探究性学习在高中化学教学中的选择应用.doc

探究性学习在高中化学教学中的选择应用随着知识经济时代的来临，传统意义上的“学历人才”不再适应社会发展的需要，人才的标准是更多的创新能力和创新素质。因此在化学教学中应改变传统的教学模式，变学生被动学习为主动学习，激发学生持久的学习兴趣，使教师的主导作用与学生的主体作用始终贯穿于教学的全过程，在教学过程中给学生以探究的权利和机会，使每个学生都能在探究中显示自己的才华，即“探究性学习”。在化学教学中应创设情境，促使学生进行探究性学习，提高其学习能力，培养其发展性学力、创新能力和创新素质。一、探究性学习及特征。所谓探究，就其本意来说，是探讨和研究。探讨就是探求学问，探求真理和探求本源。研究就是研讨问题，追根求源和多方寻求答案。而探究性学习就是指在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种方式，它注重提高问题的探究能力，通过创设一定条件和氛围，引导、启发学生去模拟、探究原科学家的实践活动过程，发现“新”现象，通过联想、引导、启发学生去综合分析，目的是通过探究这一过程，使学生学会探究的方法，养成良好的习惯，从而培养学生的创新意识和创造能力，探究性学习有以下五个基本特征。1、提出问题即学习者围绕科学性问题展开探究活动。科学性问题以物体和自然界的事件为中心，与学校科学教育内容标准中描述的那些科学概念联系在一起，这些问题能引导学习者进行实证调查研究，通过收集和利用数据来形成对科学现象的解释。在课堂里提出对学生有意义的有针对性问题能够丰富学生的探究活动，而且它们不是深不可测的，能够通过学生的观察和从可靠的渠道获得科学的知识来解决。2、收集证据即学习者获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据。科学是以实验证据为基础来解释客观世界的运行机制。在探究性学习中，学生也要运用证据对科学现象做出解释，可通过对实验的观察以及对实验过程的变化和发展情况的记录或者通过教师、教学材料、网络或其它途径获得证据来进行探究。3、形成解释即学习者要根据事实证据形成解释，对科学性问题做出回答。科学解释借助于推理提出现象或结果产生的原因，并在证据和逻辑论证的基础上找到事件的因果关系和其它解释。在此过程中，学习者必须尊重事实，尊重规律，并能够运用各种与科学相关的一般认知方法（如分类、分析、推论、预测）以及一般的认知过程。同时将所观察到的结果与已有的知识联起来的方式来解释问题，而且解释要超越现有的知识，提出新的见解。对于学生来讲，这就意味着对现有理解的更新。4、评价结果即学生通过比较其他可能的解释，来评价自己的解释。评价解释，并且对解释进行修正或抛弃，是科学探究有别于其他形式的探究及其解释的一个特征。学生们可通过讨论比较各自的结果，或把他们的结果与教师、教材提供的结论相比较来评价各种可能的解释，而且学生只要将他们的结果和适应他们的发展水平的科学知识相结合，就达到了探究性学习的目的。5、检验结果即学生要交流和论证他们所提出的解释。科学家是以结果能够重复验证的方式交流他们的解释，这就要求对问题、步骤、证据提出的解释和对其它解释的评价进行明确清晰的描述，以使其他科学家进一步核实或者将这一解释用于新问题的研究。而课堂上，学生公布他们的解释，可以为其他人提供问题，检验实证材料，找出错误的推理，出实证资料所不能证明的表述以及根据同一观察资料提出其他不同解释的机会。由此能够引发新的问题，有助于学生将实验证据，已有的科学知识和他们所提出的解释这三者之间更紧密地联系起来。二、探究性学习教学模式及其在化学教学中的应用。化学是一门以实验为基础的自然科学，在教学过程中要让学生多观察、多思考、多操作，从实际中找出规律，从而达到开发智力，培养能力的目的。在探究性学习中，教师是组织者、指导者和参与者。一定的生活情境、学生自主探究活动和问题解决的过程是研究性学习的三大要素。