論發現法進入化學教學

楊春燕

（南京市第六中學江蘇南京210001）

論發現法進入化學教學

楊春燕

（南京市第六中學江蘇南京210001）

根據布魯納提出的野發現學習理論冶，運用發現法教學模式進行化學教學。

發現法；情境；探究；假設；錯誤

發現法進入化學教學的理論依據是美國教育心理學家和教育家,當代認知心理學派和結構主義教育思想的代表人物之一布魯納提出的“發現學習理論”。發現法教學模式指導思想是教師不應當讓學生處于被動接受知識的狀態,教師要為學生提供一定的材料,創設問題情境,引導學生獨立地發現解決問題的方法,從中發現事物之間的聯系和規律,獲得相應的知識,形成或改造認知結構的過程。［1]

布魯納認為,雖然學生所學習的知識都是經過人類長期實踐已經知曉并證明了的事物,但是,學生依靠自己的努力獨立地認識和總結出原理、規律,這對學生而言仍然是一種“發現”。在他看來,學生的這種發現和科學家在科學研究領域里對人類以前未知的現象、規律進行探索而獲得的新知識的發現,其本質是一樣的,都是把現象進行重新組織轉換,超越現象本身,在更一般的層次上進行類別組合,從而獲得新的編碼系統,得到新的信息或領悟。

發現法教學模式沒有固定的程序,靈活性和自發性都很大。近年來,本人根據人教版教材和化學學科特點,依托發現法理論,注重課堂教學的有效性研究,總結出一點心得。現將教學實踐整理成文,以期和同行共勉。

一、創設情境，提出和明確使學生感興趣的問題

創設學習主題所依托的情境,激發學生的學習興趣和探索動機,引起學生的認知沖突,喚起求知欲望,使學生明確認知目標,啟發學生發現和提出問題,為引導學生發現法進入化學教學做好準備。

1.以圖片堯實物模型帶入真實情景

把看得見摸得著的實體帶入課堂,能讓學生由心理和情感上感到“貼切”而容易理解情境中蘊含的知識內容。

2.利用現代教育技術，如錄像帶堯投影儀堯VCD等手段創設問題情境

在“晶體結構”的教學中,利用能實現三維空間的動畫展示各種晶體的空間結構,如：naCl、CsCl、Si、SiO2、CO2等。把這些看不見摸不著的東西,結合畫面變換,把學生帶入一個形象生動直觀的認知情境。

3.利用演示實驗創設問題情境

例如：在學習“溶液的酸堿性”時,讓學生測定身邊物質如食醋、酸奶、果汁等的酸堿性,通過實驗中物質顏色、狀態、氣味等的變化。引導他們認識酸和堿及與其相關的概念,培養實驗探究技能。

4.介紹化學史創設情境

例如：講有機化合物中苯的結構時,聯系化學家凱庫勒夢見“蛇咬尾巴”發現苯環結構式的科學想象方法;在有關氨的教學中,談談哈伯在合成氨研究中屢屢受挫,知難而進,最終取得重大突破的精神。讓化學史走進化學課堂,利用化學家在發現和發明過程中體現的真、善、美,使學生學到科學方法的同時樹立遠大志向和奮斗目標。

5.聯系生產社會實際，利用貼近生活的常見現象創設問題情境

例如在學習“分子無規則運動”知識時,就可以從水的常溫蒸發和受熱蒸發這樣的日常現象入手,引發學生關注、檢索、提取、運用已有的知識經驗。

6.由舊知識的拓展引出新問題創設問題情境

研究表明：在“新舊知識的結合點”上產生的問題情境,最能激發學生的認知沖突。［2]例如,在學習氫氣的實驗室制法時,教師提問實驗室制氧氣的反應原理、裝置、收集方法、檢驗方法等,使學生通過對新舊知識關系的認識,主動建構新知識。

二、使學生體驗到問題某種程度的不確定性，激發其探究

傳統的教學方式和過程由于過分強調了教師的地位和作用,而忽略了學生學習的主動性和積極性,直接影響學生學習效果,如何調動學生學習的內在動力和激勵學生主動學習？我認為在課堂教學過程中,可以采用發現性的教學方式,留給學生一定的時間和空間,讓學生思維、質疑、探索、提問,可以大大激發學生的學習興趣和強烈的求知欲。例如：在討論濃硝酸強氧化性,用銅片與濃硝酸反應時,同學們會看到反應產生大量紅棕色氣體,但溶液的顏色變為綠色。我們講課和書本上都說生成了Cu(nO3)2和nO2。同學們質疑：“Cu(nO3)2溶液應該是藍色的,而生成的產物是綠色的,產物應該不是Cu (nO3)2”。我首先表揚了該同學勤于思考、敢于質疑的精神,然后讓學生觀察,一瓶純凈的濃硝酸,另一瓶是實驗室常用的濃硝酸,同學們看到：純凈的濃硝酸是無色的,但實驗室常用的濃硝酸呈棕黃色,結合前面學習的硝酸不穩定性,得出結論：實驗室常用的濃硝酸呈現棕黃色是因為部分濃硝酸見光分解產生了紅棕色nO2溶于其中。然后讓同學們想想,藍色與什么顏色混合會顯示綠色？同學們恍然大悟,原來綠色是反應產生的紅棕色nO2與反應產生的藍色Cu(nO3)2混合后表現出的顏色。據此,也證明了濃硝酸與銅反應生成的氣體就是nO2,瓶中空間觀察到的紅棕色氣體并不是生成了nO再與空氣中的O2反應形成的。接著,我在上述反應后的溶液中加入適量水,同學們看到溶液從綠色變成了藍色。結合教材：3nO2+H2O=2HnO3+nO,因硝酸和一氧化氮都是無色的,加深理解了前面學的知識。這樣應課程和教材需要自然形成的發現法教學,大大激活了學生的思維,激發了學生探索、求真、大膽質疑的科學精神,從而調動了學生學習化學的熱情和積極性。如此,這些教材中沒有涉及的問題,在發現法的教學過程中,通過學生的質疑和討論,有利于激發學生的興趣,提高了教學的有效性。

