化學(xué)探究性活動(dòng)與學(xué)生心理發(fā)展

余新武,呂銀華,景臻臻

(1.湖北師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,湖北 黃石 435002;2.黃石七中，湖北 黃石 435002)

1 課題研究的背景及意義

新的國家課程標(biāo)準(zhǔn)中，探究性學(xué)習(xí)被提到了核心的地位。活動(dòng)的開展涉及學(xué)生的問題與探索、合作與交流、實(shí)事求是、知難而進(jìn)、細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)、有條不紊等心理素質(zhì)的培養(yǎng)。化學(xué)探究性活動(dòng)的主體是中學(xué)生，其心理方面處在幼稚和成熟之間的狀態(tài)。新的學(xué)習(xí)環(huán)境、更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)、繁重的學(xué)業(yè)、中高考升學(xué)壓力，一些學(xué)生逐漸暴露出了影響成績(jī)和身心成長(zhǎng)的心理問題。學(xué)科教學(xué)在學(xué)校教育中所占的時(shí)間多，對(duì)學(xué)生的發(fā)展具有較大的影響。將學(xué)科教學(xué)作為實(shí)施學(xué)生心理調(diào)整的主渠道，在學(xué)科學(xué)習(xí)中加強(qiáng)心理指導(dǎo)，可以幫助學(xué)生提高心理素質(zhì)、健全人格、增強(qiáng)承受挫折和適應(yīng)環(huán)境的能力。

探究性學(xué)習(xí)在我國尚處于探索階段，探究性學(xué)習(xí)的文獻(xiàn)資料主要集中在近些年，加上我國關(guān)于化學(xué)教學(xué)心理學(xué)的研究形成也較晚，研發(fā)程度比較低，所以關(guān)于探究性活動(dòng)中心理學(xué)的研究較少，化學(xué)探究性活動(dòng)中的心理學(xué)研究更是有待開拓。根據(jù)心理學(xué)及有關(guān)探究性學(xué)習(xí)理論，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況和相關(guān)案例，探索化學(xué)探究性活動(dòng)中心理學(xué)的運(yùn)用范圍,并且通過活動(dòng)發(fā)現(xiàn)和解決學(xué)生相關(guān)心理問題，可尋找一條在化學(xué)探究性活動(dòng)中幫助學(xué)生提高心理適應(yīng)能力的有效途徑。

2 化學(xué)探究性活動(dòng)的一般概念和相關(guān)心理種類

2.1 化學(xué)探究性活動(dòng)的內(nèi)涵

學(xué)生探究性活動(dòng)的目的是以提升學(xué)生的探究能力和化學(xué)素養(yǎng)為宗旨，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，獲得知識(shí)，體會(huì)過程，掌握方法，提升創(chuàng)新能力，并潛移默化地培養(yǎng)高尚的情操和正確的價(jià)值觀[1]。對(duì)于化學(xué)探究性活動(dòng)，常見的顯性活動(dòng)形式有聽教師講授、回答問題、討論交流、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察記錄、環(huán)境考察、考試競(jìng)賽等。而隱性活動(dòng)的核心是思維活動(dòng)，主要指對(duì)獲得信息的整理、分析、反思、總結(jié)過程以及相伴隨的心理活動(dòng)。

2.2 化學(xué)探究性活動(dòng)中學(xué)生心理種類

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)也是化學(xué)探究性活動(dòng)中的一個(gè)重要組成部分，也是了解學(xué)生性格特征、心理活動(dòng)的重要過程。由于中學(xué)生心理的不成熟性，在探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生除活潑、新奇之外，也常存在以下不良心理狀態(tài):“馬大哈”心理、害怕受挫心理、盲目隨眾心理、懶散敷衍心理、自以為是心理，以及觀察不細(xì)致、手腳不協(xié)調(diào)、條理不清晰、桌面不整潔等弱點(diǎn)。因此，探究性教學(xué)既要培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)研究的意識(shí)與能力，也要幫助學(xué)生歷練團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于負(fù)責(zé)、大膽實(shí)踐、規(guī)范操作以及實(shí)事求是和堅(jiān)持不懈的科學(xué)品質(zhì)與心態(tài)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，實(shí)現(xiàn)新課改的三維教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)的具體內(nèi)涵如圖1所示：

