在高中化学新教材使用中对探究性学习策略应用的思考
时间：2019-02-05 03:25:37 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
文章编号：1005－6629(2007)10－0027－03中图分类号：G633.8 文献标识码：B 教材是实现课程目标的一种教学资源，它以一定的教学内容和编排形式具体体现了课程标准中所要求的课程目标，但它不是对教学内容的具体规定。在教学中，教要深入分析并准确把握教材内容及其呈现方式所体现的课程目标和教育理念，不为教材所束缚，使教学过程成为教材内容的持续生成与转化过程，成为学生学会学习和形成正确价值观的过程[1]。目前高中化学新教材有人民教育出版社(宋心琦主编)，江苏教育出版社(王祖浩主编)和山东科学技术出版社(王磊主编)三个版本，丰富了教师备课的参考资料，但是也为教师如何使用好高中化学新教材提出了挑战。高中化学新课程倡导积极主动的多样化学习方式，教材充分体现以探究为核心的学习过程，教师应该找到新教材与探究性学习的结合点，并在不断的实践过程中总结和提高。以下为笔者对高中化学新教材实施中，对探究性学习策略应用的几点思考。
1 灵活有效的处理教材内容，作好探究性学习内容的选题
由于一些教师缺乏科研经验，自己对探究性学习体会甚少，造成成功实施探究性学习的诸多障碍。好的选题是成功的一半。教师首先遇到的挑战是如何对探究性学习进行选题，教师要精选对学生终生学习和未来发展有较高价值，同时又是学生感兴趣并符合学生思维发展水平的内容，抓住这一教育学生关心社会、关心自然探究性学习的契机，培养学生的科学素养。课程改革要求教师“用教材教”而不是“教教材”，新教材在内容体系、活动方式、组织形式和考核评价等方面给教师留下了较大的创造空间，在化学实验和实践活动方面体现探究性、开放性，对教师的专业知识、教学能力、管理能力和研究能力诸方面的发展提出了更多的挑战和机遇。教师要深入分析和挖掘教材的多重价值，从学生的生活经验和社会发展的现实中取材，灵活有效的处理教材内容，并对探究性学习做好充分的课前准备和问题设计。新教材、新理念、新教法，充分体现了教师是教材的开发者。因为它给教师和学生创造了一个“海阔凭鱼跃，天高任鸟飞”的环境，一个展示探索科学、获取知识、培养能力的崭新的平台。例如，《化学反应中的能量变化》一节作为高一化学的第一章[2]，起着连接初中化学和高中化学的纽带作用。化学中能量变化观点的建立，对学生学习化学十分重要，因为所有化学反应都同时伴有能量的变化，同时能源利用率的高低也是社会进步的重要标志。通过教师精心的问题设计，充足的课前准备和各种助学技能的使用，实践证明该内容很适合作为探究性学习，以下为该案例设计和实施后的一些思考，具有一定的借鉴意义和推广价值。
2 关于探究性学习策略应用的思考
2.1创设真实的问题情景和建构性的学习过程，在探究性学习过程中培养学生的高级认知能力
认知心理学的研究结果表明，富于联系的学习是有意义的学习，建构有意义的联系是理解和概括的心理实质，是迁移和应用的心理基础。国际科学教育的目标之一是发展学生概括与整合、迁移与应用等高级认知能力[3]。探究性学习要重视引导学生建构不同知识之间、理论与事实之间、新旧经验之间的有意义联系。教师要善于创设真实的问题情景和建构性的学习过程，在探究性学习过程中培养学生的高级认知能力。例如：《化学反应中的能量变化》一节内容笔者用了三节课完成，分为课前准备阶段，课堂展示阶段，进入实验室阶段和走向社会阶段。
课前准备阶段：笔者将学生分成了九组(五人一组)，给每组分别提出了如下思考提纲：
(1)能量有哪些存在形式？在你的日常生活中，有哪些与温度息息相关的实例？
(2)人类所需要的能量主要来自什么？
(3)根据能量守恒原理，你知道哪些能量相互转化的事实？结合吸热、放热反应，说明原因。
(4)你知道的资源蕴藏形式有哪些？我国的资源分布是怎样的？哪些是可再生能源，哪些是不可再生的能源？
(5)你知道目前我国存在哪些资源浪费的现象？你有什么好的建议和措施？
(6)为什么说能源的利用标志着人类的进步？你预计今后人类对能源使用的发展方向是什么？
(7)根据教材所提供的实验，你能推测设计出类似的化学反应吗？其中有什么规律吗？
