初中化學探究式學習情景創設：原則與方法*

蔡輝舞

（廈門市翔安區實驗學校　福建廈門　361102）

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初中化學探究式學習情景創設：原則與方法*

蔡輝舞

（廈門市翔安區實驗學校福建廈門361102）

摘要：創設合適的探究學習情景是探究教學的前提和保障。創設具體的探究學習情景應遵循問題化、興趣化、過程化、適度化等原則，通過立足實際、源于生活、活用表演和巧創實驗等多種方法創設探究學習情景，引導學生經歷探究過程，培養探究能力和科學素養。

關鍵詞：學習情景；探究式學習；原則；方法

*本文系2014年福建省中小學教師發展基金立項課題“基于‘少教多學’理念建構化學作業系統校本化的研究”（課題編號：FZJJ20130202445）階段性研究成果之一。

《義務教育化學課程標準（2011年版）》［1］提到“探究”高達180處，其中課程基本理念出現4處“探究”，課標也明確指出：科學探究是一種重要而有效的學習方式，在義務教育化學課程內容中單獨設立主題，明確地提出發展科學探究能力所包含的內容及要求。義務教育階段的化學課程以提高學生的科學素養為主旨，激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的基本過程和方法，發展科學探究能力［1］。一個理智而又愉悅的學習情景，是激勵學生主動學習和探究的根本保證。能否創設合適而具體的探究學習情景，直接影響到學生探究學習方式的形成和探究能力的培養。所以，教師掌握探究學習情景的原則，運用多種方法創設具體的探究學習情景，是探究式教學有效推進的關鍵與保障。

一、創設探究學習情景應遵循的四原則

1.問題化——點燃思維火花

有價值的教學情景一定是內含問題的情景，因為問題是教學的心臟，問題是思維探索的引子。

如“測定空氣中氧氣的含量”實驗教學有下面兩種設計方法：

（1）由教師講解實驗過程及實驗注意事項，然后要求學生按課本所述實驗進行驗證。

（2）教師創設層次性問題：通過問題，啟迪學生思維，培養分析解決問題的能力。

①小滴管——大學問。滴管吸水的原理是什么呢?

②如圖實驗探究：____

Ⅰ.紅磷燃燒觀察到什么現象?冷卻后打開止水夾看到什么現象?Ⅱ.經分析獲得什么結論?③該裝置測定氧氣的原理是什么?

（3）討論交流：Ⅰ.為確保實驗成功，對實驗裝置有何要求?Ⅱ.操作中應注意什么?

（4）延伸與反思：Ⅰ.在實驗中，若氣體減少的體積小于五分之一，是何原因?Ⅱ.廣口瓶余下的氣體主要是什么?它有哪些性質?

上述兩種設計，哪一種更易激發學生探究的興趣，更易培養學生的問題意識和解決問題能力呢?答案是不言而喻的。因為后一種以問題為導向，創設問題情景，激發學生解決問題的沖動，使學生產生對學習目標強烈的認識需要，激活了課堂思維，課堂由此充滿探究味，學生體會著探究中激蕩著思維的樂趣。

2.興趣化——激發學習欲望

興趣是最好的老師，一個人的學習及成就的取得同濃厚的學習興趣是分不開的。學生是否產生濃厚的探究學習欲望，很大程度上取決于教師創設的學習情景是否充滿興趣元素。

如在學習較為枯燥的“根據化學方程式的簡單計算”時，教師播放“火箭發射成功嫦娥三號奔月”的視頻，改變了以往學生對計算題這類單調操練課型懶得思考、惰于分析的情況。

通過嫦娥三號奔月這一劃時代事件創設探究學習情景。若火箭推進器中燃料是液氫，助燃劑是液氧，如果你是這次火箭推進器的設計師，當確定火箭升空要攜帶5t的液氫，你會在火箭助燃倉中填充多少噸的液氧來滿足這些液氫的完全燃燒?如果液氧過少會造成什么后果?如果液氧過多又會怎么樣呢?

利用視頻中激動人心的發射情景，激發了學生學習的興趣，同時，通過對問題的分析，也使學生明白了定量計算、精確計算在生產生活中的運用，體會化學知識的重要性，從而引入主題——從“量”的角度研究物質的變化也就水到渠成了。

3.過程化——體驗過程探究

讓學生體驗知識的建構過程，教師要改變知識的呈現方式，把教材中的知識點、關鍵節點乃至實驗中的疑點創設成學生可以體驗的探究過程，并在探究過程中建構知識、形成技能、獲得體驗、發展能力。

