基于探究性學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

摘 要：在傳統(tǒng)教學(xué)中過于注重接受性學(xué)習(xí)，學(xué)生的學(xué)習(xí)比較被動(dòng)。而新課程理念要求學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)在掌握基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的同時(shí)，更加注重學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，而探究性學(xué)習(xí)則是實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的一種有效學(xué)習(xí)途徑。通過對(duì)教材演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，充分挖掘了實(shí)驗(yàn)的探究功能，為學(xué)生提供了良好的探究性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

關(guān)鍵詞：探究性學(xué)習(xí)；實(shí)驗(yàn)改進(jìn)；探究功能

一、背景

在我們的傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)方式比較單一，過于注重知識(shí)的傳授和學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握，過于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀普遍存在，學(xué)生的學(xué)習(xí)比較被動(dòng)，個(gè)性受到壓抑。

為了改變現(xiàn)有的教育狀況，我國順利進(jìn)行了新課程改革。新課程要求課程要促進(jìn)每個(gè)學(xué)生身心健康發(fā)展，培養(yǎng)良好品德，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)教育要滿足每個(gè)學(xué)生終身發(fā)展的需要，培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望和能力。新課程對(duì)課程目標(biāo)提出了更高的要求，強(qiáng)調(diào)使學(xué)生獲得基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的過程中要同時(shí)學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和形成正確的價(jià)值觀，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集信息和處理信息的能力，獲取新知識(shí)的能力、分析問題和解決問題的能力以及交流與合作的能力。而探究性學(xué)習(xí)則是可以實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的一種有效學(xué)習(xí)途徑。

二、探究性學(xué)習(xí)的含義

探究性學(xué)習(xí)指學(xué)生在學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)或現(xiàn)實(shí)生活情境中選取某個(gè)問題作為突破點(diǎn)，通過質(zhì)疑、發(fā)現(xiàn)問題；調(diào)查研究、分析研討，解決問題；表達(dá)與交流等探究學(xué)習(xí)活動(dòng)，獲得知識(shí)，激發(fā)情趣，掌握程序與方法。它是一種學(xué)生學(xué)習(xí)方式的根本改變，學(xué)生由過去主要聽從教師講授，從學(xué)科的概念、規(guī)律開始學(xué)習(xí)的方式變?yōu)閷W(xué)生通過各種事實(shí)來發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律的方式。

教育家施瓦布曾指出：“如果要學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，那么有什么學(xué)習(xí)比通過積極地投入到探究的過程中去更好呢？”這句話對(duì)科學(xué)教育中的探究性學(xué)習(xí)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。施瓦布認(rèn)為：“教師應(yīng)該用探究的方式展現(xiàn)科學(xué)知識(shí)，學(xué)生應(yīng)該用探究的方式學(xué)習(xí)科學(xué)內(nèi)容。”他建議科學(xué)教師首先要到實(shí)驗(yàn)室去，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程，而不是在教室里照本宣科地教授科學(xué)。這就是說在向?qū)W生介紹正規(guī)的科學(xué)概念和原理之前應(yīng)該先讓他們到實(shí)驗(yàn)室里做實(shí)驗(yàn)。用實(shí)驗(yàn)的證據(jù)來解釋和深化教材中的內(nèi)容。

三、案例分析

化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)對(duì)大量化學(xué)事實(shí)、現(xiàn)象進(jìn)行科學(xué)探究和概括的一門自然科學(xué)，在化學(xué)學(xué)習(xí)中實(shí)驗(yàn)是獲取知識(shí)，進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新的重要手段，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)是化學(xué)教學(xué)的最基本特征，而化學(xué)探究主要體現(xiàn)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)方面。但是長期以來，在化學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)多以驗(yàn)證性為主，過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的接受與掌握，失去了它的探究功能，也忽略了過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀這兩個(gè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。所以，我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)中認(rèn)真挖掘?qū)嶒?yàn)中的探究功能就顯得尤為重要。

鑒于以上思考現(xiàn)對(duì)九年級(jí)化學(xué)義務(wù)教育滬教版教材中的課堂演示實(shí)驗(yàn)做了如下改進(jìn)，在教學(xué)實(shí)踐中取得了很好的教學(xué)效果：

上教版《義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書——化學(xué)》九年級(jí)上冊(cè)教材的第2章第2節(jié)——奇妙的二氧化碳中，編者設(shè)計(jì)了二氧化碳與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，通過將二氧化碳通入滴有紫色石蕊試液的蒸餾水中發(fā)現(xiàn)石蕊變紅，再將此紅色溶液加熱沸騰發(fā)現(xiàn)紅色褪去又恢復(fù)了紫色這個(gè)實(shí)驗(yàn)，從而說明二氧化碳與水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)碳酸。

但在我們的實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)有以下的問題：因?yàn)槭菍⒍趸纪ㄈ氲斡凶仙镌囈旱恼麴s水中，石蕊變紅了，學(xué)生很容易將二氧化碳誤認(rèn)為是酸性物質(zhì)，造成理解上的困難和偏差。其實(shí)，本實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)上可以更深層次地挖掘其探究的功能，為學(xué)生提供進(jìn)行科學(xué)探究的機(jī)會(huì)，這樣的活動(dòng)雖然要用更多的時(shí)間，但對(duì)學(xué)生正確掌握科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)是很有必要的，也是新課程理念所倡導(dǎo)的。