(8)化学反应中的能量变化对我们学习物质的物理性质和化学性质、物质的制备选择反应条件有什么启示？怎样利用化学反应中的能量？
(9)为什么现在提出要建立节约型社会？
课堂展示阶段：笔者让学生说明问题答案的来源，例如去图书馆、电脑室查找资料；到街上搞社会调查或发放问卷调查表，或随机访问等。学生们经过充分的准备，在课堂上对上述9个问题给出的反馈信息主要有：
(1)能量的存在形式有多种，太阳能、热、电、光、风、势、动、声、机械能等。与温度有关的实例有：人体的温度是生命的体征之一。人类的呼吸作用是缓慢氧化，缓慢氧化所放的热量可供人体进行正常的生理活动，电池短路后温度升高，摩擦生热，酸碱中和，燃烧和爆炸，火山爆发，市售的凉垫，电冰箱，微波炉，在雪上撒盐，使雪融化等等。
(2)通过讨论学生得出：能量与人类的生存密切相关，人类所需要的能量绝大部分是由化学反应产生的。特别是煤、石油和天然气等化石燃料或其制品的燃烧。因此研究化学反应及其能量变化，对我们的意义非常重大。
(3)根据能量守恒原理，当反应物的总能量大于生成物的总能量时，多余的能量将以热的形式放出。当生成物的总能量小于反应物的总能量时，不足的能量将由外界吸取能量得到。
(4)学生结合地理课的学习，得出我国资源的分布。结合教材可知我国化石燃料储藏的匮乏。使学生对一次性能源的开发和利用有忧患意识，逐步树立珍惜资源，爱护环境，合理使用化学物质的观念。
(5)资源的浪费主要表现在化石燃料的不充分燃烧上。
6和9、能源利用率的高低是社会进步的标志。随着社会的发展，人类对能源的要求是：可再生、无污染。新能源时代会将核能、太阳能、氢能成为主要的能源。在能源的利用上，必须遵循可持续发展的原则，必须建立节约型社会。
7和8关于化学反应中的能量变化，学生设计了多种实验方案。如：活泼金属与水、与酸的反应(Na、Zn)，学生提出了在制备NH3的时候，用固体氢氧化钠溶于水放热来代替热源。使浓氨水挥发出NH3用冰盐固体对某些反应进行降温等。
2.2以教材为载体，以实验为途径，在探究性学习过程中培养学生的创新精神和实践能力
化学是一门以实验为基础的学科，选择以实验为基础的研究课题，通过以探究为主的学生活动，有利于培养学生的创新精神和实践能力。学生要运用所学化学理论知识，自主设计实验方案、准备实验用品、按规程进行操作、观察实验现象、记录实验结果、处理分析实验数据、对实验结果进行理论解释等。在研究过程中学生除了感受到成功的喜悦外，也可能同时感受到寂寞、枯燥与艰辛。所以，教师对探究性学习教学的各个环节都要进行充分的准备，避免一些学生对严肃的科学研究不感兴趣。《化学反应中的能量变化》一节内容由课前准备、课堂展示阶段到进入实验室和走向社会阶段。
进入实验室阶段：笔者发给学生的实验思考题如下：
①化学能量变化的实验方案你是通过什么途径设计的？
②请估计你所做的实验会成功吗？若实验失败，你要认真分析实验失败的原因，提出新的实验方案，加以实施，到实验成功为止。
③除课本上的方案外，你有创新的立意吗？
④使用不同的反应条件、反应物的浓度、反应时间对实验有什么影响？
⑤实验的装置是依据哪些因素而选定的？
⑥实验过程中选用的药品，你考虑价格因素了吗？
⑦实验过程中有无异常现象？为什么？
⑧实验进行的过程中，你注意自身的安全性和环境保护了吗？有哪些措施？
⑨请评价同一内容不同实验方案的可行性，优缺点。
⑩在本次实验中，你得到的规律性知识有哪些？
笔者让学生自主设计实验方案，在认真分析了学生实验方案的基础上，笔者让学生走进实验室，大胆尝试自己所设计的实验。以下列举的为有一定代表性的部分学生实验：
第一组：具有明显放热现象的情况：
①活泼金属与水、与酸的反应， (Na、Zn、Al)
②金属氧化物(CaO、Na2O)与水的反应，NaOH、Ca(OH)2固体溶于水
③浓H2SO4的稀释
④NaOH和H2SO4的中和
第二组：具有明显吸热现象的情况：
①NH4Cl固体溶于水，碳酸钠固体溶于水
②把10克NH4Cl固体和20克Ba(OH)2固体混合，迅速搅拌。
第三组：吸热、放热现象不明显的情况：
①把NaCl溶于水
②把一个放热反应的实验和一个吸热反应的实验合在一起做，(如CaO和NH4Cl同时溶于水)。