三、依據線索，協助學生分析材料和證據，提出可能假設，幫助學生做出正確的判斷

鼓勵學生大膽而科學地預測,學生的發現學習和科學家的發現過程本質上是相同的,只有程度上的不同,中學生的發現學習方式從本質上說是“引導——發現式”,教師引導作用有重要的意義。在化學教學中,教師引導鼓勵學生對一個問題從多個角度提出問題,并進行預測。例如：向na2O2和H2O反應后的試管中滴加酚酞,振蕩。出現現象：溶液先變紅,后褪色。學生困惑：溶液變紅是因為反應中生成了naOH,那為什么會褪色呢？對這個意外的現象,可以鼓勵學生從不同的角度思考,查找原因：褪色可能的原因是什么？如何通過實驗來證明你的假設是否成立呢？引導猜測：可能的原因是什么？如：以下假設進行論證。

①溫度過高;②被反應中生成的氧氣氧化;③可能堿液濃度過大;④被反應過程中生成的H2O2氧化。

可能的原因實驗驗證實驗現象結論溫度過高冷卻不復原錯誤堿濃度過高稀釋不復原錯誤氧氣氧化不復原錯誤取0.1mol窯L-1的NaOH溶液，滴加酚酞，通入氧氣H2O2氧化取0.1mol窯L-1的NaOH溶液,滴加酚酞,滴加H2O2溶液褪色正確

設計方案、實驗論證、記錄現象：

分析總結：

溶液褪色是因為反應過程中生成的H2O2漂白的結果。

四、協助學生在錯誤中實現教學的生成

按行為主義學習理論的說法,個體在學習情境中表現正確反應立即獲得強化是構成學習的主要條件。布魯納不贊成此觀點,他認為學生在探索性的反應之后是否立即獲得強化并不重要;同時強化也不一定是外在強化,學生在發現問題時從錯誤調整到正確的認知過程,這本身就是一種強化,并且學生一旦發現錯誤而自行改正之后,其所產生的強化比外在獎賞更有價值。［3]

對學生的錯誤,教師要正確面對,教師應該理解學生的錯誤,正因為出錯,才會有點撥、引導。教學過程即是暴露學生各種錯誤、障礙和矛盾的過程,又是展示學生聰明才智、形成獨特個性的過程。教師要認識到學生的錯誤也是一種教學資源,在與學生的錯誤辨析中實現教學的生成。例如在習題教學中遇到這樣一個問題：判斷“新制氯水經光照一段時間后,pH減小”的說法是否正確,學生錯誤率很高。剛開始報怨學生這么簡單的問題竟還不會,后來想學生不會說明沒掌握這個知識點,教學應以學生為中心才對。又了解到高一學生學習氯氣這一節內容時,還沒有學習可逆反應和化學平衡的知識,老師補充的“氯水的成分”等知識,學生只是死記硬背的,從原理上講他們根本沒有搞懂,所以完全有必要花費一些時間,利用新學的化學平衡知識幫助學生徹底弄清這個問題。經過一段時間的個別思考、小組交流,最終同學們用自己剛剛學過的知識系統地分析了新制氯水光照后最終的狀態,學生臉上露出了自豪的笑容。就這樣,一節課和同學們一起分析了一道選擇題,雖然沒有完成預設的講評內容,但從學生的表現來看,他們積極參與,熱烈探究,情感體驗愉悅,從而達到了事半功倍的效果。

由此可以看出教師的主要任務在于引導學生去發現,對發現技巧與方法進行培養,而不是直接教給學生解決問題的方法。這種教學方法強調以學生為中心,把學生作為知識的主動建構者,以掌握基礎知識和基本技能作為學生發展的支撐點,培養學生的科學素養和探究能力。

［1]汪鳳炎，燕良軾主編.教育心理學新編［M].廣州：暨南大學出版社，2007：209

［2]張曉峰.創設物理問題情境的原則與方法［J].山西教育，2002，（14）

［3]汪鳳炎，燕良軾主編.教育心理學新編［M].廣州：暨南大學出版社，2007：204

1008-0546（2011）03-0025-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2011.03.012