探究性学习最重要、最突出的属性是研究性、探索性。此外，还具有开放性、综合性、创造性、专题性、学生自主性和实践性等等。（一）探究性学习在高中化学新课程的新授课堂人类认识水平的提高，都是由低级到高级，由个别到一般地掌握知识和发掘规律，再运用这些知识和规律，开始自己的发明创造。在新授课堂中，教师逐步渗透一些研究性学习的方法和思路，让学生全心参与教学活动中去，这样学生不仅能学到知识和提高能力，而且还有意想不到的收获和创造。其实，高中新编教材中有些内容编排，就采用了探究性学习的形式。如离子键概念的形成，高一课本是先安排氯气与钠反应实验，让学生感知宏观现象，再由此分析钠原子与氯原子的结构，讨论它们是通过什么途径达到稳定结构，最终明白阴、阳离子产生的静电作用是离子键的实质。这种用微观分析宏观现象的实例可让学生学到一种研究问题的方法。对于新授化学基本理论课程，也可采用探究性学习的方法进行教学活动，如新授元素周期律和元素周期表各节内容时，从量变和质变规律阐述元素周期律的实质，介绍门捷列夫当初的哲学思想，启发学生用辩证唯物主义的思想方法指导学习，研究问题，打破思维定势，营造创造发明的情境。对于元素及其化合物的新授课，教师也能比较好地运用探究性学习的方法进行教学，如可通过一些探索实验和实验设计进行元素化合物知识教学，在高二硝酸性质教学中，教课书上用铜片与硝酸（浓或稀）反应说明硝酸的氧化性，用无色透明塑料罩住试管口，实验现象还比较明显，但从环保角度来说此装置欠佳。如果教师有意引导学生找出解决问题的简易装置，学生是不难发现解决问题的新装置。事实告诉我们，教师若能对这类教学进行巧妙的设计，立课题让学生自己去发现问题，学生创新意识就由然而生。此时学生学的东西就不仅限在课本上了。又如一案例：“师：有关钠的物理性质和化学性，我们该怎样学习好呢？我想，关于金属钠的性质，前人已经详细研究过了，而且都记载在教课书上。但大家应该想一想，如果我今天碰到的是前人没有研究过的物质，那么，我们又将怎样去认识它呢？（学生小声议论），生：用实验方法”。（二）探究性学习在高中化学新课程的实验课堂化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学研究的主要手段。化学实验课是化学研究和学习的大舞台，在此不仅能培养和发展学生严谨的科学态度和各种技能，甚至还能在某些方面有重大发现和创造。任何探究能力的培养都不可忽视基本功的训练，所以课本上的实验显得尤为重要。比如学生实验课，教师可以在课前让学生预写实验报告（把要记录处理的数据和结论留出空格）。因为课本上的实验都是检验别人设计好的实验，所以此时的教学重点在操作技能上，但实验时也要认真记录现象、数据和条件，对反常现象也应如实记录，事后再分析探究，以培养学生严谨的科学态度。在实验教学活动中，教师还需要创造一种让学生探索实验的环境，以培养学生探索实验的精神，比如，氨气的实验，可以设问：我们常用固-固反应方式来制氨气，能否用固-液反应装置来制氨气呢？若能，采用什么仪器和设备？对于现象不明显的实验，在要求改进装置和反应条件时，可让学生小组讨论，由他们自己找答案、出方案，即布置每小组写出相应内容的小论文。实验习题课是学生研究性学习的好机会，因为使用的仪器设备，采用的实验方法都是开放性的，每道习题都是一个小课题，这就要求学生有一定的基本功，教师可以要求每个学生在课前把自己的实验方案写好，用一个课时分组筛选出小组方案（每班分十个小组为准），具体是每小组选出一名代表讲清本组方案，再由全班学生进行评价，选出优秀方案，准备在学生实验课实施。因为这种教学活动全是学生亲自参与科研活动，所以学生很容易发现自己的不足和差异，对他们将来从事科研和提高高考的解题能力大有帮助。另外，我们还可以选做一些“选做实验”，这可以提高学生探究性学习的兴趣，如用带火星的木条在含有浓度较大的KNO3纸上写字，现象明显。