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新課程理念下高中化學(xué)探究教學(xué)的實(shí)踐與研究論文
哈佛大學(xué)流行一句名言：“教育的真正目的就是讓人不斷提出問(wèn)題和思索問(wèn)題�！奔丛趯W(xué)習(xí)中思索、研究；在思索、研究中學(xué)習(xí)。高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)將科學(xué)探究擺上重要的地位。高中化學(xué)探究教學(xué)通常表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)探究與問(wèn)題探究?jī)煞N基本模式，它一般包括猜想假設(shè)、制定計(jì)劃、收集證據(jù)、解釋結(jié)論、評(píng)價(jià)交流幾個(gè)基本環(huán)節(jié)，實(shí)施高中化學(xué)探究教學(xué)的核心在于建立假設(shè)與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
一、高中化學(xué)探究教學(xué)的理論基礎(chǔ)
認(rèn)識(shí)的過(guò)程一般都遵循著“實(shí)踐－認(rèn)識(shí)－再實(shí)踐－再認(rèn)識(shí)……”的總規(guī)律，但科學(xué)探究作為一種特殊性的認(rèn)識(shí)，其認(rèn)識(shí)過(guò)程模式一般為：
科學(xué)認(rèn)識(shí)論強(qiáng)調(diào)，真正的學(xué)習(xí)已不僅僅是指知識(shí)本身，而且還包括獲得知識(shí)的過(guò)程和方法。知識(shí)的再生過(guò)程應(yīng)當(dāng)以適當(dāng)?shù)男问街匮葜R(shí)的生成過(guò)程；學(xué)生所認(rèn)識(shí)的知識(shí)，雖然相對(duì)于人類而言是已知的，但對(duì)學(xué)生而言卻是未知的。因此學(xué)生要想認(rèn)識(shí)知識(shí)，也必須按照認(rèn)識(shí)的一般過(guò)程來(lái)進(jìn)行探索。
二、高中化學(xué)探究教學(xué)的基本模式
探究教學(xué)的教學(xué)模式多種多樣，但是實(shí)質(zhì)和特征都基本相同，只是在形式上略有差異。在高中化學(xué)的探究教學(xué)中應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)等因素的不同進(jìn)行選擇。一般來(lái)說(shuō)主要包括“實(shí)驗(yàn)探究”和“問(wèn)題探究”兩種基本模式。
(一)實(shí)驗(yàn)探究模式
“實(shí)驗(yàn)探究模式”是指學(xué)生在教師的引發(fā)下，運(yùn)用已有的知識(shí)和技能，充當(dāng)新知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色，根據(jù)自己設(shè)計(jì)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索進(jìn)行積極主動(dòng)的分析和思考，去探求未知和解決問(wèn)題的一種教學(xué)模式。其一般流程為：
其主要步驟包含：①在教師指導(dǎo)下進(jìn)行有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析；②提出問(wèn)題或問(wèn)題的關(guān)鍵所在，從而明確問(wèn)題；③根據(jù)自身已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)提出解答問(wèn)題的猜測(cè)和假設(shè)；④搜集資料或收集必要的材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)；⑤作出判斷，形成結(jié)論，并進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)并與他人交流。
案例1：褪色原因的探究
實(shí)驗(yàn)情景：在NaOH溶液加幾滴酚酞溶液，溶液變紅，再加幾滴新制氯水，變無(wú)色。
提出問(wèn)題：為什么試管中的酚酞最終變?yōu)闊o(wú)色?