圖1 學(xué)生良好的科學(xué)品質(zhì)的具體內(nèi)涵

因此，在化學(xué)探究性活動(dòng)中，教師可針對(duì)學(xué)生的不同心理特征采取恰當(dāng)?shù)牟呗约右灾笇?dǎo)。

3 化學(xué)探究性活動(dòng)中學(xué)生心理發(fā)展策略

3.1 問題提出階段

問題是探究的起點(diǎn)，是學(xué)習(xí)思想?yún)R集的中心和焦點(diǎn)。化學(xué)教學(xué)中，可把一些化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象、本質(zhì)、原理、定律或物質(zhì)的存在、用途設(shè)置成問題，隱藏在情景材料中，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)，找到探究的起點(diǎn)。活動(dòng)在呈現(xiàn)這些探究問題時(shí)，可以根據(jù)學(xué)生探究水平的實(shí)際情況做出不同要求。

3.1.1 設(shè)定恰當(dāng)情境，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)的興趣和熱情 建構(gòu)主義非常強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的情境性，提倡在教學(xué)中使用真實(shí)性的任務(wù)，讓學(xué)生通過合作來解決情境性問題，以此建構(gòu)能靈活遷移應(yīng)用的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)代教育技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)的普及，使教師能夠?qū)⑹谡n內(nèi)容和學(xué)生日常生活的真實(shí)事例或問題緊密聯(lián)系起來，從多角度，多方位創(chuàng)設(shè)比較逼真的化學(xué)事實(shí)、實(shí)驗(yàn)、問題、模擬等情境，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

案例一：“電視報(bào)道，在氣候寒冷的地區(qū)，道路上的水結(jié)成了冰。為了能保證車輛的安全行駛，護(hù)路工人就在路面上撒鹽。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來說明撒鹽的科學(xué)道理。”老師給出了情景和探究要求，經(jīng)過思索，部分同學(xué)設(shè)計(jì)出了探索方案。他們將冰的溫度與冰加鹽后的溫度進(jìn)行對(duì)比，從而得出了鹽能使水的凝固點(diǎn)下降的結(jié)論，在路面上撒鹽可以有效地阻止結(jié)冰。

案例分析與反思：初中學(xué)生在初學(xué)化學(xué)時(shí)，好奇與恐懼都有。自然界、生產(chǎn)生活中的化學(xué)現(xiàn)象的生動(dòng)描述和魔術(shù)般的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)，可極大地激發(fā)學(xué)生的探究興趣，新奇刺激心理。上述事例引入一個(gè)新聞生活常識(shí)，把化學(xué)知識(shí)貫穿其中，克服了他們對(duì)新知識(shí)的陌生與畏懼心理，同時(shí)又激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使他們能主動(dòng)地去探索化學(xué)知識(shí)。除此之外，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自己開展實(shí)踐活動(dòng)，如自制汽水、冰箱除臭劑，嘗試污水凈化、銹痕處理，除去衣服上的斑跡，進(jìn)行環(huán)境調(diào)查，了解如不粘鍋、干洗、“尿不濕”、冰墊、熱墊等生活應(yīng)用以及溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、電池、氫能源、納米材料熱點(diǎn)話題等。這些活動(dòng)貼近生活，能有效地激發(fā)學(xué)生探索化學(xué)奧秘的熱情，讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)與社會(huì)生活的廣泛聯(lián)系，感受到化學(xué)是鮮活的、生動(dòng)的和有用的。當(dāng)學(xué)生能用化學(xué)知識(shí)解決一些日常生活中的問題后，他們的認(rèn)知好奇心很容易就被激發(fā)出來，產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)、探究動(dòng)機(jī)。這種動(dòng)機(jī)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力最持久、最穩(wěn)定的動(dòng)力。

3.1.2 引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生猜想和假設(shè)，敢于提出探究性問題，克服學(xué)生惰性或畏懼心理 在目前的化學(xué)探究式教學(xué)中，“猜想與假設(shè)”環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生大多只是遵循教師預(yù)設(shè)的方案，探究教師想要的答案，思維發(fā)散十分有限。主要原因是學(xué)生心理上擔(dān)心提出的問題過于幼稚，害怕被取笑或受打擊而放棄表達(dá)自己的想法，部分學(xué)生不相信自己，從心理上放棄思考和探究，使探究活動(dòng)從開始就失去意義[2]。