此时，学生对反应原理的关注超过了此实验的实验现象。（三）探究性学习在高中化学新课程的复习课堂复习课的目的使学生把学过的知识系统化、网络化等，以全面锻炼和提高学生各方面能力，特别是知识迁移和综合能力。其实，此时的教学活动有很浓的研究性学习的成分，教师若能把握和设计这种课堂，学生就有一个锻炼和提高探究能力和探究方法的好机会，各种考试成绩也会显著提高。在中学化学前后知识复习课上，教师可以和学生共同把前后知识网络化、条理化。在复习旧知识的同时，让学生学会研究问题的方法，具体可以在黑板或印件上设计出有实际探讨价值的网络表格，要求学生在限有的时间内填完表格（或边讨论边归纳）,以培养学生网络知识，类比推理和归纳问题的探究能力。随后，教师要求学生归纳其它章节反馈练习。对于高三学生来说，可以让他们探究一下每章节或每个知识块的内容，找到一条合适的线把各知识点串起来。比如，学生对比归纳一切有机反应时，不难发现，卤化反应、硝化反应、磺化反应、水解反应、酯化反应等都属于取代反应的范畴，再由此对比发现有机化学反应大致分为九种类型，而这些反应赋予的内容几乎覆盖所有中学有机部分。实践证明，学生这方工作做得好，解答有机化学习题，特别是信息给予题就不难了，无形中培养了学生信息加工能力。因为复习课是学生已经把握一定知识和有一定能力的教学活动，此时，教师可以大胆设计一些课题，让学生分组去做，也可以让学生单干，对于工作量较大的课题一定要分小组做，让他们分工协作，以培养学生团结协作的能力。这种教学活动，教师要找的课题很多，如一题多解、容易混淆的概念、解题技巧、实验设计和装置改进等等，都可以考查和提高学生自学、知识迁移、知识加工等综合研究能力。不过，要避免同类问题的题海训练，否则会使原本的技巧和方法也变得机械化了，能力的考查也荡然无存。因为受高考指挥棒的影响，学生和教师采用各种应试策略来应付高考是可以理解的。有很多有经验的教师，有不少较好的教学方法，且教学效果不错。但单靠一份试卷是很难全面考查学生的各方面能力。况且我们中学化学教学，由初中到高中这种梯度较大的教学活动，更需要高中教师多采用研究性学习进行课堂教学，以逐步发展和培养学生各方面能力，这才是我们的教学目的。三、探究性学习教学模式的说明1、充分体现了探究式教学符合科学认识的规律，实践认识再实践再认识，在教师的引导下，有目的地选择并设计实验，按一定的逻辑体会去发现前人已发现的规律性的知识，培养学生能像科学家那样思考问题，探索事物性质，对促进智力发展，形成科学的世界观和方法论将对学生产生深远的影响。2、充分发挥了学生的非智力因素，调动了学生学习的主动性和自觉性。当代教学论发展的一个最基本的特征，就是将学生的认知活动与非智力因素（兴趣、情感、动机等）的影响紧密联系起来。爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师”。有了兴趣，就会产生学习的主动性和原动力。学生的认知活动离不开积极的非智力因素的激发、维持、强化和调控。在探究式教学中，通过探究前的假设设计创设探究情境，通过小组之间的交流、分析、实验，使学生产生积极的情绪和体验。再通过学生自行探索到达目的后，给予经常性的鼓励，激发学生的成就动机，让学生享受到成功的喜悦，并使这种喜悦成为一种巨大的情绪力量，从而大大激发学生的求知兴趣，充分发挥了学生的学习潜能。3、充分体现教师的“导”完全为学生的“学”服务这一现代教育思想。教学过程中的“实验”是在教师引导下，学生自己动手操作，“探究”是在教师的引导下学生展开思维活动。在这个过程中，教师起着引导、指导、点拨、评价的主导作用。学生通过实验中，亲自去发现问题，使动手能力和观察能力得到了培养；探究中，发表自己的见解，培养了表达能力；归纳总结，促成学生的自学能力，分析综合能力得到有效锻炼与提高。通过以上学生的动手、动脑、动眼、动口等活动，学生的主体作用得到了充分的发挥。