探究式教學在化學教學的應用

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【摘要】化學新課程的課堂教學提倡運用探究式教學。廣義的探究式教學是指在課堂教學過程中教師通過創設特定的教學情景，誘導學生產生問題，經學生自主理性思考、設計方案、討論交流、實驗探究來解決問題的一種教學方式。在化學教學中開展探究式教學，有利于學生進行知識的遷移應用；有利于學生在已有認知的基礎上去自主構建知識；有利于培養和陶冶學生的情感體驗。此外，從理論探究和實驗探究兩方面舉例論述探究式教學在化學教學中的應用。

【關鍵詞】探究式教學;化學教學;應用

我國《基礎教育課程改革綱要（試行）》提出，必須“改變課程實施過于強調死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養學生收集和處理信息的能力，獲取新知識的能力，分析和解決問題的能力，以及交流與合作的能力。”鑒于此，教師在教學過程中要弱化傳統以講授為主的教學方式，強化探究式教學，從而更好地促進學生對知識的自主建構。

一、探究式教學內涵

20世紀五六十年代，美國芝加哥大學教授施瓦布（Schwab）首次提出將“探究式教學”作為一種重要的教學方式。探究式教學是理科新課程改革的一個重要創新，是提高學生科學素養的突破口。要理解探究式教學，首先得厘清什么是探究。顧名思義，探究即是探索、研究知識的過程。探究的出發點是人的求知欲和好奇心，落腳點在于問題的解決。由于探究復雜多樣，我們可以將其分為廣義和狹義兩種。廣義的探究，指一切獨立解決問題的活動，它既包含了科學家們的特定研究又包含了一般人解決問題的活動，而狹義的探究特指科學探究。所謂的科學探究是指“科學家用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據提出種種解釋的多種不同途徑”。可見，狹義和廣義探究的對象和方式所涵蓋的范圍有所不同。在此，根據廣義探究理解的立場，筆者認為探究式教學是指在課堂教學過程中教師通過創設特定的教學情景，誘導學生產生問題，經學生自主理性思考、設計方案、討論交流、實驗探究來解決問題的一種教學方式。探究式教學側重于學生自主構建知識的過程，從而突出了學生的主體性，更好地培養了學生的科學探究能力。

二、化學教學中實施探究式教學的價值

新課改后，探究式教學越來越深入人心。探究式教學是化學課堂的核心靈魂，是開展化學教學的有效方式。正確認識探究式教學的價值對于教師開展探究式教學以及對學生學習化學起著重要作用。筆者認為，探究式教學具有多重價值，具體表現在遷移價值、認知價值以及情意價值等方面。首先，探究式教學有利于學生進行知識的遷移應用。傳統教學方式中教師過于注重傳授知識而不注重學習知識的過程，導致學生成為接受知識的容器，卻不懂得舉一反三和知識的遷移運用。而探究式教學則重點突出了知識的遷移價值，即學生基于先前的基礎理論知識，將其靈活運用到后續的學習中去，這樣一來，既鞏固了舊知又構建了完整的知識脈絡。其次，探究式教學有利于學生在已有認知的基礎上去自主建構知識。建構主義學習理論認為，學生的學習過程是學生對將要學習的內容進行篩選、組織、整理、歸納基礎上的自主探究知識的過程，而不是被動地去接收知識的過程，所以說學生自身的內在認知結構與知識的學習是緊密相連的。正因為有了積極的探究認知活動，才得以讓學生的認知結構逐步自我完善，即是說探究式教學的認知價值體現在：探究活動對學生主動構建知識過程起著促進作用。最后，探究式教學有利于培養和陶冶學生的情感體驗。學生學習知識的過程既是一個認知過程又是一種情感陶冶的過程。探究式教學包含著各種情感活動，學生在參與的過程中通過對知識的動態建構領會到某種情感，使得學生對知識的認識既有理性層面的把握又有感性層面的體驗，這樣更有助于學生個體的全面發展。

三、探究式教學在化學教學中的舉例

（一）以理論探究為價值取向的探究式教學舉例。化學理論知識指人們在化學科學實踐中通過各種感官而獲得的一切成果，這些成果主要包括經驗規律、化學概念、化學理論、實驗方法、化學觀念、科學品質等方面。化學理論知識是化學實驗操作的基礎，只有具備良好理論知識才能提升實驗操作能力。筆者以為，探究式教學在化學理論中的應用可分四步走：設問、歸納、概述、應用，且第二步和第三部可任意調換。即設問：教師提出核心教學問題，學生主動參與到教師創設的問題情境中，生生間交流、自主探究；歸納：學生在教師的引導下總結歸納出的真理；概述：學生經探究討論后對新知形成的概念；應用：將所學新知運用到科學技術、實踐生活中去。例如，學生學習金屬晶體時，從熟悉的宏觀物質（金屬）入手，學生歸納出金屬共有的宏觀物理性質；在教師的引導下學生探究金屬晶體微觀結構的4種基本堆積模型（用乒乓球模擬微觀粒子），并學習各種模型的配位數及空間利用率知識；掌握從微觀粒子視角來理解宏觀物質性質的真正本質。又如，學生學習氧化還原反應時，教師通過展示鐵釘生銹、火箭升空等圖片，由一系列化學變化引出氧化還原反應；先從初中學習的氧化、還原反應入手，建立氧化還原反應概念，學生組內交流、觀察元素反應前后變化，進而得出化合價升降可作為新判據；接著教師設問引出化合價變化的本質原因，學生通過資料卡片、原子結構、電子層模型圖等深入探究出化合價變化是因為電子轉移，在此基礎上，學生又可從電子轉移角度認識氧化還原反應。如此，不至讓學生對化學理論知識感到枯燥、難學。（二）以化學實驗為價值取向的探究式教學舉例。新課標強調：“高中化學教學應以實驗為重要手段，盡可能地讓學生參與到實驗探究的過程中來，激發學生自己動手解決問題的興趣，增強探究式學習的意識，促進學習方式的轉變，培養學生的思考能力和實踐能力。”筆者認為，探究式教學在化學實驗中的應用可分三大步走：創設教學情景（發現問題）、實驗探究（收集并整理資料、提出猜想并設計實驗方案、驗證猜想即實驗探究過程、討論交流并解決問題）、應用創新。例如，學生學習乙醇時，教師可按如下設計思路教學：展示乙醇實物來學習其物理性質→應用李比希的定量分析法，對乙醇分子式進行理論探究→學生猜測并動手組裝乙醇可能存在的結構模型→學生通過實驗探究驗證乙醇的結構→動畫模擬乙醇與鈉反應原理，強化學生形成的物質結構觀→聯系生活實際，促使學生形成科學的化學價值觀。又如，學習簡單有機物一節時，對于鑒別甲烷和乙烯，可設計如下教學過程：明確教學問題（如何鑒別甲烷與乙烯）→收集資料，根據兩者分子結構不同設計實驗方案（通入溴水，觀察顏色變化）→學生討論交流→得出結論。如此一來，不僅鍛煉了學生的思維探究能力，強化了學生的團結合作意識和參與意識，還讓學生體會到實驗探究獲取新知的樂趣以及化學自身的魅力，進一步培養學生積極學習化學的興趣。

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作者:劉虹佑 高成 單位:1.西華師范大學化學教育研究所 2.西南大學教育學部