為此，我在實(shí)際的課堂教學(xué)中對(duì)本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)，取得了良好的教學(xué)效果：

1.創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

探究式學(xué)習(xí)作為一種學(xué)習(xí)方式，它不同于科學(xué)家的探究活動(dòng)。與科學(xué)家的探究過程的主要區(qū)別在于，探究性學(xué)習(xí)必須滿足學(xué)生在短時(shí)期內(nèi)學(xué)到學(xué)科的基本知識(shí)和學(xué)科的結(jié)構(gòu)，所以這個(gè)過程在許多情況下都要被簡化，比如提出問題這個(gè)環(huán)節(jié)，在大部分的教學(xué)中都是由教師提出問題，或由教材提出問題。

在實(shí)際教學(xué)中，教師可先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示：將二氧化碳通入滴有紫色石蕊試液的蒸餾水，發(fā)現(xiàn)石蕊變成了紅色。當(dāng)學(xué)生正新奇于石蕊顏色的變化時(shí)，教師便可自然引出所要探究的問題：“為何石蕊會(huì)變色？”“是什么物質(zhì)使石蕊變色了呢？”

2.依據(jù)已有知識(shí)，做出假設(shè)

提出問題后，組織學(xué)生針對(duì)問題進(jìn)行討論，但是對(duì)于剛接觸化學(xué)的九年級(jí)學(xué)生來說，對(duì)于如何做出合理的假設(shè)還沒有掌握科學(xué)的方法，因此教師要提供有用的資料并做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)和點(diǎn)撥。如，可提示學(xué)生從二氧化碳通入滴有石蕊的蒸餾水后，試管內(nèi)含有哪些物質(zhì)去思考。在之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)知道二氧化碳能溶于水中，所以學(xué)生依據(jù)已有知識(shí)很容易給出試管中有水、二氧化碳、石蕊這三種物質(zhì)，同時(shí)我們又是在研究水與二氧化碳能否反應(yīng)的前提下，所以學(xué)生也能比較順利地想到可能有二氧化碳和水反應(yīng)生成的新物質(zhì)。于是便可以提出如下猜想：（1）是水使石蕊變紅；（2）是二氧化碳使石蕊變紅；（3）水與二氧化碳反應(yīng)生成的新物質(zhì)使石蕊變紅。

3.制訂方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

提出猜想后，可先由學(xué)生在討論中自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。提出方案后再共同討論方案的可行性并做出必要的補(bǔ)充。在此過程中，學(xué)生的思維活動(dòng)被充分地調(diào)動(dòng)起來，能積極主動(dòng)地參與到探究過程中，教師只是課堂的組織者和引導(dǎo)者，要不斷幫助學(xué)生將粗糙的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)一步精致化、合理化。

例如，實(shí)驗(yàn)方案可設(shè)計(jì)如下：

實(shí)驗(yàn)提示：紫色的石蕊遇到酸性物質(zhì)會(huì)變紅（用實(shí)驗(yàn)A展示）

4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象

用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)的科學(xué)性，必須要以實(shí)驗(yàn)中觀察到的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)，所以在這一環(huán)節(jié)中，教師一定要讓學(xué)生學(xué)會(huì)仔細(xì)地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并且必須秉著實(shí)事求是的原則做好正確的記錄。

學(xué)生分組完成實(shí)驗(yàn)，正確觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好記錄：

實(shí)驗(yàn)B：石蕊不變紅

實(shí)驗(yàn)C：石蕊不變紅

實(shí)驗(yàn)D：石蕊變紅

5.分析信息，得出結(jié)論

用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證假設(shè)的科學(xué)性，必須要以實(shí)驗(yàn)中觀察到的實(shí)驗(yàn)事實(shí)為依據(jù)，在此基礎(chǔ)上分析、歸納、推理和論證，證實(shí)、修正或否定自己的推測，最終得到問題的答案，使感性體驗(yàn)知識(shí)化，內(nèi)化成學(xué)生自己的知識(shí)。

由B和C可知，水和二氧化碳都不能使石蕊變色，都不是酸性物質(zhì)，由D可知，水與二氧化碳同時(shí)存在時(shí)，石蕊變紅。從對(duì)比中可知該現(xiàn)象的產(chǎn)生只可能是兩者反應(yīng)生成了新的物質(zhì)，且是酸性物質(zhì)，從而使石蕊變紅。

四、對(duì)本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的思考

本實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后的方案明顯比教材中的方案耗時(shí)要多，但是在這樣的探究過程中學(xué)生的思維更活躍，學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)體驗(yàn)探究過程，體會(huì)探究帶來的快樂和成就感，便于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)，使獲得化學(xué)知識(shí)與技能的過程也成為理解化學(xué)，進(jìn)行科學(xué)探究的過程。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力及培養(yǎng)學(xué)生分析問題、探討問題、解決問題的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度起了很大的作用。教師在課堂上不僅僅是“授之以魚”更是“授之以漁”。對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)、生活都將產(chǎn)生積極的影響，并且在探究過程中，學(xué)生獲得了成就感，更激發(fā)了他們學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情。

這種教與學(xué)的過程，能更好地使我們完成知識(shí)與技能的傳授，能力與方法的培養(yǎng)，情感與態(tài)度的熏陶，實(shí)現(xiàn)新課程的教學(xué)理念。

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（作者單位 江蘇省常州外國語學(xué)校）