“啟發-探究-有效”教學模式在化學教學中應用

蔣小妹

（湖南東安縣端橋鋪中學，湖南 永州 425911）

課程改革,目的是促使學生積極主動地學習,“啟發-探究-有效”則是突破口。學生通過實驗親身經歷和體驗科學探究活動,激發化學學習的興趣,學會科學探究的方法,初步形成科學探究的能力。本人于2003年9月開始進行初中化學“啟發-探究-有效”教學模式的實踐與探索,經過多年的實踐, 取得了一定的成效。

一、“啟發-探究-有效”學習的重要性

對于初三學生而言,他們一開始接觸化學時,化學世界那變幻莫測的奧秘就會深深地吸引他們,他們對化學的興趣也會在日后不斷地學習中逐漸地升華著。此時,老師則要啟發引導他們把所學的化學知識與身邊的生活、環境、社會等緊密相結合,促使他們到生活中去發現問題,引發知識與實際的“矛盾”,從而啟發學生進行探究學習。啟發學生主動發現和提出問題,培養強烈的問題意識,倡導勇于質疑、勤于思考的精神。問題是科學探究學習的動力、起點, 啟發-探究-有效學習又是發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。問題意識會激發學生強烈的學習愿望,又可以激發學生勇于探索、創造和追求真理的科學精神。通過啟發-探究-有效活動,學生們不但掌握了相關的科學知識,更重要的是親身體驗了知識產生的過程,運用了知識去解決現實生活中的問題,掌握了獲取知識的基本方法,獲得了終身學習的能力。啟發探究活動運用觀察、實驗、調查等方法獲取信息和運用信息,培養了學生的技能和才能。在探究性教學思想的指導下,教師通過創設挑戰性的問題,提供真實、可信、能引發問題的學習情境,演示生動的實驗,設計不同的探索發現方式,使學生在自由、寬松的氛圍中走進化學世界,在愉悅的環境下,通過獨立思考或合作學習等方式獲取化學知識,在熟悉的生活背景與社會背景下運用化學知識。這樣的學習方式無疑是有意義的、有效的學習。

二、以實驗為基礎的“啟發-探究-有效”教學過程

可設計為:“設置情景——啟發問題——猜想與假設——制定計劃——設計實驗——收集證據——解釋與結論——反思與評價”。

1.創設情景, 啟發問題

問題的展示要從學科本身出發,并結合學生學習的實際與社會生活,以一定的情景作為鋪墊,要能夠充分激發學生的學習積極性, 力求從學生的生活情景和已有經驗出發,力求貼近生活、貼近社會,以社會關注的熱點問題為啟發引導,使學生認識到人類的生存與發展和化學息息相關。例如在講鈉的化學性質時,將鈉包在酒精燈的燈芯上,然后用膠頭滴管將水滴在燈芯上,這時酒精燈被點燃。這一奇特的現象,激起學生探究的欲望和好奇心。又如通過對不同時間不同地點二氧化碳相對含量的測定、空氣中氧氣體積分數的測定、雨水(河水)pH的測定的探究和對水資源的調查,用天然花卉自制酸堿指示劑的探究中除了探究酸、堿可以使不同的花卉變成不同顏色外,還可啟發學生對酸、堿中哪些粒子使這些花卉變色進行大膽的猜想,并進行初步論證,盡量發散學生的思維,對于學生已有認識的正誤,不立即給以評價反饋。啟發的問題不能偏離、超越學生實際的認知水平,也要注意啟發問題一定要難易適度,并能使學生明了所提出問題的指向性。問題應盡量在課前提出,要讓學生能通過查閱資料,同學間的討論等形式制定一定的學習方案,并能探討學習過程中需要的儀器、藥品,以及一些可能發生的現象,相應的結論,使學生能夠保持學習熱情而處于不斷地探索、研究過程之中。在典型的問題面前設置情景, 啟發學生去思考探索,充分發揮學生這個主體的主動性、獨立性和創造性,在“啟發-探究-有效”教學過程中,啟發學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題。此過程中伴隨著綜合素質的培養。如在“白色污染”教學中，教師主動引導學生觀看反映環境污染的照片，發放統計表，計算全校學生家庭每年丟棄塑料袋的數量，面積，進而引深發散至全市和全國，讓每一個學生置身環境污染的現實中，深刻認識到環境污染的嚴重性，樹立起保護環境，從我做起的意識。如課前兩天,向學生展示實驗習題:有一包白色粉末,可能是碳酸鈉、硝酸鋇、硫酸銅中的一種或幾種,請設計一實驗,確定這白色粉末的組成成分。要求學生運用已學的知識,根據物質的性質, 啟發設計實驗鑒定的方案,并擬訂所需的儀器和藥品,同時探討實驗時所可能產生的現象及相應的結論。又如在學習SO2性質時,在盛有SO2漂白的品紅(無色)的小試管上部放一小塊紅色花瓣,加熱試管,溶液變紅,而花瓣變白,通過這一奇特現象去激發學生思考SO2與Cl2漂白的不同。如講“對蠟燭及其燃燒的探究”時，學生通過實驗預習及教師的指導，明確活動的目標:學會觀察—觀察蠟燭燃燒前后物理性質(顏色、狀態、氣味、硬度、密度、熔點、沸點等)，按提示的操作步驟觀察燃燒時產生的化學現象，并學會現象的記錄分析，完成實驗報告的填寫.如果沒有確定上述目標，放在學生面前的就僅是一根普通的蠟燭，學生感到熟悉而又茫然，不知探究從哪里入手.因此，只有明確探究目的和任務，探究活動才能做到有的放矢，提高活動的有效性