学生对化学反应中所体现出来的能量变化，兴趣盎然。此时笔者让学生进一步思考：物质在化学反应中的能量变化有什么规律？让学生得出放热反应和吸热反应的一般规律。通过实验，使学生体会到：一切化学反应中都伴随着能量变化。对化学反应中的能量研究远远不止这些。科学研究中切不可浮躁，切不可急功近利，耐不住寂寞，总想在短时间内出成果，创辉煌。必须静下心来认认真真的做成功每一个实验。纵观古今中外的重大科学研究成果，无不是在经历了千百次失败的基础上取得的。今天的学生是我们国家和民族的希望，培养他们热爱科学、不畏艰难险阻、敢于面对挫折的品质和献身科学的精神是教育所担负的使命。要使他们真正明白“科学上没有平坦的大道，只有不畏艰险、勇于攀登的人才能达到光辉的顶点”，这也是在探究性学习中对学生进行教育的重要目的之一。
进入社会阶段：笔者为学生留思考题并让学生进行课后调查：在雪上撒盐，使雪融化，撒的是什么盐？应用了什么化学原理？除了考虑降低冰点以外，还应考虑什么其他因素？完成课后调查报告。学生们欢天喜地的走出教室，走向社会。他们的调查报告内容主要有:盐水的冰点低于纯水的冰点，所以在雪上撒盐，会导致雪迅速融化。对于改善雪天路面状况，减少交通事故，有重大意义。但是由于撒的盐是氯化钠(工业用盐)，撒盐融雪后患无穷。这种雪堆放到地面，因融雪剂中含有大量氯化钠等化学成分，融化后影响地表土和水，影响树木、草坪等绿化植物正常成长，含有融雪剂的冰雪堆放在绿地和绿化带，会造成土壤盐渍化加重，土壤中的盐浓度一旦超过一定含量，就会引起绿色植物脱水，对植物生长造成影响，严重时可导致其死亡。撒盐后路面的积雪往往变成黑褐色，不但不美观，而且带有融雪剂的雪腐蚀路面，降低道路使用寿命，会对汽车轮胎、桥梁、金属器件甚至行人的鞋子都会产生腐蚀作用。应积极寻找环境友善的融雪新思路和新方法。例如：将粗砂类等物质撒在道路上增加摩擦力；寻求新型的融冰制剂。对于融雪盐的种类，应选用对环境无污染或污染小的，成本低的盐类物质。目前世界上的三种新融冰制剂，已由俄罗斯研制出。它们分别是：以钾醋酸盐为主要成分的化学合成物：经过处理的氯化钙溶液；由尿素、钙镁硝酸盐等制成的化合物。前两种制剂将分别用来融化主干道路冰雪，第三种制剂将用于融化人行、街心花园小道以及森林公园道路上的冰雪。
3 走出探究性学习教学的误区
探究性学习的实施过程中，笔者体会到：教师提高自身综合素质是成功实施探究性学习的关键。有些教师对探究性学习体会甚少，对新课程理念没有经过系统的培训，对教材和学生的了解不够细致深刻，对探究性学习内容的选题缺乏研究，课前准备不够充分，甚至教学基本功还不够扎实。既缺乏足够的理论功底又缺乏实际可借鉴的经验，在这种情况下仓促上阵，导致不少低水平的探究性学习。广大教师切不可急功近利，而应积极参加各种继续教育的学习，苦练内功才能出硕果。除了文中标题1中所述如何对探究性学习进行选题以外，教师还应该对探究性学习的组织和实施做好充分的准备，否则会导致一部分学生对科学探究不感兴趣甚至产生畏惧心理。对学生的探究活动的结果进行总结和评价，是培养学生参加探究活动的兴趣和积极性的有效方法。对学生的探究活动应检查和进行一定的引导，对得到的结论、经历、方法加以总结，使学生明白在此次活动中获得了哪些正确的知识和结论，让他们感觉到自己的“科学研究”成果获得了肯定，自己的“科学实验”获得了成功，从而激发他们去主动发现问题，探究问题和解决问题的兴趣。这也是对他们从事科学研究的情感态度的培养。教师的教育视角不能局限于“书本”和“课堂”，单纯重视学生对教材的掌握情况，只关心完成那些规定的教学内容。教师要把教材作为一种教学资源，不是所有教材内容都适合用探究性学习的方式的，教师切不可急功近利，认为探究性学习是时髦的方法，在自身综合素质培养不够和准备不足的情况下组织和实施探究性学习。教师要善于总结成功或失败的经验教训，做研究型教师，使探究性学习的教学进入良性循环，逐步走向高水平。
参考文献：
[1]毕华林.化学新教材开发与使用[M].北京：高等教育出版社，2004：17-71.
[2]全日制普通高级中学教科书(必修)化学(第一册)[S].北京：人民教育出版社，2004：19-24.
[3]王磊，陈光巨.高观点大视野多角度[J].化学教育，2005,(增刊)第26卷：50-51.