例如在學習常見的堿Ca（OH）2、NaOH與CO2反應時，將CO2分別通入Ca（OH）2、NaOH溶液中，CO2與Ca（OH）2反應有沉淀生成，而與NaOH反應無現象，那么CO2與NaOH是否確實發生了反應?如果有反應，如何證明?學生經歷了理論推導過程和實驗探究過程的思維與實踐的體驗，收獲了知識與能力。

理論證明：通過師生分析、討論、交流實驗原理，化學反應必定有新物質生成，可以通過反應物減少（若為氣體，壓強會產生變化）或通過檢驗生成物的存在加以證明。

實驗證明：學生通過小組的討論交流，形成了多種方案：1.在CO2與NaOH反應后的溶液中滴加HC1，若有氣泡產生，則CO2與NaOH發生了反應。2.在CO2與NaOH反應后的溶液中通入Ca（OH）2，若有白色沉淀產生，則CO2與NaOH發生了反應。3.在集氣瓶中收集滿CO2迅速倒入NaOH，用一個帶有U型管的橡皮塞塞緊，如果液面發生變化，證明反應了。4.CO2迅速倒入NaOH，用一個帶有導管的塞子塞緊，導管一端套上氣球，氣球鼓起則反應了。5.在塑料瓶收集滿2瓶CO2，一瓶迅速倒入NaOH，另一瓶迅速倒入水中，蓋好瓶塞，比較塑料瓶變癟的程度，發覺倒入NaOH的變癟嚴重……通過一系列討論和探究活動，學生在討論中實驗，在實驗中探究，在探究中總結，在總結中收獲科學方法，學生經歷探究過程，提升了解決問題的能力。

4.適度化——營造憤悱佳境

探究學習情景的創設應能使學生產生“憤”、“悱”的心理佳境，形成“心求通而不得”的認知沖突、“口欲言而不能”的急需狀態，激發學生探究的學習動機。如果學習情景中隱含的問題過于簡單，就無法形成認識沖突，激不起學生挑戰欲望；如果隱含的問題難度太大，就會使學生產生退縮心理，失去參與的信心和熱情。

例如學習“二氧化碳性質”時，進行了如下的教學設計：

演示實驗：向放有兩支高低不同燃著的蠟燭的燒杯中，倒入一瓶氣體。

提出問題：觀察到什么現象?通過實驗，可得出該氣體具有哪些性質?請你猜一猜，該氣體可能是什么氣體?并設計一個實驗證明你的猜想。

活動與探究：學生思考、討論，進行二氧化碳氣體的證明。

提出問題：還有哪些事實或實驗，來說明二氧化碳的密度比空氣大?

學生交流、討論得出：二氧化碳的相對分子質量是44，空氣平均相對分子質量是29，收集二氧化碳的集氣瓶是正放；二氧化碳可以滅火；同體積氣球充入二氧化碳比充入空氣下沉得快。

實驗素材來源于書本，但又不拘泥于書本進行簡單驗證，而是創設了充分、自由的空間，設置了跳一跳摘桃子的層層遞進式問題，引發學生思維，驅動學生進行探究實驗方案的設計。

二、創設探究學習情景的方法

1.立足實際，創設問題探究情景

問題情景是激發學生求知的有效載體，它造成學生心理與知識內容之間的不平衡。而學生要重構這種不平衡狀態，就要急于了解知識的來龍去脈，并通過思考、分析解決問題。如果問題能立足于實際、更具有真實性，對學生產生的震撼作用更明顯，學生也更能明白知識的價值，產生的學習欲望也會更強烈。

例如學習“天然氣”時：播放發生在身邊的事故視頻：2014年9月19日廈門湖里發生造成5死26傷的煤氣爆炸事故，全國各大媒體都競相報道該事故。事故發生后，廈門出臺禁止餐飲場所使用煤氣瓶的通知，強力推廣使用天然氣。

提出問題：如果你是事故調查員，請從煤氣的物理、化學性質角度分析煤氣爆炸的原因，并向居民解釋為什么改用天然氣，天然氣和煤氣相比有什么優點?

通過查找資料、交流、討論、探究，學生明白了天然氣、煤氣的主要成分是什么?該物質具有的物理性質有哪些?化學性質有哪些?使用中應注意什么?這類真實的事件，激發了學生產生強烈的求知欲，在真實問題情景下，學生迫切要學習知識，利用化學知識分析問題，解決問題，也使學生對社會對人民增添了一份責任感。

2.源于生活，創設討論探究情景

從學生的生活經驗出發，以化學原始現象的創設和生活素材的選取為重要環節的信息加工過程，架設一座聯系“化學”與“生活”的橋梁，創建討論平臺。情景來源生活，人人都能說，都有話說，在討論中形成精彩思維碰撞也就有了可能。

例如“金屬資源保護”教學中：

教師：（多媒體展示）金屬腐蝕是普遍存在的現象。全世界每年因金屬腐蝕而造成的經濟損失高達7000億美元，是各項天災（臺風、水災、地震）等損失總和的6倍。因此，研究腐蝕機理，采取防護措施，有重大的意義。

提出問題：在生活中，為預防金屬腐蝕，用過哪些方法呢?