對(duì)于這一現(xiàn)象，在活動(dòng)開始時(shí)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)基礎(chǔ)，提出初步合理的設(shè)想，鼓勵(lì)學(xué)生敢于設(shè)想、不怕失敗，再引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)理性的思考與探索，這個(gè)過程有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)和探索程序的內(nèi)化與適應(yīng)，幫助學(xué)生克服懷疑、困惑、焦慮等不良心理。

案例二：一次探究活動(dòng)，開始學(xué)生沒有思路、也害怕提錯(cuò)問題，經(jīng)過啟發(fā)(從生活中、社會(huì)活動(dòng)以及平常的學(xué)習(xí)中去找)，很快有同學(xué)提出問題：住校生的飲用水有很多黃色沉淀物，毛巾也用不了多久就爛了，想探究一下黃色沉淀物是什么？還有同學(xué)提出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)把復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化。第一次活動(dòng)學(xué)生能提出問題就很好，老師給予了表揚(yáng)。同時(shí)提醒：你提出的問題值不值得研究、如何研究，建議同學(xué)們互相討論，制定實(shí)驗(yàn)方案。鑒于其他組還沒有提出問題，老師把事先準(zhǔn)備好的盛有固體粉末的試劑瓶(未貼標(biāo)簽)讓同學(xué)們觀察，學(xué)生立刻產(chǎn)生“該試劑瓶中盛的是什么”的問題。老師乘勢(shì)詢問同學(xué)們能否解決，還有沒有類似的問題，培養(yǎng)從課堂學(xué)習(xí)和生活觀察中隨時(shí)提出問題進(jìn)行探究的意識(shí)。

案例分析與反思：在這次活動(dòng)中老師首先通過一些簡(jiǎn)單提示，打破了探究開始時(shí)的堵塞現(xiàn)象，使同學(xué)們能很快通過提示發(fā)散思維，并及時(shí)給予鼓勵(lì)增強(qiáng)學(xué)生積極性。接著又逐步引導(dǎo)同學(xué)進(jìn)行了猜想和假設(shè)。在這一過程中不僅增強(qiáng)了學(xué)生探究的興趣，通過引導(dǎo)與遷移，提高了學(xué)生問題提出意識(shí)，也為探究活動(dòng)的開展提供了較為明確的方向。這種現(xiàn)象類似于具備燃燒條件的環(huán)境，一個(gè)火苗足以引起大火。

3.1.3 選擇難度適宜的問題進(jìn)行探究，維持學(xué)生的探究興趣 過于簡(jiǎn)單或難度過大的問題都不能充分激發(fā)學(xué)生探索興趣。這正好符合學(xué)生的認(rèn)知心理特點(diǎn)：跳一跳，才能夠得著。使學(xué)生探究易于成功, 調(diào)動(dòng)和維持學(xué)生的探究興趣。[3]在選擇探究課題時(shí)，應(yīng)考慮到中學(xué)生既渴望體驗(yàn)成功心理特點(diǎn)又面臨學(xué)習(xí)任務(wù)重，時(shí)間有限的實(shí)際情況。

案例三：銅與濃鹽酸混合加熱生成氫氣。中學(xué)化學(xué)強(qiáng)調(diào)金屬活動(dòng)順序表，學(xué)生知道銅不能置換出氫氣，但卻不知道銅與濃鹽酸加熱卻是可以生成氫氣的。研究者初編為“請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)銅與濃鹽酸共熱產(chǎn)生的氣體的成分”。初測(cè)(僅要求用書面報(bào)告其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))的結(jié)果令人失望，所有的學(xué)生都沒有考慮點(diǎn)燃?xì)怏w時(shí)需驗(yàn)純，所以問題改為：“有人認(rèn)為，用濃鹽酸加熱可除去銅中混有的二氧化錳雜質(zhì)，理由是銅與濃鹽酸不反應(yīng)，而加熱時(shí)：MnO2+4HCI=MnCl2+Cl2+2H2O。請(qǐng)通過實(shí)驗(yàn)證明這種方法的可行性，并用化學(xué)原理解釋原因”。[4]試圖讓學(xué)生在加濃鹽酸于混合物中加熱的過程中，觀察到銅溶解并生成無色氣體，從而產(chǎn)生認(rèn)知沖突，知識(shí)得到強(qiáng)化。

