文 /鄭振龍
探究式教學指的是學生在教師的指導下自主、獨立地閱讀、觀察、實驗、思考,從而獲得理論知識的教學模式。開展初中化學探究式教學可以滿足新課標理念對初中化學教學的相關要求,實現對初中生化學學科關鍵能力的有效培養。初中化學教師應認識到探究式教學的積極教學作用,并根據初中生的特點設計相應的探究教學活動,使學生在探究中理解和掌握化學知識,從而增強初中化學課程教學效果。
第一,應以育人為課程教學的根本任務,將培養“有理想,有本領,有擔當的時代新人”作為課程教學的追求[1]。教師應以學生的生活經驗為出發點,設計可以促進學生自主發展、合作參與的教學活動,以培養學生能夠滿足社會發展所需要的必備品格與關鍵能力。第二,應關注核心素養的培養要求,在教學中融入化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任培養等教學內容,以促進學生綜合能力的全面提升。第三,應注意發揮評價的育人功能,根據核心素養的培養要求設計相應的教學評價體系,以培養學生自我評價、自我反思的能力。
新課標理念下的初中化學教學要突出學生的主體地位[2]。因此,調動學生的化學學習積極性是非常有必要的。教師可以在教學前合理布置學前探究任務,以預習任務為驅動,使學生主動在課前閱讀化學教科書、教輔書,并查閱相關學習資料,使其在課前學習的過程中初步形成探究學習意識,并養成良好的學習習慣。
以新人教版化學九年級(上冊)“空氣”一課為例,空氣是初中生化學課接觸到的第一種物質,且與學生的日常生活息息相關。教師可以在正式教學前布置兩項探究任務。任務1:探究空氣由哪些物質組成?任務2:測定空氣成分的方法有哪些?任務1 可以激發學生對空氣主要成分的好奇心,使其主動通過查閱教科書、查閱教輔書了解組成空氣的氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體的主要物理性質與用途;任務2 可以使學生對如何測定空氣成分的方法產生求知欲,主動在課前觀看微課導學視頻,查閱教科書中相關內容,提前了解“測定空氣里氧氣含量”的實驗,了解拉瓦錫研究空氣成分的實驗等。在布置任務的同時,教師還可以圍繞任務提出多個導學問題,如氧氣的用途是什么?氮氣的物理性質和化學性質分別是什么?空氣污染的危害有哪些?紅磷燃燒是哪兩種物質發生化學反應?這樣,學生能在任務及與任務相關問題的驅動下主動查閱相關材料,其自主閱讀、自主探究、自主歸納的學習能力也可以得到有效培養。
合理設計探究學習任務,可以驅動學生課前閱讀,科學探究,使學生在合理的探究任務驅動下自主研究相關知識,并形成有利于自主發展的關鍵能力。
1.創設情境探究活動,樹立基本化學觀念
新課標理念認為設計啟發式教學活動引導學生自主學習是非常重要的,這與探究式教學的核心素養不謀而合,即主張將學生作為學習主體,使其自覺、主動地探索化學學科知識,掌握化學理論。教師可以在初中化學教學正式開始之前創設教學情境,增強學生的化學學習體驗,使學生在情境的驅動下對化學教學內容產生興趣,主動探究化學概念、原理及規律,從而樹立正確的化學觀念。
以新人教版化學九年級(上冊)“分子和原子”一課為例,為了在本課教學中使學生認識到物質是由分子、原子構成的,了解分子存在的事實并樹立科學的化學觀念,教師可以在課程正式開始前結合生活中的常見現象,創設教學情境:路過花園時,我們總會聞到薔薇香、百合香、茉莉香,這些香味是由何而來的?為什么就算離這些花很遠,也可以聞到它們的香味?這是典型的生活情境。以生活中的具體現象為依據,教師引領學生從化學的角度思考問題,能使其對分子存在的事實形成初步感知。接著,教師可以取兩個100 mL 的小燒杯,分別倒入約60 mL 冷水、60 mL 熱水,各加入4~5 滴品紅溶液,靜置,觀察現象。教師通過創設實驗情境,可以使學生了解品紅溶液慢慢擴散的事實,了解到分子、原子是真實存在的,明確分子、原子是構成物質的一種微粒,分子是在不斷運動的,進而推導出:花香的分子運動到周圍的空氣中,所以在很遠的地方就能聞到香味。這樣,學生的微觀觀念、宏觀觀念便會初步形成,能夠從本質看待物質的變化。
教師在教學導入環節創設教學生活情境、實景情境,能使學生產生印象深刻的化學探究學習體驗,促進學生對知識本質、化學原理的探索,最終幫助學生樹立基本的化學觀念。
2.組織探究討論活動,培養良好科學思維
科學思維指的是在化學學習中基于事實與邏輯進行獨立思考與判斷的思維能力[3]。培養初中生良好的科學思維,對加深學生對化學物質、化學變化規律的認識有積極意義。新課標理念下,教師可以在課堂教學過程中組織探究討論活動,通過討論引導學生從化學的角度出發探究物質與物質的變化規律,使其在討論中總結化學學習思路與方法,形成比較、分類、分析、歸納的科學能力。
