新課程標(biāo)準(zhǔn)下開展化學(xué)探究性學(xué)習(xí)的

新課程標(biāo)準(zhǔn)下開展化學(xué)探究性學(xué)習(xí)的

新課程標(biāo)準(zhǔn)下開展化學(xué)探究性學(xué)習(xí)的

理論與探究

作者按：新課程標(biāo)準(zhǔn)下如何開展探究性學(xué)習(xí)？作為先行一步的省級課改實(shí)驗(yàn)區(qū)——宜昌，課程改革正如火如荼地進(jìn)入第二個年頭。老師們正以飽滿的熱情將探究性學(xué)習(xí)逐步引向深化，在理論中努力探究，在探究中不斷理論。經(jīng)過一年多的實(shí)驗(yàn)，已獲得了一些成功的經(jīng)歷和做法。

本文基于九年義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)大力倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，結(jié)合自身理論擬就初中化學(xué)〔九年級〕教學(xué)中如何開展探究性學(xué)習(xí)提出自己的考慮：課堂是探究性學(xué)習(xí)的主陣地；教材是探究性學(xué)習(xí)的信息源；開放的實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生自主探究的舞臺。從而使學(xué)生從活動探究中體悟探究的成就感，培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)精神，一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)作風(fēng)，初步掌握科學(xué)的研究方法，形成終身學(xué)習(xí)的意識和才能。

關(guān)鍵詞：課程標(biāo)準(zhǔn)探究性學(xué)習(xí)初中化學(xué)理論

一、解讀新課程標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)

全日制義務(wù)教育?化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)〔實(shí)驗(yàn)稿〕?將科學(xué)探究作為此次課程改革的打破口，在第三部分“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)〞中開通宗義明確提出：“義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動地獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要理論活動〞，同時“科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容〞，按照傳統(tǒng)的觀念，課程施行過程是知識的傳遞過程，由此形成的以老師和教科書為中心的課程施行形式，就決定了學(xué)生“奴隸式〞的被動學(xué)習(xí)地位。?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，非常重視和強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主的、開放的探究學(xué)習(xí)，這也是本次課程教材改革的一個重要特征。它打破了原有的課程體系框架，重新注入新的課程理念，構(gòu)建新的課程標(biāo)準(zhǔn)?？梢赃@樣說，新課程標(biāo)準(zhǔn)的施行，是所有學(xué)科一次全方位、全領(lǐng)域的脫胎換骨、前所未有的變革。按照新的課程標(biāo)準(zhǔn)和課程設(shè)計(jì)理念，在科學(xué)〔綜合〕課程或理科課程中大力倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)。

倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，其目的在于：讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，增進(jìn)對科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，初步形成科學(xué)探究的才能。

正因?yàn)樘骄啃詫W(xué)習(xí)旨在進(jìn)步學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，顯然化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)不可能單純地依靠知識的傳承、講授、灌輸來形成，必須通過改變教學(xué)的策略和方法，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式來實(shí)現(xiàn)。為了有效地促進(jìn)學(xué)生開展，要變注重學(xué)習(xí)結(jié)果為注重學(xué)習(xí)過程，變學(xué)生被動地聽講為動手、動腦的主動參與的活動，變學(xué)生的承受式學(xué)習(xí)為探究式學(xué)習(xí)。廣泛地應(yīng)用探究教學(xué)、問題解決、情景教學(xué)、開放教學(xué)、合作教學(xué)、理論教學(xué)等行之有效的形式，只有這樣，才能真正保證學(xué)生在課程施行過程中的主體地位，也才能保證新的?化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)?的貫徹施行。在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性、自主性，引導(dǎo)學(xué)生在質(zhì)疑、調(diào)查、實(shí)驗(yàn)、搜集、分析和解讀數(shù)據(jù)，推理、判斷和反思等探究活動中，既能理解、掌握和應(yīng)用知識，又開展了搜集和處理科學(xué)信息的才能，獲取新知識的才能，分析解決問題的才能，交流和合作的才能，特別是培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和理論才能。倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，還將使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程更富個性化，對情感的體驗(yàn)、科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成、正確價值觀確實(shí)立，也將會大有裨益。在?化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)?中把科學(xué)探究列為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的五大主題的第一主題，足見其科學(xué)探究的突出地位和作用，這就要求我們在整個教學(xué)過程中予以堅(jiān)決貫徹。

