1.80g葡萄糖與乙酸完全酯化，生成的乙酸酯的質量為3.90g”這一事實，定量地推出葡萄糖分子中有五個羥基。再根據“葡萄糖可以被還原為直鏈已六醇”的事實，以及我再告之“兩個羥基不能連在同一個碳上”這個信息，學生基本上會寫出葡萄糖的結構簡式。此實驗事實學生很難通過實驗探究得出，所以必須由教師提供信息，否則這個探究也無法順利完成。至此學生已經可以畫出葡萄糖的結構，而且根據官能團可推出葡萄糖可以被氧化成葡萄糖酸，從而也會寫出葡萄糖酸鈣的結構式，至此這節課的探究活動也告之結束。

三、反思與結論

通過這堂“葡萄糖結構的探究”課，我充分意識到，一節有效的課堂探究課，如果教學過程全部由教師預先設計好，學生嚴格按照教師的設計進行學習，就沒了探究的味道，不再是探究課了;同樣如果整節課都交由學生去設計，整個教學過程都是由學生的課堂生成構成，沒有教師的任何預設，那這節探究課也是很難進行下去的。課堂中的探究，不同于真正的科學探究，需要有教師的預設，但不是死板的預設，而是有機的預設，是要關注學生課堂生成的預設。所以我認為一節有效的課堂探究需要“教師預設”與“學生生成”有機結合。

參考文獻:

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