以新人教版化學九年級(上冊)“質量守恒定律”一課為例,為了使學生在此課的探究式教學中形成獨立思考、判斷、質疑、批判的科學思維,教師可以就本課主要內容組織小組探究討論活動:化學反應是分子破裂成原子,原子重新排列組合生成新分子的過程。那么,化學反應前后,反應物的總質量與生成物的總質量存在怎樣的關系?以小組為單位猜想一下有幾種可能?教師通過組織討論活動激活學生的化學探究思維,能使其從不同角度出發,提出以下猜想:(1)反應物的總質量等于生成物的總質量;(2)反應物的總質量大于生成物的總質量;(3)反應物的總質量小于生成物的總質量。在學生提出猜想后,教師可為學生演示“白磷燃燒前后質量的測定”實驗,讓學生以小組為單位,討論不同猜想的正確性。在學生得出結論后,教師再展示“質量守恒定律”內容。這樣,學生在猜測、推理、分析、質疑的過程中,便真正理解了“質量守恒定律”的內容,科學思維也得以形成。
教師通過提出問題并組織學生以小組為單位討論判斷,能使學生對教學內容形成初步了解。接著,教師可再為學生演示實驗內容,并與學生展開質疑與答疑教學活動,使學生在知其然的基礎上知其所以然,在探究學習過程中發展良好的科學思維。
3.組織探究實驗活動,培養科學探究實踐能力
在初中化學教學中落實科學探究與實踐能力的培養教學,對進一步貫徹新課標理念有積極意義。在實際教學中,教師可以根據課程教學主題組織相應的探究實驗活動,在活動中為學生講解化學實驗操作方法、注意事項,使學生在實驗設計、實驗操作、實驗總結的過程中形成問題發現、問題解決、規律總結的探究實踐能力。
以新人教版化學九年級(下冊)“一定溶質質量分數的氯化鈉溶液的配制”一課為例,為了使學生在課上學習時形成方案設計、實驗操作等探究實踐能力,教師可以在課上組織“配制50 克溶質質量分數為60%的氯化鈉溶液”實驗活動。首先,教師可以先為學生播放“配制50 克溶質質量分數為10%的蔗糖溶液”課件,使其在觀看課件時初步了解配制50 克溶質質量分數為10%的蔗糖溶液所需要的儀器、實驗步驟等,初步掌握托盤天平稱重、量筒量取液體等操作方法。其次,在學生初步了解相關內容后,教師再讓學生以小組為單位設計實驗方案,如明確實驗任務、確定實驗藥品、準備實驗儀器(托盤天平、藥匙、量筒、膠頭滴管等)、設計實驗步驟等。最后,教師組織學生落實實驗設計內容,在實踐中應用具體實驗方法,形成良好實踐能力。
教師按照先演繹,再組織討論,最后組織實驗的教學順序組織探究實驗活動,可以使學生在理解的基礎上設計實驗方案,落實實驗操作步驟,以免學生實驗學習效果不盡如人意。
4.組織探究實踐活動,培養科學態度與責任感
在初中化學教學中培養初中生嚴謹求實的科學態度,反對偽科學的科學精神,運用化學知識解決生活、社會實際問題的科學態度與責任是新課標理念所倡導的。基于此,教師可以在教學過程中組織化學探究實踐活動,通過實踐活動激發學生對化學世界的好奇心、想象力與探究欲,使學生在實踐探究中全面認識化學知識,學會用所學的理論、技能解決現實社會的化學問題,形成化學科學精神與責任意識。
以新人教版化學九年級(下冊)“化學肥料”一課為例,在完成化學元素對植物生長重要性、常見化肥種類等知識教學后,教師可以組織如下實踐活動:“大規模使用化肥、農藥是好是壞?問問你身邊的人,并將他們的看法匯總,與大家討論吧。”這一活動使學生脫離了初中化學教學課堂的束縛,能夠深入現實生活中,在詢問親人、鄰居等人的過程中了解不同人對化學肥料、農藥的看法。比如,部分人認為使用化肥、農藥是有好處的,如能夠增加農作物產量,消滅農作物病蟲害等;另外一部分人則認為化肥、農藥大規模使用,容易導致土壤溶液濃度增加,污染環境。在學生匯總實踐調查結果后,教師還可以再組織學生課上辯論,在辯論的過程中加深對化肥、農藥使用利弊的認知,學會辯證地看待化肥、農藥的作用。
在完成課程教學后,教師通過組織實踐調查活動和辯論活動,培養學生辯證思考化學問題的習慣,有利于學生形成嚴謹、科學的學習態度,也有利于學生形成用化學知識造福社會的責任感。
基于新課標理念的初中化學探究式教學要求教師對傳統的教學評價體系進行完善,通過有機結合過程性評價、終結性評價發揮教學評價的促學強學作用,使探究式教學的效果得以進一步凸顯。同時,教師還應結合初中化學探究式教學的具體特征,完善教學評價指標,通過豐富評價內容促進學生化學觀念、科學思維等核心素養的生成,以實現以評促學、以評促教的育人目標。
以新人教版化學九年級(下冊)“化學元素與人體健康”一課為例,本課探究式教學的主要目的在于引導學生從化學的視角出發認識人體生長的過程,理解鈣、鐵、鋅、碘等元素對人體健康的重要意義,學會應用化學知識建構膳食結構金字塔。為此,教師可以從兩方面展開教學評價。一方面,教師將過程性評價貫穿于探究教學的全過程,在學生提出問題、討論問題、探究問題、解決問題的過程中,教師適當給出鼓勵性的、促進性的、診斷性的教學評價,使學生在學習過程中彌補探究性學習的不足。另一方面,教師將終結性評價用于探究式教學結束前,對學生的探究學習表現情況進行綜合性點評,可以使學生認識到自身在學習“化學元素與人體健康”中的不足,促進學生反思。
有機融合過程性、終結性教學評價,可以使學生在學的過程中認識自身不足,從而提高反思能力,實現全面發展。
綜上所述,新課標理念下的初中化學教學以學生為主體,以培養學生化學學科核心素養與良好學習習慣為追求。初中化學教師要認清新課標理念的本質,并將其有機融入初中化學教學中,通過布置任務、創設情境、組織討論、組織實驗等方式引領學生自主閱讀、自主觀察、深度思考,使其在做、思的過程中形成良好的化學學科核心素養。