由于科學(xué)探究的突出地位和作用，如何在化學(xué)課堂教學(xué)中有效實(shí)施探究性學(xué)習(xí)成為當(dāng)前課堂教學(xué)中的一個(gè)主題，下面就談?wù)勎以谡n堂教學(xué)中的一些做法。

　　摘要：文章以《金屬的腐蝕和防護(hù)》課堂教學(xué)實(shí)踐為例，從情景創(chuàng)設(shè)—問題假設(shè)—實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證—再假設(shè)再驗(yàn)證—交流評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)就探究性學(xué)習(xí)教學(xué)的有效實(shí)施作了初步探討。

　　關(guān)鍵詞：教育核心期刊投稿,化學(xué)教學(xué),探究性學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

　　新《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究作為一種重要的學(xué)習(xí)方式，重視和強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主的、開放的探究學(xué)習(xí)。這是本次課程改革的一個(gè)重要特征，它打破了原有的課程體系框架，重新注入新的課程觀念，構(gòu)建新的課程標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，改變了教師的教學(xué)方式和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，是一種教學(xué)形式和觀念上的雙重變革。

　　一、情境創(chuàng)設(shè)

　　建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素。學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)。而學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)不僅僅有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提升，更加重要的是能夠讓學(xué)生自主的發(fā)現(xiàn)問題產(chǎn)生質(zhì)疑。

　　我們知道，在教學(xué)實(shí)踐中“發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題”往往比“解決一個(gè)問題”更重要。如果學(xué)生沒有自己的問題，就永遠(yuǎn)沒有學(xué)科發(fā)展的內(nèi)驅(qū)力。既然“問題”是探究活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)，那么“好的問題”就是探究性教學(xué)獲得成功的關(guān)鍵。在教學(xué)中，我努力讓情景創(chuàng)設(shè)與探究活動(dòng)的“問題產(chǎn)生”做到有機(jī)結(jié)合。

　　在“金屬的腐蝕和防護(hù)”的教學(xué)中，我預(yù)先設(shè)立課前準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。為了讓學(xué)生更加全面地了解金屬的腐蝕現(xiàn)象，我設(shè)立“三組一環(huán)節(jié)”。三組分別是“生活組”、“數(shù)據(jù)組”和“事故組”。“生活組”通過攝影的形式拍攝生活和生產(chǎn)中金屬腐蝕的畫面；“數(shù)據(jù)組”通過網(wǎng)絡(luò)查詢的方式積累各項(xiàng)有關(guān)金屬腐蝕的數(shù)據(jù)，如全世界每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵約占年產(chǎn)量的30%；美國每年因腐蝕要多消耗3.4%的能源；我國每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失至少達(dá)二百億等等；“事故組”負(fù)責(zé)收集因?yàn)榻饘俑�蝕導(dǎo)致的重大事故的新聞，如石油管道破裂、橋梁塌陷、化工廠毒氣泄露等等。在課堂上，給予每組代表一分鐘的時(shí)間展示本組的成果。“一環(huán)節(jié)”是預(yù)先提問環(huán)節(jié)，即學(xué)生通過生活經(jīng)驗(yàn)和教材就本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)提出相應(yīng)的問題，并由老師課前收集，篩選。

　　“三組一環(huán)節(jié)”充分避免了網(wǎng)絡(luò)圖片和視頻的盲目堆積，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生，使學(xué)生得以親身參與和體驗(yàn)。學(xué)生就不由自主地關(guān)注：“金屬為什么會(huì)被腐蝕？如何防止金屬的腐蝕？”而如果這樣的問題不是學(xué)生自主提出，學(xué)生就缺乏震撼和內(nèi)心的觸動(dòng)，而在后期探究過程中效率就會(huì)大打折扣。

　　二、問題假設(shè)

　　探究性學(xué)習(xí)的開展必須建立在學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知基礎(chǔ)上去收集信息。信息的收集卻不是內(nèi)容的簡(jiǎn)單堆積，學(xué)生應(yīng)該具有去粗取精的歸納能力、去偽存真的辨識(shí)能力。再根據(jù)自己收集信息進(jìn)行分析從而作出問題假設(shè)。而問題假設(shè)的關(guān)鍵在于問題本身是否具有發(fā)展性，是否能夠發(fā)展教學(xué)內(nèi)容，發(fā)展認(rèn)知水平，發(fā)展思維品質(zhì)。

