開展“快樂化學(xué)”，提升學(xué)生的探究能力

谷峰

山東省榮成市第三十七中學(xué)是一所“五·四”制農(nóng)村學(xué)校，近三年來我校在課堂教學(xué)改革方面進(jìn)行探索，目的是破除原有的“滿堂灌”和“滿堂問”的教學(xué)模式，變學(xué)生被動(dòng)接受為主動(dòng)學(xué)習(xí)，建設(shè)“服務(wù)于學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的課堂”。經(jīng)過多種教學(xué)模式的探索，逐漸提高了課堂效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量，跨越了“三代課堂”，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和探究水平都有所提高。接下來，筆者將介紹教學(xué)改革中的“快樂化學(xué)”。

一、通過研究，發(fā)現(xiàn)問題

通過調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)在課堂上存有學(xué)生表演過度而深度內(nèi)涵研究不夠的現(xiàn)象。究其原因，有教師專業(yè)能力不足的問題，還有學(xué)生探究能力不足的問題，特別是化學(xué)等以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生提不出有價(jià)值的問題，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的疑問缺乏再探究的意識(shí)，紙上談兵多，動(dòng)手操作少，這成了制約我校教學(xué)改革的重點(diǎn)問題。為此，我們參與了“快樂化學(xué)”項(xiàng)目的研究，立足農(nóng)村學(xué)生的實(shí)際，認(rèn)真實(shí)施“做中學(xué)”的理念，開展“先做后學(xué)”的研究，為課堂教學(xué)改革引領(lǐng)了方向，提供了新的深入研究的平臺(tái)。

二、找出根源，解決問題

學(xué)生缺乏探究能力，既有學(xué)生自身思維方式、學(xué)習(xí)方式的問題，也有教師缺乏探究意識(shí)的問題，還有學(xué)校在教學(xué)理念上的問題。找到了問題的根源，就應(yīng)該從問題的源頭找出解決問題的途徑，設(shè)計(jì)解決方案。

1.教會(huì)學(xué)生“提出問題”

在科學(xué)探究中，提出問題是一個(gè)重要的前提。然而，學(xué)生在以往的實(shí)驗(yàn)中，往往不能提出有價(jià)值的問題。究其原因，主要是只注意強(qiáng)烈刺激的現(xiàn)象、忽視其他現(xiàn)象，忽略操作順序、裝置特點(diǎn)和條件，只觀察不思考，提出的問題不規(guī)范、描述不準(zhǔn)確等等。針對(duì)上述問題，我們采取以下兩種解決方法：

（1）教會(huì)學(xué)生一個(gè)方法

經(jīng)過反復(fù)研究，我們確定了“觀察——描述——質(zhì)疑”三步法對(duì)學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。在觀察層面，要求學(xué)生學(xué)會(huì)從空間和時(shí)間兩個(gè)方面著手，既要觀察實(shí)驗(yàn)的整體裝置，又要從實(shí)驗(yàn)前、中、后進(jìn)行對(duì)比觀察，并總結(jié)操作步驟。描述是質(zhì)疑的前提，要求學(xué)生認(rèn)真觀察，并能把觀察到的現(xiàn)象用準(zhǔn)確的語(yǔ)言描述出來，然后進(jìn)一步追問描述出的內(nèi)容，從而轉(zhuǎn)化成問題。

（2）引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)兩問

一是對(duì)具體現(xiàn)象直接設(shè)問。在鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)中提問“鎂條為什么能燃燒？燃燒為什么發(fā)白光？燃燒后生成的物質(zhì)是什么？”引導(dǎo)學(xué)生用規(guī)范的化學(xué)語(yǔ)言來描述問題。二是對(duì)類似現(xiàn)象比較追問。在“鋅和硫酸反應(yīng)”時(shí)追問“鋅放入硫酸里能反應(yīng)，其他金屬和硫酸也能反應(yīng)嗎？換成其他酸行不行？生成的氣體是一樣的嗎？都能放出熱量嗎？”力圖通過類比追問訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維，使他們學(xué)會(huì)從化學(xué)的視角提出更深層次的問題。

2.鼓勵(lì)學(xué)生“質(zhì)疑異例”

在以往的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生更注意觀察與課本描述相一致的現(xiàn)象，而對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象關(guān)注度不夠。清華大學(xué)宋心琦先生說過：“科學(xué)上最偉大的發(fā)明，往往是在對(duì)異例的質(zhì)疑中產(chǎn)生。”因此，我們應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生敢于質(zhì)疑和探究異例現(xiàn)象。

（1）鼓勵(lì)探究異常實(shí)驗(yàn)

在“換一種視角看世界”一課中，學(xué)生分組做“鎂條燃燒”實(shí)驗(yàn)，有學(xué)生說看到了黃綠色的光，這一描述引起了學(xué)生們的好奇，課后，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng)，把鎂條放進(jìn)一定濃度的氮?dú)庵腥紵蠹医K于知道了“黃綠色”的秘密。還有諸如“石灰水變渾濁再變澄清”等實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象，教師都引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行了探究。學(xué)生在探究過程中突破了慣性思維，拓展了知識(shí)空間，培養(yǎng)了質(zhì)疑的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（2）自主探究失敗的實(shí)驗(yàn)