案例分析與反思：這個(gè)探究活動(dòng)是在學(xué)習(xí)新知識(shí)后的進(jìn)一步研究，當(dāng)同學(xué)們對(duì)新知識(shí)好奇心還未消退時(shí)再提出問題，是學(xué)生的好奇心再一次調(diào)動(dòng)，而且運(yùn)用了“嘗試-錯(cuò)誤-反思-矯正-實(shí)驗(yàn)-總結(jié)”的靈巧思路和多種學(xué)習(xí)手段，將動(dòng)手、觀看、動(dòng)腦協(xié)調(diào)起來，強(qiáng)化理解，知識(shí)記憶自然更牢固。

3.2 方案制定階段

學(xué)生在科學(xué)探究的過程中，需要制定科學(xué)探究的活動(dòng)計(jì)劃，對(duì)具體的細(xì)節(jié)問題還要進(jìn)行具體的分析，這個(gè)階段可以培養(yǎng)學(xué)生既具有大局觀，思路清晰，又能針對(duì)具體問題仔細(xì)斟酌的心理品質(zhì)。教師在活動(dòng)實(shí)踐中應(yīng)注重化學(xué)問題解決策略的指導(dǎo)，使學(xué)生學(xué)會(huì)挖掘隱含條件，在眾多的信息中分辨正確和評(píng)價(jià)信息的有效性，選擇自己所需要的正確信息。如通過曲線、圖片、數(shù)據(jù)、表格、實(shí)物、簡(jiǎn)圖等來獲取問題解決的信息，通過顏色、沉淀、氣味、爆鳴等物質(zhì)性質(zhì)或反應(yīng)現(xiàn)象以及改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置引起學(xué)生的好奇和注意力，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些信息和現(xiàn)象背后的化學(xué)原理。形象地說，就是搭起一個(gè)支架，讓植物之藤能夠自由生長(zhǎng)。同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)方案和方法也逐漸豐富和規(guī)范起來，克服學(xué)生在活動(dòng)中因?yàn)橐粫r(shí)沒有頭緒或思路不清晰而產(chǎn)生的盲目焦慮心理。

3.3 活動(dòng)開展階段

化學(xué)探究活動(dòng)中有些實(shí)驗(yàn)需要各種條件和操作都準(zhǔn)確才能得到正確現(xiàn)象，而現(xiàn)實(shí)中常常會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)環(huán)節(jié)不當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤結(jié)果，而打擊學(xué)生的自信心。這時(shí)需要教師及時(shí)鼓勵(lì)，幫助他們克服消極心理，使學(xué)生經(jīng)常處于一種“跳一跳摘到桃子”的狀態(tài)，在探究中不斷進(jìn)步，在享受成功愉悅的同時(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心，迸發(fā)更強(qiáng)烈的欲望和內(nèi)在潛能，實(shí)現(xiàn)自身素質(zhì)的全面發(fā)展。這就是心理學(xué)中所提到的最近發(fā)展觀。

3.3.1 注重學(xué)生探究興趣的保持，淡化外部刺激，克服害怕消極心態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)強(qiáng)的意志 案例四：害怕是每個(gè)人都會(huì)出現(xiàn)的基本心緒之一，間接的感知也同樣會(huì)產(chǎn)生截然不同的后果。如老師強(qiáng)調(diào)要注意化學(xué)實(shí)驗(yàn)的安全，電視上和報(bào)刊宣傳化工產(chǎn)品有毒和某些藥品的致癌作用，這些都可能造成性格內(nèi)向的學(xué)生在探究活動(dòng)中容易產(chǎn)生害怕緊張和畏懼心理。實(shí)驗(yàn)室氣味難聞、酒精燈著火、濃硫酸腐蝕、某些反應(yīng)過于激烈等直接感受，導(dǎo)致一些探究性實(shí)驗(yàn)會(huì)因?yàn)楹ε挛ｋU(xiǎn)而不敢進(jìn)行。特別是本人或別人由于操作失誤產(chǎn)生一些危險(xiǎn)時(shí)，更是如此。