　　例如，在探究“不同條件下鐵釘?shù)匿P蝕”教學(xué)環(huán)節(jié)中，“生活中鋼鐵在潮濕的空氣中和在干燥的空氣中哪種條件下腐蝕得快？為什么？”這樣的問題就不具備發(fā)展性，因?yàn)檫@已經(jīng)是學(xué)生所熟知的生活經(jīng)驗(yàn)。所以為了使問題假設(shè)更加有效，教師必須在諸多問題中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問題的選擇。

　　在本課中，筆者根據(jù)學(xué)生在“預(yù)先提問”環(huán)節(jié)，選擇了三個(gè)具有發(fā)展性的問題假設(shè)進(jìn)行了探究：

　　1.溶液的酸堿性對(duì)金屬的腐蝕是否會(huì)有影響？

　　2.究竟腐蝕鐵釘是氫離子的作用還是氧氣的作用？

　　3.碳究竟在鐵釘?shù)母�蝕中起到了什么作用？

　　三、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

　　具有發(fā)展性作用的問題假設(shè)是探究性學(xué)習(xí)有效實(shí)施的必備前提。我們必須提供實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)假設(shè)的正確與否。巧妙地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)探究中檢驗(yàn)假設(shè)正確性的最佳途徑。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中需要注意對(duì)照的原則和唯一變量的原則。例如，怎樣控制自變量？怎樣觀察、測(cè)量因變量？怎樣控制無關(guān)變量？怎樣設(shè)計(jì)對(duì)照組？

　　例如，在探究第一個(gè)問題假設(shè)“溶液的酸堿性對(duì)金屬的腐蝕是否會(huì)有影響？”中，教師組織學(xué)生通過小組討論，分析出該實(shí)驗(yàn)的自變量是溶液的酸堿性，因變量是電化學(xué)腐蝕程度。正是酸堿性這一自變量的改變導(dǎo)致了對(duì)電化學(xué)腐蝕程度這一因變量的變化。因此，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，如何控制溶液的pH值，如何觀察和測(cè)量因變量，如何設(shè)計(jì)對(duì)照組就成為了實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

　　1.分別用鹽酸溶液、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液潤洗三只具支試管；

　　2.用藥匙取鐵粉、碳粉緩慢地放入具支試管中；

　　3.把具支試管固定在試管架上；

　　4.向小試管中滴加少量紅墨水，把導(dǎo)管插入到小試管中，使溶液液面沒過導(dǎo)管口；

　　5.立即用塞子塞住具支試管的試管口；

　　6.仔細(xì)觀察導(dǎo)管中的液面和小試管中液面的變化。

　　學(xué)生通過小組討論交流后很容易得出結(jié)論：無論酸性，中性，堿性都會(huì)產(chǎn)生金屬腐蝕現(xiàn)象。于是，學(xué)生就對(duì)引起金屬腐蝕的真正原因更加好奇。教師接著引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入了第二個(gè)問題假設(shè)的驗(yàn)證分析：倒吸現(xiàn)象因?yàn)殍F粉被氧氣氧化，所以中性和堿性條件下是氧氣氧化了鐵；“液面上升現(xiàn)象”因?yàn)橛袣錃猱a(chǎn)生，所以在酸性較強(qiáng)的條件下氫離子氧化了鐵。

　　通過這樣簡(jiǎn)單對(duì)照試驗(yàn)，學(xué)生就非常將酸堿性條件和析氫腐蝕、吸氧腐蝕一一對(duì)應(yīng)，就更好體驗(yàn)了金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬單質(zhì)被氧化的過程。

　　當(dāng)然，由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作方式的差異，藥品加入量的不同，實(shí)驗(yàn)控制能力和觀察角度及時(shí)間都有差異等原因，得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)并不一定完全相同。另外，在學(xué)生得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，還可能會(huì)遇到許多偏離老師預(yù)設(shè)的情況。這就需要教師在教學(xué)時(shí)及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，找到每組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因。如果有意跳過那些和我們課堂預(yù)設(shè)不同的部分，就會(huì)使我們的課堂缺乏生動(dòng)性和信服度，也就喪失了探究性學(xué)習(xí)的真正意義。例如在“析氫腐蝕”實(shí)驗(yàn)中，就可能出現(xiàn)以下幾種情況：