所謂探究性學(xué)習(xí)是由學(xué)生在學(xué)習(xí)和社會生活情境中發(fā)現(xiàn)問題，選擇課題，設(shè)計(jì)方案，通過自主性探究，搜集和處理信息，研究和討論，求得問題解決，從而體驗(yàn)和理解科學(xué)探究過程，養(yǎng)成自主探究、創(chuàng)新的意識和習(xí)慣，形成和進(jìn)步創(chuàng)新才能，建構(gòu)知識積累和豐富直接經(jīng)歷的活動過程。

學(xué)生學(xué)習(xí)“科學(xué)探究〞，一要理解什么是科學(xué)探究；二要通過實(shí)際的探究活動，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，初步掌握探究學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)方式。詳細(xì)來說，在化學(xué)教學(xué)中提倡科學(xué)探究，必須改變學(xué)生被動、機(jī)械的化學(xué)學(xué)習(xí)方式，打破原有的以知識為中心的學(xué)科本位內(nèi)容體系，強(qiáng)化學(xué)生的過程體驗(yàn)，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)情景。

二、開展探究性學(xué)習(xí)，課堂是探究性學(xué)習(xí)的主陣地

探究性學(xué)習(xí)貫穿于全書的各個章節(jié)和設(shè)置的各個欄目之中，因此在教學(xué)過程的組織和施行中，應(yīng)該時時不忘探究，但首先要把教材規(guī)定的探究活動做好。由于探究性學(xué)習(xí)不是以獲得知識作為終極目的，更不以“授受〞為主要手段，而是注重以已有的知識去“發(fā)現(xiàn)〞、“獵取〞和“洞察〞新知識新技能的一種“主動性發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方式〞，是以創(chuàng)新活動為明顯特征而立足于科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度養(yǎng)成的學(xué)、思、悟、用四者相結(jié)合的一個互動過程。

課堂永遠(yuǎn)是探究性學(xué)習(xí)的主陣地。一年多來，我們始終立足教材，在課堂上進(jìn)展了一系列富有成效的探究活動。主要開展了課題式的探究。首先由老師提出教學(xué)實(shí)驗(yàn)的假設(shè)干問題，交給學(xué)生選擇確定自己的設(shè)計(jì)課題，然后學(xué)生用一周左右的時間查閱資料，獨(dú)立或小組合作設(shè)計(jì)初步方案交老師審閱，從中先出具有代表性的方案〔可行的與不可行的〕，集中在課堂上由設(shè)計(jì)學(xué)生進(jìn)展演示、交流，介紹自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟，由學(xué)生評定優(yōu)劣，共同討論實(shí)驗(yàn)成敗的原因?，F(xiàn)略舉幾例。

系列之一：關(guān)于空氣中氧氣含量測定的實(shí)驗(yàn)探究。難道只能用紅磷燃燒消耗氧氣來測定空氣中氧氣的含量嗎？帶著這樣的疑問，我們開場了系統(tǒng)地進(jìn)展探究的第一個實(shí)驗(yàn)。學(xué)生設(shè)計(jì)了許多富有創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)方案。

系列之二：濃鹽酸揮發(fā)性的探究。在講述濃鹽酸具有強(qiáng)揮發(fā)性時，怎樣通過實(shí)驗(yàn)證明瓶口冒出來的“白霧〞就是鹽酸的小液滴？學(xué)生根據(jù)物理學(xué)知識和鹽酸的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)了如下多種檢驗(yàn)方法?！舱垍⒖蠢蠲魅鸬韧瑢W(xué)撰寫的探究案例?濃鹽酸揮發(fā)性的興趣探究?〕