2. 方案假設，啟發生疑

課堂教學問題展示給學生以后,學生就會針對問題進行討論。這時候學生會產生很多的疑問。此時,教師就要為學生提供大量的資料、素材,或者提供給學生獲得資料、素材的途徑,達到幫助學生答疑解惑的目的。接著,在學生對課題進行充分討論的基礎上,教師應盡量在啟發性的問題情景中引導學生通過分析、比較、綜合、類推等不斷產生假設并圍繞假設進行推理。啟發學生將原有的各種片斷知識、素材,從各個不同的角度加以改組,從中發現必然的聯系,逐步形成比較合理的學習方案。教師一方面要允許學生有形形色色的猜測、想像,強調獨立思維、直覺思維和洞察力的形成。另一方面也要啟發學生明確因果關系,強調邏輯推理,而不是胡亂猜測。課堂教學開始,先讓學生復習可能含有的三種物質的性質,并以實驗加以佐證。三中物質的性質:①CuSO4溶于水后成為藍色溶液;②Na2CO3遇酸后產生氣泡;③Ba(NO3)2遇稀 H2SO4后產生白色沉淀;④三者兩兩混合,CuSO4+Na2CO3→藍色沉淀，Na2CO3+ Ba(NO3)2→白色沉淀, CuSO4+Ba(NO3)2→白色沉淀,其中前二種沉淀均會溶于稀HNO3。又如銅與濃HNO3的反應,將銅片改為銅線,以便一觀察到現象,即抽走銅線停止實驗,防止NO2再逸出;再如,在做H2S、SO2等有毒氣體的實驗時,改用它們的水溶液,并改在注射筒中少量取用,就是防止有毒氣體逸出。在實驗中,滲透環保意識,正是化學知識應用的社會價值所在。之后,教師點撥、引導學生就課前設計的實驗方案進行小組討論、交流,以進一步完善實驗方案。討論結束后,每一小組派代表發表組內確定的實驗方案(投影)。而后,大家評議各組實驗方案的優劣。實驗方案并不是唯一,因此,大家對各組方案只是評議,而并不歸結于一個方案,孰優孰劣,由實驗鑒別時論證。

3. 動手實驗，啟發探究

學生依托學案進行自主學習，對學案上一些典型題，或開放性問題，可充分討論，進行師生互動，生生互動，共同探究，尋找更合理、更完美的解答。對一些描述性問題，還可鍛煉學生的綜合概括能力和語言表達能力。經過討論，激活了學生的思維，并且思維過程得到了優化，也較完善地掌握了知識點。為了提高質疑釋疑的水平，化學教師還需改變教育觀念，學習多科知識，更新自身的知識結構，提高自身的綜合素養，特別是科研素養和對知識的探究素養。驗證是學生確立自己的假設是否成立的關鍵,是獲得正確的概念、理論的基本保證。驗證的方法一般以實驗為主,要以實驗中觀察到的科學事實為依據來判斷假設的科學性。當實驗事實與假設不符時,學生可再進行討論或向教師提出疑問。教師則要啟發學生找出失敗的根源所在,增加適當的知識素材,指導學生重新進行假設、驗證師生首先共同討論實驗注意事項。①實驗每2人一組,安靜耐心,作好現象記錄。②各組組成成分不同,因此實驗過程中不受鄰組同學實驗的干擾。③取樣白色粉末時,應以少量為宜,以防白色粉末受到溫度影響不溶解而誤認為沉淀。④溶解白色粉末時,應用蒸餾水,而不用自來水,以防止 Cl-在實驗中的干擾。⑤膠頭滴管取燒杯內溶液時,應靠住燒杯內壁,接觸液面即可。學生根據討論,進行實驗。實驗時,可以根據具體情況,對方案作一些調整。在實驗時,要注意觀察現象,并作好記錄。實驗結束根據現象,作出結論。