　　1.導(dǎo)管中液面并沒有什么變化；

　　2.導(dǎo)管中液面下降；

　　3.導(dǎo)管中液面上升；

　　4.導(dǎo)管中液面先下降后上升。

　　針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，老師要引導(dǎo)學(xué)生解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生的表達(dá)或許并不完全正確，老師必須及時(shí)進(jìn)行點(diǎn)撥和總結(jié)，幫助找出產(chǎn)生各種現(xiàn)象的原因。

　　四、再假設(shè)再驗(yàn)證

　　當(dāng)然學(xué)生并不一定會(huì)根據(jù)教師課堂的預(yù)設(shè)而提出相關(guān)的假設(shè)，作為老師要充分肯定學(xué)生的質(zhì)疑，在驗(yàn)證過程中創(chuàng)造條件為這部分同學(xué)的假設(shè)提供必要的驗(yàn)證。這樣充分關(guān)注到了不同層次，不同性格的學(xué)生，更加有利于學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，更加鼓勵(lì)了學(xué)生開放式的思維在課堂中不斷閃光。

　　例如：在析氫腐蝕中有同學(xué)質(zhì)疑是不是因?yàn)楫a(chǎn)生二氧化碳使液面上升的。面對(duì)這樣的問題假設(shè)，我們就可以抓住機(jī)會(huì)將問題發(fā)展下去。首先進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)：僅將碳粉加入上述實(shí)驗(yàn)的試管中并沒有液面的變化，和原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比說明并沒有二氧化碳生成。于是，我們可以進(jìn)行探究下一個(gè)問題假設(shè)：碳粉究竟有什么作用？教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行第二個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)：僅將鐵粉加入到上述實(shí)驗(yàn)的試管中，發(fā)現(xiàn)液面沒有改變。并和原來實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比：碳粉是構(gòu)成電化學(xué)腐蝕的重要電極材料，并且在相同條件下電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕要更快。

　　通過以上實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生充分體會(huì)到了什么自變量和因變量，什么是唯一變量原則，什么是對(duì)照原則，充分發(fā)展了學(xué)生的思維、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方法，實(shí)施了真正有效的探究活動(dòng)。

　　五、交流評(píng)價(jià)

　　每個(gè)學(xué)生都有表達(dá)自己觀點(diǎn)的意識(shí)。要使學(xué)生能將這種意識(shí)變成現(xiàn)實(shí)，教師就要尊重學(xué)生表達(dá)自己觀點(diǎn)的愿望，并在科學(xué)探究的交流中實(shí)現(xiàn)這種愿望。

　　例如：在“析氫腐蝕”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的交流中，學(xué)生就各種現(xiàn)象從多種變量的角度進(jìn)行討論，發(fā)現(xiàn)上述的四種現(xiàn)象居然都有可能是正確的。現(xiàn)象一：可能是酸的加入量過少導(dǎo)致現(xiàn)象明顯，并只觀察了實(shí)驗(yàn)的前端現(xiàn)象（后階段的吸氧腐蝕還沒有發(fā)生）；現(xiàn)象二：析氫腐蝕產(chǎn)生氫氣；現(xiàn)象三：只觀察到了后階段吸氧腐蝕的發(fā)生；現(xiàn)象四：先發(fā)生析氫腐蝕后發(fā)生吸氧腐蝕。

　　在學(xué)生為自己觀點(diǎn)辯護(hù)的過程中，教師對(duì)其的支持或辯駁都是對(duì)學(xué)生的一種肯定的評(píng)價(jià)，但千萬不要輕易否定學(xué)生的某種觀點(diǎn)，因?yàn)閺膶W(xué)生的認(rèn)知角度出發(fā)或許就是正確的。

　　總之，探究性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、合作能力的重要途徑，是有效實(shí)施整個(gè)中學(xué)階段教育教學(xué)的重要前提條件。在新課改背景下，實(shí)行探究性學(xué)習(xí)最能體現(xiàn)新課改的本質(zhì)要求。因此，我們要在課堂教學(xué)中卸下浮夸的表象，追求真正有效的探究性學(xué)習(xí)。

　　參考文獻(xiàn)

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