系列之三：CO2與NaOH溶液反應(yīng)的探究。教材上雖然沒有一個明顯的演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證CO2與NaOH溶液反應(yīng)，但由于有了二氧化碳溶解性的實(shí)驗(yàn)探究〔見教材P114〕作為根底，使得同學(xué)們積極的發(fā)散思維得以展開，設(shè)計(jì)的方案著實(shí)讓人大開眼界，嘆為觀止。很多方案表達(dá)了理化學(xué)科間的互相浸透、互相穿插、互相交融的思想?，F(xiàn)實(shí)錄課堂上現(xiàn)場討論出的十二種方案：

系列之四：濃硫酸吸水性的探究。濃硫酸吸水時要放出熱量，且質(zhì)量增加，再聯(lián)絡(luò)飽和溶液、無水硫酸銅、碳酸鈉晶體等的性質(zhì)，我在九○一班對此專題探究時，同學(xué)們設(shè)計(jì)可行與不可行或有待驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方案有十三種之多，現(xiàn)舉如下八種實(shí)驗(yàn)方案，都得到了驗(yàn)證。〔說明：按方案四進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時并未觀察到現(xiàn)象，甚至中考完畢時也未觀察到。但經(jīng)過一個漫長暑假的等待，開學(xué)來后終于看到了杯中久盼的KNO3晶體〕

系列之五：鹽酸使紫色石蕊試液變紅的探究。我們已經(jīng)知道，在稀鹽酸中存在H2O分子、Cl－離子和Na＋離子。請你設(shè)計(jì)一個簡單的比照實(shí)驗(yàn)研究下面的問題：可能是稀鹽酸中哪一種粒子使紫色石蕊試液變紅？〔寫出簡要的實(shí)驗(yàn)步驟、觀察到的現(xiàn)象以及由此得出的結(jié)論〕

……

通過課堂專題探究，并進(jìn)展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從不同的角度來推測物質(zhì)所具有的性質(zhì)，這樣既激發(fā)了學(xué)生的興趣，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與動手才能二者并駕齊驅(qū)、相得益彰的有機(jī)結(jié)合；同時針對學(xué)生個體差異，又留有思維的空間，并能表達(dá)出不同層次學(xué)生的才能程度，盡其能、顯其志，有利于學(xué)生個性的張揚(yáng)、學(xué)會科學(xué)思維的方法，養(yǎng)成科學(xué)思維的習(xí)慣。如在探究二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)時，九○五班有一位坐在教室最后一排成績不好的同學(xué)，設(shè)計(jì)了用熟雞蛋來進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)意不可謂不新。實(shí)際上，所有探究的每一個專題，所有設(shè)計(jì)的每一個方案，無不蘊(yùn)藏同學(xué)們的聰明和睿智。

課堂教學(xué)不能為探究而探究，而應(yīng)為適宜探究的章節(jié)找到問題的切入點(diǎn)。有的探究課側(cè)重于實(shí)驗(yàn)儀器和藥品的選用，有的側(cè)重于實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)創(chuàng)新，有的側(cè)重于物質(zhì)性質(zhì)的研究，有的那么是課本知識的比照和深化等等，探究的選題和內(nèi)容確實(shí)定也都是開放式的。

三、開展探究性學(xué)習(xí)，教材是探究性學(xué)習(xí)的信息源

倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，必須深挖教材內(nèi)容，為系統(tǒng)性的探究性學(xué)習(xí)尋找信息源。

實(shí)際上，教材中許多的演示實(shí)驗(yàn)和有關(guān)數(shù)據(jù)表格都值得我們?nèi)ヌ骄?。很有必要對教材中那些能引起探究的知識進(jìn)展了認(rèn)真的梳理。如：

問題之一：在學(xué)慣用雙氧水加熱制取氧氣實(shí)驗(yàn)時，如按照課本上的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)展操作，學(xué)生根本觀察不到如教材上圖示的木條復(fù)燃現(xiàn)象。為什么？難道真的沒有氧氣放出嗎？如何改進(jìn)這個實(shí)驗(yàn)？