生1：我家的鐵門刷上油漆。

生2：我媽把鍋洗干凈后，常常倒過來晾干。

生3：我爸經常在我的自行車鏈條上涂油。

生4：我打完球后，要立即把沾滿汗水的眼鏡框擦干……

提出問題：大家的生活經驗很豐富，觀察也很仔細。那么，生銹和哪些因素有關?上述措施為什么能防止腐蝕?

學生討論、交流……

學生熟悉的“生活原型”問題，作為討論引子，蘊含著多種知識生長點，可從中不斷發現與提出問題，實現生活問題化學化，化學問題生活化。生活化問題在充滿情趣的氛圍中爆發出鮮活的生機，讓不同層次學生都能由此參與討論探究，體驗化學知識解決問題的樂趣。

3.活用表演，創設趣味探究情景

趣味情景易使大腦皮層處于興奮狀態，活躍學生的思維。初中生學習持續性仍不穩定，根據初中生生理、心理特點，新鮮、有趣的情景往往能激發學習動力，而令人驚訝的魔術表演和真人秀表演則能觸動學生趣味興奮點。

例如：在“中和”反應中教師可先給學生表演變色魔術。教師手里拿一朵事先用氫氧化鈉溶液浸過的白花，然后噴上酚酞溶液，變成了紅色，而后又噴上了鹽酸溶液，又恢復了白色。學生在驚嘆之余，探究欲望被激活了。

又例如：為了讓學生更好地理解微觀世界，了解化學變化的實質是分子的化分、原子的重新組合，而且化學變化中原子的種類、數目、質量是不變的。講解“水分解”的微觀過程時，請兩個身材相當的學生上臺表演啞劇，學生雙手都帶上白色拳擊手套，緊握拳頭（表示兩個氫原子）放在下巴下（頭表示一個氧原子），整體形象地表示了水分子，音樂響起（表示通電），手與下巴分開，然后兩個人頭碰頭，手碰手，形象地表現了水分子的分解。就這樣將微觀世界形象化、抽象知識表現化，趣味表演讓學生對微觀世界的理解豁然開朗。

又例如在其它化學教學中，結合相關教學內容，我們做的“魔棒點燈”、“自制果凍”、“瓶吞雞蛋”、“水中生火”、“清水變牛奶”等趣味性實驗，都能激發起學生強烈的學習興趣。

4.巧創實驗，創設思維探究情景

化學是一門以實驗為基礎的學科，教師應以實驗為載體，創設認知沖突，使學生產生疑惑，引爆思維火花，誘發探究欲望。

如：在“金屬跟鹽的反應規律”的教學中首先讓學生猜測Na與CuSO4溶液反應的生成物。由于已有Fe 與CuSO4溶液反應的知識，受思維定勢的影響，學生認為它們反應應該生成Cu和Na2SO4，教師不急于糾正學生的錯誤，因勢利導，補充了一個演示實驗：往燒杯倒入適量的硫酸銅溶液后再投入一小粒金屬鈉。這時，奇跡出現了：鈉在液面上快速轉動，反應很激烈，同時產生藍色（也有少量黑色）沉淀，期待中的紅色銅并沒有出現。出乎意料的現象背離了學生原來的判斷，思路受阻。此時應該從產生氣體和藍色沉淀這一實驗事實得出Na與可溶性鹽溶液反應的特殊性。此時學生也明白了，在金屬活動順序表里，位于前面的金屬能把位于后面的金屬從它們的化合物的溶液中置換出來（前金換后金），但K、Ca、Na應除外。

若將結論直接呈現讓學生被動接受，這樣的學習方式雖然省事，卻扼殺了學生探究思考、操作實踐、參與知識形成過程的機會，顯然是不應提倡的。教師通過新奇的實驗引導學生在一環緊扣一環的探究情景中，觀察實驗現象、分析提煉、發展探究能力。

三、愿景

因為有了探究學習情景的創設，

探究不再是單向而單調的。教師在探究式教學中應根據學習目標和內容，靈活選用方法，創設最適合學生探究學習的情景，使化學學習充滿探究味，交流過程洋溢著愉悅情緒，探究進程閃爍著智慧火花，從而啟迪學生的思維，促進學生理解化學的本質和科學素養的提高。

參考文獻

［1］中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）［M］.北京：北京師范大學出版社，2012

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.02.012

文章編號：1008-0546（2016）02-0041-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B