案例分析和反思：研究活動(dòng)開始前演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要保持適宜的情緒，實(shí)驗(yàn)操作要規(guī)范、熟練、現(xiàn)象明顯。有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，操作要準(zhǔn)確，保證萬無一失。即使偶爾出現(xiàn)問題也要處之泰然、果斷處理，用科學(xué)態(tài)度加強(qiáng)學(xué)生承受力，掌握了方法自然就不害怕了。第二是恰當(dāng)激勵(lì)，培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)強(qiáng)的意志品質(zhì)。少部分學(xué)生操作能力比較弱，既希望有人幫助指點(diǎn)，又怕因操作錯(cuò)誤受到老師批評(píng)，因而放大了緊張心理。教師應(yīng)避免過度關(guān)注，以鼓勵(lì)為先。對(duì)有創(chuàng)新或有不同觀點(diǎn)的同學(xué)首先給以肯定，對(duì)有進(jìn)步的學(xué)生每次給以鼓勵(lì)性的評(píng)語，尤其要注意多為學(xué)困生創(chuàng)造成功的機(jī)會(huì)，讓他們體會(huì)成功的感覺。

3.3.2 適當(dāng)?shù)男睦砬楦薪逃龠M(jìn)學(xué)生智能發(fā)展 由于探究性活動(dòng)課程的活動(dòng)性、開放性特點(diǎn), 師生交往的時(shí)空更廣闊, 教育契機(jī)豐富, 這要求教師應(yīng)充分運(yùn)用自己的人生經(jīng)歷、實(shí)踐智慧、幽默的語言、有效的方法、平和的態(tài)度，使化學(xué)活動(dòng)過程成為師生共同探索、相互交流、評(píng)價(jià)反思的愉快活動(dòng)過程，成為促進(jìn)學(xué)生心理逐漸成熟的過程。

3.4 活動(dòng)評(píng)價(jià)階段

化學(xué)探究性活動(dòng)強(qiáng)調(diào)的是探究過程，新課程非常重視課程評(píng)價(jià)，倡導(dǎo)要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果，更要關(guān)注他們學(xué)習(xí)的過程。針對(duì)學(xué)生自信心不足的普遍特性, 教師要采取低姿態(tài)和角色退讓, 淡化權(quán)威形象, 擴(kuò)大學(xué)生的權(quán)力空間, 使其體驗(yàn)到自己受到重視, 產(chǎn)生自主的感覺, 在一定程度上消除與教師的心理阻隔。達(dá)到發(fā)揮學(xué)生長(zhǎng)處、不斷改進(jìn)短處、重在經(jīng)歷過程，掌握方法、培養(yǎng)意識(shí)、熏陶情操、提升信心的目的。評(píng)價(jià)可以在充分展示成果的基礎(chǔ)上采用自評(píng)、互評(píng)、師評(píng)等多種形式，包括實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)器材的選用，信息收集、數(shù)據(jù)的處理、有價(jià)值的建議、學(xué)生間的交流與合作，知識(shí)與技能、情感態(tài)度價(jià)值觀、過程與方法等多方面內(nèi)容。其方式有語言交流、文字呈現(xiàn)、成果展示、材料匯集等，并更關(guān)注學(xué)生自身的作用、進(jìn)步與發(fā)展，讓不同心理狀況和能力差別的學(xué)生都有被重視、有貢獻(xiàn)、可發(fā)展的和諧心理。

四個(gè)階段的探究性活動(dòng)，可用圖2的示意描述其過程與特點(diǎn)。

圖2 化學(xué)探究性活動(dòng)的過程與特點(diǎn)

4 歸納結(jié)論

現(xiàn)代教育的根本目標(biāo)是培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與和諧人格。本文針對(duì)化學(xué)探究性活動(dòng)實(shí)質(zhì)和學(xué)生心理特點(diǎn)討論了開展適應(yīng)不同學(xué)生心理特點(diǎn)的化學(xué)探究性活動(dòng)策略，歸納在表1中。

表1 實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中學(xué)生的不同心理行為表現(xiàn)與教師教學(xué)策略

總之, 探究性活動(dòng)中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生良好心理品質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)的很好情景載體，需要教師有耐心、有方法，又針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行長(zhǎng)期的訓(xùn)練和培養(yǎng)。

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