問題之二：在學(xué)習(xí)了原子的構(gòu)成后，根據(jù)教材表4—2“幾種原子的構(gòu)成〞中的有關(guān)數(shù)據(jù)，你還能得出什么結(jié)論？

問題之三：在開展了鋼鐵制品銹蝕條件的探究之后，可使研究性學(xué)習(xí)更深一層、更進(jìn)一步。使實(shí)驗(yàn)探究型轉(zhuǎn)向探究實(shí)驗(yàn)型〔即學(xué)生自己動手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究問題〕，下面結(jié)合教學(xué)理論予以說明。

“銅在枯燥的空氣中化學(xué)性質(zhì)不活潑，在潮濕的空氣中，外表可生成堿式碳酸銅〔銅綠〕。〞這是一個很好的信息源?？梢髮W(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，對銅生銹條件進(jìn)展探究。有的同學(xué)設(shè)計(jì)如右圖的實(shí)驗(yàn)裝置：

在老師指導(dǎo)下可設(shè)計(jì)如下問題：

〔1〕銅生銹所需要的條件實(shí)際上是銅與互相作用，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所致。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

〔2〕D中廣口瓶的作用是，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：。

〔3〕銅生銹時產(chǎn)生銅綠的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

＝Cu2(OH)2CO3?！緦?shí)驗(yàn)研究】

〔4〕銅和鐵相比，更易生銹，由此可得出的結(jié)論是?！颈容^研究】

〔5〕假設(shè)要清洗B中銅絲外表的銅銹，可將其浸入中。試寫出除去銅銹的化學(xué)方程式。【開放、探究研究】

問題之四：你買過食鹽嗎？你注意了食鹽包裝袋上的說明文字嗎？對此可向?qū)W生出示以下問題進(jìn)展探究：

考慮1：你認(rèn)為包裝袋上的碘酸鉀〔碘元素符號為I〕的化學(xué)式為，其中碘的化合價為。

考慮2：湖北省鹽業(yè)公司專營的精制碘鹽包裝袋上有這樣的說明文字：“待食物烹調(diào)好后，再放入碘鹽〞。請用有關(guān)化學(xué)知識加以分析解釋。

考慮3：為什么包裝袋上還注明要“密封貯藏〞？請對照化學(xué)式，聯(lián)絡(luò)使用說明，大膽作出你的猜想。

……

這些從課內(nèi)延伸到課外的身邊的化學(xué)知識，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)的主動性、探究性，雖然有較大難度，但在老師指導(dǎo)下完全可以得出解答。雖然有些問題超出了教材范圍，也不是大綱規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容，但我認(rèn)為，正是課本上提供了這樣一個難得的探究情景和信息源，為什么我們不花點(diǎn)時間去探究呢？要知道，也許上述每個問題花了10分鐘甚至更長時間，但學(xué)生知道了怎樣從已有知識中去發(fā)現(xiàn)和獲取新的知識，而不管他的發(fā)現(xiàn)是多么幼稚，甚至可笑亦或錯誤，這種大膽猜想和假設(shè)的過程，就是科學(xué)探究的步驟之一，更何況有些知識還是建立在實(shí)驗(yàn)根底之上的呢？

立足教材而不掬泥教材，忠于教材而不盲從教材，才能充分挖掘現(xiàn)有教材中的相似課題，才能充分表達(dá)實(shí)驗(yàn)的開放性和多樣性，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和理論才能，初步形成科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，進(jìn)步自主學(xué)習(xí)才能。這種研究問題的一般方法學(xué)生一旦掌握就將受益終身。這樣的題目更能培養(yǎng)學(xué)生思維的開放性和發(fā)散性，為學(xué)生提供展示才華的時機(jī)，有利于張揚(yáng)學(xué)生的個性。讓稟性、天賦不同的每個學(xué)生都有成功的時機(jī)。這和當(dāng)前培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維品質(zhì)和創(chuàng)造才能的要求是不謀而合的。

四、倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)，開放的實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生自主探究的舞臺