4.討論結果, 啟發思維

在假設、驗證的基礎上學生必然求得結論,使感性體驗符號化,成為認知結構的內在成分。因此,教師要對學生經過驗證的假設進行加工,用科學的語言來表達結論,適時進行恰當的評論,讓學生真正體會到從感性認識上升到理性認識的歡愉。學生則要積極地把抽象化了的概念、原理應用到新情景中去,用概念、原理體系去解釋新的現象,這種過程既是對原有認知結構的完善,又是概念、原理的復現,有助于加深對概念的理解、記憶,增強了應用概念、原理來解決問題的能力。教師對學生實驗時的錯誤操作作啟發:對學生中出現的錯誤結論作剖析,分析其中操作及選用試劑等可能的錯誤。此時,教師還應積極引導學生發散性思維:第一步除加水溶解,還可以用什么方法?學生接過教師拋過來的問題后,立即可以投入到討論、實驗探索之中,使學生的思維始終在探究性學習中運轉。[第一步還可以這樣做:取樣,把白色粉末置于表面皿上,然后滴加稀HCl或稀HNO3,看是否產生藍色的現象(判斷有無 CuSO4),看是否產生氣泡(判斷有無Na2CO3)]。

5.反思小結，啟發拓展

啟發學生對本節實驗課發表自己的見解和體會 (自由發言) 。針對本節課從實驗習題的布置,實驗方案的設計,實驗鑒定的過程等方面,要求學生寫一篇科技小論文,談自己學習的感受、體會及對這類課的創新想法,還可啟發學生設計課題帶到課外進行研究。化學實驗是“啟發-探究-有效”教學取得成功不可缺少的“橋梁”和“中介”。在教學中應盡可能地給學生提供化學儀器和藥品，啟發學生適當拓展，積極主動地進行實驗探究。同時，在學生做實驗的過程中，教師應給學生思考的時間、發問的時間和批判的時間。如，碳在氧氣中反應的實驗，若操作不規范，就會看不到明顯現象出現，那么老師就要引導學生認真分析原因，激發他們的探究欲望。因而有目的穿插探究性實驗也是課堂教學的有力補充。例如，不少同學對二氧化碳氣體通入氯化鈣溶液無沉淀表示懷疑，老師可激勵學生動手演示，通過演示學生自然知道無沉淀，并分析原因，這比老師單一講解的效果要好得多；同時，還可以進一步啟發學生：若二氧化碳通入以后再加入少量的氫氧化鈉溶液，現象如何?再設問：若將二氧化碳、氨氣混合通入氯化鈣溶液中將會出現什么現象？如在講“分子”這節內容時,演示酒精與水混合總體積縮小的實驗,并分析證明分子之間有空隙的時候,就有學生提出是不是所有兩種液體混合總體積都縮小呢?有沒有增大的呢?對于這個學生敢于懷疑、敢于探索的精神我們要肯定。雖然他提出的問題不利于分子空隙的解釋,但不能制止學生提出的不同意見,不能遏制學生的探究意識。教師可通過對實驗結果的分析,以及引導學生討論等方式,把學生引導到正確的結論上來。實踐經驗證明，改變實驗的“驗證式”為“啟發探究式”，不僅切實可行，而且能有效培養學生的創新精神和實踐能力。

總之,新課程理念要求教師當好導演,學生當好演員。化學實驗課給學生提供了啟發-探究-有效學習的好場所、好機會,它讓學生擴大視野,增長知識,動手動腦,提高能力,發展個性特長,有利于全面提高學生的綜合素質，有利于充分發揮教學中的“兩主”作用，提高教學效益。

[1]胡振虹等 有效教學 和諧課堂 [M].北京:光明日報出版社,2008.

[2]傅道春.新課程課堂教學百問[M].海南: 海南出版社,2003.

[3]王祖浩,王磊.普通高中化學課程標準(實驗)解讀[M].武漢湖北教育出版社,2004.