科學(xué)探究中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的教學(xué)初探

周雪花

【摘 要】化學(xué)課堂教學(xué)中，科學(xué)探究既要避免“探究泛濫”，也要避免“探究放任”。本文以滬教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)《質(zhì)量守恒定律》復(fù)習(xí)課中的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，探索在科學(xué)探究中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效途徑與方法。

【關(guān)鍵詞】探究活動(dòng)；思維能力；教學(xué)初探

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1671-8437（2019）16-0087-02

義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用。在化學(xué)教學(xué)中，如何利用好探究式教學(xué)，如何提升學(xué)生思維能力，如何避免為了探究而探究？本文以滬教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第四章《質(zhì)量守恒定律》復(fù)習(xí)課中探究活動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，探索培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效途徑與方法。

1 內(nèi)容合理，真實(shí)探究

目前，教師在設(shè)計(jì)公開(kāi)課或示范課上課形式時(shí)，個(gè)別老師會(huì)隨意安排幾個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，就認(rèn)為是科學(xué)探究課，但實(shí)質(zhì)沒(méi)有探究意義，既浪費(fèi)課堂時(shí)間，課堂效率還較低。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的真實(shí)需求來(lái)決定是否需要探究，設(shè)計(jì)合理的探究實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行真實(shí)、有意義的探究，而不是一場(chǎng)“秀”。通過(guò)學(xué)生制作第四章內(nèi)容的思維導(dǎo)圖和結(jié)合學(xué)生日常的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生普遍反映本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)是《化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系》，對(duì)其運(yùn)用也存在一些困難。根據(jù)學(xué)生的真實(shí)反饋確立復(fù)習(xí)的核心內(nèi)容---質(zhì)量守恒定律，結(jié)合課本材料開(kāi)展真實(shí)探究。

1.1 課例設(shè)計(jì)

師：根據(jù)大家對(duì)本章學(xué)習(xí)的反饋，認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系是本章的重點(diǎn)和難點(diǎn)，早在兩三百年前，就有兩位科學(xué)家研究了這個(gè)關(guān)系，請(qǐng)閱讀屏幕上的資料。

師：誰(shuí)的觀點(diǎn)正確？

學(xué)生：拉瓦錫，因?yàn)椴x耳在敞口容器內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，波義耳在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

師：驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)一定需要在密閉容器內(nèi)進(jìn)行嗎？

學(xué)生：有氣體參與或生成的實(shí)驗(yàn)需要。

師：碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)需在密閉容器內(nèi)進(jìn)行嗎？

教師用錐形瓶、橡皮塞、小試管組裝成的密閉裝置進(jìn)行碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)橡皮塞被彈出。

1.2 設(shè)計(jì)意圖

以史料引入，利用學(xué)生已有的知識(shí)展開(kāi)復(fù)習(xí)，讓學(xué)生很快進(jìn)入思考的狀態(tài)，打開(kāi)第一道思維。碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)是對(duì)書(shū)本實(shí)驗(yàn)石灰石和稀鹽酸反應(yīng)的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)升級(jí)，是學(xué)生思維上稍微跳一下就能完成的任務(wù)。橡皮塞的意外彈出，讓學(xué)生在真實(shí)的情境中意識(shí)到在密閉容器內(nèi)進(jìn)行質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證時(shí)還需要考慮氣壓對(duì)裝置的影響，從開(kāi)啟了真實(shí)的探究，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置。

2 有的放矢，高效探究

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)需運(yùn)用科學(xué)探究的要素合理啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生按“提出問(wèn)題、猜想、假設(shè)、設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)……”的基本流程開(kāi)展探究活動(dòng)，而不是將儀器、藥品直接扔給學(xué)生，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)操作提示，學(xué)生盲目實(shí)驗(yàn)，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種“異常狀況”視而不見(jiàn)。若只“做”不“思”，這樣的探究流于形式。“探究放任”會(huì)讓一節(jié)課失去效率和節(jié)奏感、甚至失去上課的意義。因此，教師需要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知來(lái)構(gòu)建探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和

難度。

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)可以克服氣壓、浮力等因素影響的實(shí)驗(yàn)裝置。