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為根底的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的靈魂。探究性學(xué)習(xí)，最顯著的特點(diǎn)，就是它的開放性、理論性和自主性，特別是實(shí)驗(yàn)探究的開放性。為了使探究深化一層，更進(jìn)一步，我們成立了學(xué)生專題探究實(shí)驗(yàn)中心小組，每班5人，共40人分成4個中心實(shí)驗(yàn)小組，定期召開會議，布置任務(wù)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。然后在老師的指導(dǎo)下進(jìn)展實(shí)驗(yàn)探究。探究案例：

用蠟燭在空氣中燃燒測定空氣中氧氣的含量

提出問題：在學(xué)習(xí)第二單元?我們周圍的空氣?時做了這樣一個實(shí)驗(yàn)：用紅磷在瓶內(nèi)燃燒，燒杯中的水倒流入瓶中，水的體積約占瓶容積的1/5，由此斷定空氣中的氧氣約占1/5。

為什么非要用紅磷而不用其他物質(zhì)呢？書上說，這是因?yàn)榧t磷在空氣中易點(diǎn)燃，而且反應(yīng)完畢后不會生成氣體，以防止占據(jù)消耗的氧氣體積，使實(shí)驗(yàn)失敗，可不可以使用其他物質(zhì)來完成實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

我的設(shè)想：學(xué)習(xí)二氧化碳的性質(zhì)后，我覺得可以用蠟燭來代替紅磷測定空氣中氧氣的含量。我設(shè)想既然是測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，那么在消除空氣中氧氣的過程中，就不應(yīng)該有其他氣體生成，而蠟燭在空氣中點(diǎn)燃〔據(jù)：石蠟+氧氣二氧化碳+水〕有二氧化碳生成，這樣我們就考慮將二氧化碳通過一個化學(xué)反應(yīng)，將它消耗除去。根據(jù)CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O：，我們就考慮把書中用的水改為石灰水〔澄清〕[Ca(OH)2]。

實(shí)驗(yàn)裝置：按照以上的設(shè)想，我設(shè)置實(shí)驗(yàn)裝置〔如右圖所示〕：

我們預(yù)計(jì)：隨著二氧化碳不斷與石灰水反應(yīng)，石灰水會進(jìn)入廣口瓶，并上升到1/5刻度處。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1〕將裝置按方案組裝好。

2〕將蠟燭點(diǎn)燃，迅速伸進(jìn)廣口瓶中，塞緊橡皮塞。

3〕待蠟燭熄滅，廣口瓶冷卻后，翻開鐵夾，澄清的石灰水進(jìn)入廣口瓶中，并不時輕輕振蕩瓶子〔加速其與石灰水的反應(yīng)速度〕。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

1〕點(diǎn)燃的蠟燭伸入廣口瓶中后，一會兒，蠟燭熄滅，瓶壁上有水珠生成，且有少量煙放出。

2〕翻開鐵夾后，澄清石灰水迅速進(jìn)入廣口瓶，一會兒，石灰水稍稍變渾濁約有1/15的體積。

3〕導(dǎo)管中有石灰水漸漸上升，漸漸進(jìn)入廣口瓶，將燒杯稍稍上舉減小高度差所產(chǎn)生的壓強(qiáng)，使石灰水順利進(jìn)入廣口瓶。再次觀察，進(jìn)入廣口瓶的石灰水約占廣口瓶略小于1/5的體積。

分析原因：實(shí)驗(yàn)并不是很成功，進(jìn)入瓶中的石灰水沒有到達(dá)1/5的體積?？紤]其原因，可能有以下幾種：受時間限制，二氧化碳與澄清石灰水還沒有反應(yīng)完全，并且只是與澄清石灰水接觸，反應(yīng)速度較慢，瓶中多余的二氧化碳還沒有消耗完；導(dǎo)管中有空氣，與水一同被吸入瓶中，占據(jù)了一定體積；裝置的氣密性不好，有其他氣體，進(jìn)入廣口瓶中，相信在不斷改進(jìn)后，用