我校設(shè)置了開放實(shí)驗(yàn)室，中午、課外活動(dòng)、雙休日全部對(duì)學(xué)生開放，讓他們自主探究失敗的實(shí)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)“讓天平說話”一課時(shí)，部分小組在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)銅的質(zhì)量反而比氧化銅還要多，實(shí)驗(yàn)宣告失敗。在課后探究中，學(xué)生們更加小心地操作，每個(gè)環(huán)節(jié)都確保無誤，最后通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)問題出在試管后貼的標(biāo)簽上，學(xué)生們稱量完試管后再貼上標(biāo)簽，在極其精準(zhǔn)的天平上當(dāng)然會(huì)有誤差，而這一誤差通過他們的自主探究得到了解決。失敗的實(shí)驗(yàn)是自主探究的開始，學(xué)生能在自主探究中集中精力、開動(dòng)腦筋，找到問題的關(guān)鍵，從而發(fā)現(xiàn)并解決問題，這是提升探究能力的重要途徑。

3.拓展學(xué)生的想象空間

愛因斯坦說過：“想象力是科學(xué)研究中的實(shí)在因素。”微觀世界對(duì)學(xué)生而言很陌生，因此，探索微觀世界除了實(shí)驗(yàn)以外，還要通過激發(fā)學(xué)生的想象力來實(shí)現(xiàn)。

（1）激活學(xué)生的想象思維

為激活學(xué)生的想象思維，我校主要采取“猜想——事實(shí)——描述”的課堂設(shè)計(jì)、微粒觀的引入和圖片展示的方式，使學(xué)生經(jīng)歷由假設(shè)到確認(rèn)的過程，學(xué)會(huì)用微粒來描述物質(zhì)的構(gòu)成，此外，我校還組織初三學(xué)生參加以《水分子一家》為題的擬人化文章比賽，從而增強(qiáng)了他們對(duì)微粒觀的理解。

（2）豐富學(xué)生的想象空間

豐富學(xué)生的想象空間主要是通過組織學(xué)生參加想象力作品比賽來實(shí)現(xiàn)，鼓勵(lì)他們用類比、擬人的手法，以漫畫的形式，畫出分子、原子的模型、大小、間隔和運(yùn)動(dòng)方式，學(xué)生創(chuàng)作了《氧分子漫游記》等主題作品，通過想象用多種方式描述了物質(zhì)與微粒之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)了對(duì)化學(xué)知識(shí)的深度理解。

4.引領(lǐng)學(xué)生實(shí)踐探究

探究性實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)相對(duì)較多，因此，指導(dǎo)學(xué)生的探究性實(shí)驗(yàn)，我們注重從兩個(gè)方面做起：

（1）打開學(xué)生的設(shè)計(jì)思路

合理的計(jì)劃是探究的前提，在“變舊得新謂之‘化”的點(diǎn)燃蠟燭實(shí)驗(yàn)中，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為蠟燭變成蠟燭油是一種化學(xué)變化，教師一開始并沒有反駁，而是把這個(gè)問題變成了探究實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生分三個(gè)階段完成實(shí)驗(yàn)：第一，做一個(gè)設(shè)計(jì)證明蠟燭油是新的物質(zhì)；第二，如何證明能燃燒的蠟燭油就是蠟燭；第三，如何證明蠟燭燃燒生成二氧化碳。經(jīng)過教師的引導(dǎo)，把學(xué)生的設(shè)計(jì)思路引向深入，保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

（2）指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐

在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，想要解決問題就要?jiǎng)邮謱?shí)踐。蠟燭實(shí)驗(yàn)在課后的探究中，首先就遇到了“如何點(diǎn)燃蠟燭油”的困難，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，點(diǎn)燃了蠟燭油并驗(yàn)證生成物，然后通過實(shí)驗(yàn)推翻了自己的想法。教師也借學(xué)生探究的熱情，讓他們提前學(xué)習(xí)教材的“科學(xué)探究要素”環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)他們自主完成探究實(shí)驗(yàn)報(bào)告和化學(xué)作文，從而體驗(yàn)到了一次完整的化學(xué)探究過程。實(shí)踐探究不僅能幫助學(xué)生解決問題，而且還能調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步開展探究活動(dòng)。

三、項(xiàng)目研究帶來的變化

一是學(xué)生喜歡。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究滿意率總體超過96%，課堂效率接近86%，實(shí)驗(yàn)成功率為85.7%，61%的學(xué)生表示非常喜歡化學(xué)課。經(jīng)過僅半年的時(shí)間，項(xiàng)目就在所有的課程中脫穎而出，深受學(xué)生歡迎。

二是教師提升。我們要求教師做好“再教設(shè)計(jì)”和“教學(xué)機(jī)智”等資料的匯總，通過測(cè)量數(shù)據(jù)、研究原理、體驗(yàn)細(xì)節(jié)及實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，教師的專業(yè)能力得到了快速提升。

三是家長(zhǎng)支持。通過問卷調(diào)查，我們了解到大多數(shù)家長(zhǎng)支持學(xué)校的項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)工作，關(guān)注學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的反應(yīng)。92.3%的家長(zhǎng)們對(duì)實(shí)驗(yàn)研究表示很滿意，部分家長(zhǎng)對(duì)項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癖ＷC學(xué)習(xí)質(zhì)量提出了質(zhì)疑，這也是我們下一步要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

四是學(xué)校發(fā)展。“快樂化學(xué)”實(shí)驗(yàn)半年，對(duì)學(xué)校而言，最大的收獲就是鍛煉了教師的思維，項(xiàng)目研究引入了問題提出、問題剖析、問題解決等思維方式，使教師的思維進(jìn)入到研究中去，引領(lǐng)和助推了學(xué)校的課堂教學(xué)改革與發(fā)展。

（作者單位：山東省榮成市第三十七中學(xué)）

（責(zé)任編輯：徐曉卿）