1、2組儀器：針筒、橡皮塞、錐形瓶

3、4組儀器：石灰水、小試管、膠頭滴管、錐形瓶

5、6組儀器：塑料瓶、試管

2.2 設(shè)計(jì)意圖

此設(shè)計(jì)是對(duì)學(xué)生知識(shí)能力、思維能力拔高、升華的一個(gè)過(guò)程，不能光提升，而沒(méi)有實(shí)際操作意義。若把這么多儀器不進(jìn)行分類，而是混亂在一起，讓學(xué)生去尋找并組裝設(shè)計(jì)，放任探究出現(xiàn)的情境就是學(xué)生對(duì)著這些儀器傻傻的看，無(wú)從下手，浪費(fèi)時(shí)間，毫無(wú)意義。通過(guò)明確分類，學(xué)生有目的地進(jìn)行設(shè)計(jì)并解釋原理。

3 貫穿情境，層層探究

學(xué)源于思，思源于疑?；瘜W(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)中要求真實(shí)的情境引發(fā)真實(shí)的問(wèn)題，真實(shí)的思考，不斷質(zhì)疑、解疑，施行層層遞進(jìn)式探究。

3.1 課例設(shè)計(jì)

質(zhì)量守恒定律驗(yàn)證設(shè)計(jì)：從利用碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律所用的裝置選擇開(kāi)始，通過(guò)發(fā)現(xiàn)密閉裝置的選擇需要考慮反應(yīng)后氣壓對(duì)裝置的影響；引導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)裝置，接一個(gè)氣球或者塑料袋之類的物質(zhì)來(lái)緩沖氣壓，結(jié)果實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后裝置總質(zhì)量減少；學(xué)生思考后發(fā)現(xiàn)密閉裝置的選擇還要考慮到浮力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)裝置再設(shè)計(jì)。

質(zhì)量守恒定律運(yùn)用設(shè)計(jì)：學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)藥品堿面包裝發(fā)現(xiàn)其配料是碳酸鈉，學(xué)生質(zhì)疑是不是純的碳酸鈉并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)計(jì)算碳酸鈉的含量。學(xué)生建議將之前實(shí)驗(yàn)中的塑料袋剪破，擠走二氧化碳?xì)怏w，裝置減輕的質(zhì)量便是二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳求碳酸鈉的純度。

3.2 設(shè)計(jì)意圖

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中始終圍繞碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)這個(gè)情景展開(kāi)學(xué)習(xí)，不斷引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、解疑，激發(fā)學(xué)生的探究精神，學(xué)會(huì)科學(xué)探究的一般方法。圍繞同一個(gè)主題情境可以讓學(xué)生思考集中，減輕思考難度，便于引導(dǎo)學(xué)生不斷生疑和設(shè)計(jì)解疑的方案；遞進(jìn)式地探究，將不斷擴(kuò)展學(xué)生知識(shí)面、更新學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)、升華學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力。

4 拓展思維，加深探究

我國(guó)古代學(xué)者就提倡“學(xué)以思為貴”，“學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆”?？梢?jiàn)，思維能力的培養(yǎng)在學(xué)習(xí)中的重要性。教師啟發(fā)誘導(dǎo)得好，學(xué)生的邏輯思維能力就發(fā)展得越好，對(duì)事物認(rèn)識(shí)的能力就越強(qiáng)，自制能力、自學(xué)能力、創(chuàng)新能力、探究能力就越強(qiáng)，這將對(duì)學(xué)生的終身發(fā)展起到良好地促進(jìn)作用。

4.1 課例設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)碳酸鈉純度的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)每組的計(jì)算結(jié)果都不一樣，但是方法是一致的，引發(fā)學(xué)生再度思考、拓展思維廣度。小組間相互比較、再次探討差異的原因，得出：本節(jié)課的測(cè)量是一種粗略測(cè)量，每組中存在一些誤差。從而領(lǐng)悟到科學(xué)思維的邏輯、科學(xué)探究的方法。

4.2 設(shè)計(jì)意圖

通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)學(xué)生感到是一場(chǎng)強(qiáng)大的“頭腦風(fēng)暴”課，在課堂中真實(shí)體驗(yàn)到質(zhì)疑的要點(diǎn)、體驗(yàn)探究的魅力、感受到成功解疑的喜悅、領(lǐng)悟到探究的真諦。

科學(xué)安排演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，既要關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)，更要關(guān)注學(xué)生在探究活動(dòng)中身體機(jī)能的高度激活，深度參與。教師要花大力氣設(shè)計(jì)探究問(wèn)題，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)探究活動(dòng)。要結(jié)合學(xué)生生活實(shí)際，將探究活動(dòng)與學(xué)生思維能力的培養(yǎng)相融合，多開(kāi)展開(kāi)放性、遞進(jìn)式的探究活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。