探究式合作學(xué)習(xí)在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用
——以“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法”為例

■唐 瑤

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，在初中化學(xué)教學(xué)中使學(xué)生獲得未來發(fā)展所需的化學(xué)知識和應(yīng)用技能，已成為教育的重要目標(biāo)。因此，如何在化學(xué)教學(xué)中采取有效方法，讓學(xué)生更好地參與其中，并獲得深刻的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，已成為教育界持續(xù)探索的課題。探究式合作學(xué)習(xí)的教學(xué)模式充分契合了新課改的要求。這種教育方法的核心理念是將學(xué)生置于主動(dòng)學(xué)習(xí)的地位，以學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W科領(lǐng)域問題為切入點(diǎn)，引導(dǎo)他們產(chǎn)生懷疑，進(jìn)行調(diào)查研究、合作分析和研討，以達(dá)到發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的目的。

教師通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與探究，讓他們可以更好地理解化學(xué)原理，培養(yǎng)批判性思維，提升問題解決的能力。下面，筆者以“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法”為例，淺談探究式合作學(xué)習(xí)在初中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。

一、教學(xué)過程

任務(wù)一 課堂引入，激發(fā)興趣

師：同學(xué)們，今天我們將學(xué)習(xí)如何在實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣。那你們知道氧氣有什么用嗎？

生1：氧氣可以支持人的呼吸，還可以促進(jìn)火焰燃燒。

生2：在醫(yī)療領(lǐng)域，氧氣經(jīng)常被用來治療病人。

生3：氧氣也在航空航天領(lǐng)域被使用。

師：很好。那你們知道如何制取氧氣嗎？

【設(shè)計(jì)意圖】教師通過提出探究問題，引導(dǎo)學(xué)生分享他們對氧氣應(yīng)用的理解，激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣，將學(xué)習(xí)目標(biāo)與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。

任務(wù)二 小組合作，分配任務(wù)

師：每4名同學(xué)為一個(gè)小組。組員甲負(fù)責(zé)記錄實(shí)驗(yàn)過程，組員乙負(fù)責(zé)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，組員丙負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析，組員丁負(fù)責(zé)總結(jié)和反饋。同時(shí)，每名同學(xué)都可以輪流承擔(dān)實(shí)驗(yàn)的不同過程。

【設(shè)計(jì)意圖】任務(wù)二通過創(chuàng)建小組，分配不同的任務(wù)，以促進(jìn)學(xué)生之間的合作互助，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，并確保每名學(xué)生都能積極參與到任務(wù)中。同時(shí)，學(xué)生輪流承擔(dān)不同的環(huán)節(jié)，讓每個(gè)人都有機(jī)會(huì)學(xué)到不同的知識和技能，提升綜合素養(yǎng)。

任務(wù)三 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

師：請每個(gè)小組準(zhǔn)備好你們的實(shí)驗(yàn)材料：過氧化氫溶液、二氧化錳、酒精燈、火柴、藥匙和制取氧氣的簡易發(fā)生裝置。

生4：這些材料是如何使用的呢？

師：非常好的問題！那么，有同學(xué)知道如何使用這些材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嗎？

生5：可以將過氧化氫溶液加入發(fā)生裝置中。

生6：藥匙可以用來取用一些固體試劑。

……

師：很好，你們已經(jīng)掌握實(shí)驗(yàn)材料的基本使用方法。現(xiàn)在，我們一起來完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

【設(shè)計(jì)意圖】任務(wù)三通過提供實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生掌握相關(guān)實(shí)驗(yàn)材料的用法，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的基本原理和操作步驟，確保每名學(xué)生都了解實(shí)驗(yàn)材料的作用和用法，以便他們能夠安全地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

任務(wù)四 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)步驟：在Y型管的一端加入少量二氧化錳粉末，另一端加入10%的過氧化氫溶液，上端套上干癟的氣球（如圖1）。傾斜Y 型管，讓兩者混合，觀察Y 型管內(nèi)現(xiàn)象以及氣球變化情況。

圖1

師：同學(xué)們能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？

生7：溶液在冒泡。

生8：氣球在慢慢變大。

師：冒泡和氣球變大是因?yàn)楫a(chǎn)生了哪種氣體？

生9：氧氣。

師：如何證明你的猜想？

生10：將帶火星的木條放在氣球口，觀察是否復(fù)燃。

師：很好。那么二氧化錳在反應(yīng)前后的性質(zhì)是否發(fā)生了改變呢？

生11：我覺得應(yīng)該沒有。

師：沒錯(cuò)。二氧化錳在本次實(shí)驗(yàn)中，起到的是催化劑的作用，加快反應(yīng)速率。你們還知道有哪些其他催化劑？

……

【設(shè)計(jì)意圖】教師讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這樣的過程培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。同時(shí)，通過氣球的膨脹程度，將產(chǎn)生的無色氣體直觀顯化出來，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。最后，教師通過提問“你們還知道有哪些其他催化劑”，發(fā)散學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生興趣。

任務(wù)五 實(shí)驗(yàn)存在的問題和不足

師：我們已經(jīng)做完實(shí)驗(yàn)了，那有什么地方可以改進(jìn)嗎？

生12：有一些氣泡可能“逃逸”了，導(dǎo)致我們的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確。

生13：我覺得溫度對氧氣的制取也有一定的影響。下次我們可以在不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

……

師：很棒的建議！這將是一個(gè)有趣的拓展實(shí)驗(yàn)。

【設(shè)計(jì)意圖】實(shí)驗(yàn)的最后，教師引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)存在的問題和改進(jìn)空間。學(xué)生積極地提出了改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的建議，并與教師一起探討了可能的改進(jìn)方案。這個(gè)環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維和問題解決能力。學(xué)生自主識別實(shí)驗(yàn)中的問題，并提出具體的改進(jìn)建議，教師鼓勵(lì)他們主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和改進(jìn)過程，從而提高他們的探究興趣、科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)技能，也為未來的實(shí)驗(yàn)提供了有趣的方向。

三、教學(xué)反思

探究式合作學(xué)習(xí)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)學(xué)生的自主性和積極性。學(xué)生不再被動(dòng)接受知識，而是在團(tuán)隊(duì)合作中積極探索，主動(dòng)提出問題，自主思考和分析。學(xué)生通過實(shí)際操作、調(diào)查研究以及合作交流，深化對知識的理解，培養(yǎng)發(fā)散性思維，提升綜合素養(yǎng)。