提出假設(shè)：①NaOH與氯水中HCl、HCIO發(fā)生中和反應(yīng)，使C(OH-)減小，酚酞褪色。
②氯水中HCIO氧化酚酞使其結(jié)構(gòu)破壞而褪色。
實(shí)驗(yàn)探究：①在含酚酞的NaOH溶液申，滴入HCl溶液至溶液褪色，返滴NaOH溶液，又呈紅色。
�、谠诤犹腘aOH溶液中，滴入氯水至溶液褪色，再滴NaOH溶液，溶液不變紅色。
交流評(píng)價(jià)：學(xué)生在討論、交流基礎(chǔ)上獲得共識(shí)。
得出結(jié)論：新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色，是由于HCIO的氧化漂白作用。
(二)問(wèn)題探究模式
“問(wèn)題探究模式”是指以學(xué)生為主體，以學(xué)生主動(dòng)探索問(wèn)題的實(shí)踐活動(dòng)為策略，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中理解并初步嘗試科學(xué)研究的基本過(guò)程。此模式教學(xué)貫徹“問(wèn)題解決”這一中心，其根本目的是為了能達(dá)到學(xué)生知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建。其一般流程為：
其主要步驟包含：①教師設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膯?wèn)題情景，使學(xué)生發(fā)生認(rèn)知沖突；②運(yùn)用猜想與假設(shè)，與認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的前概念建立聯(lián)系；③在對(duì)各種假設(shè)整理歸納的基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)出合理的探究方案；④通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究或邏輯推理，驗(yàn)證假設(shè)，尋求認(rèn)知沖突的解決；⑤引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)概念代替錯(cuò)誤概念，達(dá)到認(rèn)知重組。
案例2：苯的結(jié)構(gòu)的探究
提出問(wèn)題：苯分子具有怎樣的結(jié)構(gòu)?
討論交流：學(xué)生討論交流，對(duì)給予的大量信息做初步的分類與思維加工。
形成假設(shè)：假設(shè)一：若苯分子為鏈狀結(jié)構(gòu)。(試根據(jù)苯的分子式寫出二種可能
的結(jié)構(gòu))
假設(shè)二：若苯分子為環(huán)狀的結(jié)構(gòu)。(試畫出可能的結(jié)構(gòu))
設(shè)計(jì)方案：①能否使溴水褪色?
�、谀芊袷顾嵝愿咤i鉀溶液褪色?
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：通過(guò)實(shí)驗(yàn)這些結(jié)構(gòu)又一一被推翻了。
史實(shí)情景：介紹化學(xué)史實(shí)。
討論交流：學(xué)生討論并預(yù)測(cè)結(jié)論。
結(jié)論階段：確切地表示苯分子的結(jié)構(gòu)。
三、高中化學(xué)探究教學(xué)的基本程序
1．創(chuàng)設(shè)問(wèn)題、引發(fā)探究。學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程就是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和再去認(rèn)識(shí)更高層次問(wèn)題的過(guò)程。問(wèn)題對(duì)于學(xué)習(xí)過(guò)程來(lái)說(shuō)，有著至關(guān)重要的引導(dǎo)作用。以問(wèn)題為中心，圍繞科學(xué)的并能激發(fā)學(xué)生思維的問(wèn)題展開教學(xué)，也是探究教學(xué)的重要特征。創(chuàng)設(shè)探究情境就是創(chuàng)設(shè)一種提出問(wèn)題、探索問(wèn)題的教學(xué)情境。
2．活動(dòng)探究、探索問(wèn)題。明確問(wèn)題之后，教師要組織學(xué)生圍繞問(wèn)題進(jìn)行活動(dòng)探究，該過(guò)程是整個(gè)探究教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它一般包括猜想假設(shè)、制定計(jì)劃、收集證據(jù)、解釋結(jié)論、評(píng)價(jià)交流幾個(gè)基本要素。探究活動(dòng)中可以突出其中的一個(gè)或幾個(gè)要素，各個(gè)要素的順序也可以因探究的內(nèi)容不同作適當(dāng)調(diào)整。
3．評(píng)價(jià)教學(xué)、完善探究。教學(xué)評(píng)價(jià)是教學(xué)各環(huán)節(jié)中必不可少的一環(huán)，一般包括學(xué)生自我評(píng)價(jià)與教師評(píng)價(jià)。學(xué)生自我評(píng)價(jià)就是學(xué)生對(duì)探究學(xué)習(xí)過(guò)程和結(jié)果的反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流的過(guò)程。評(píng)價(jià)的內(nèi)容主要涉及學(xué)生的探究活動(dòng)準(zhǔn)備情況、對(duì)探究?jī)?nèi)容的興趣度、探究過(guò)程中的參與度、探究活動(dòng)中合作交流情況、對(duì)探究活動(dòng)結(jié)果的正確性及滿意度等。教師評(píng)價(jià)是教師對(duì)學(xué)生探究學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以采用書面測(cè)試、活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)等方式。
四、高中化學(xué)探究教學(xué)中的兩個(gè)關(guān)鍵：假設(shè)與驗(yàn)證
探究教學(xué)的過(guò)程一般包括“提出問(wèn)題－查詢資料－建立假設(shè)－實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證－形成結(jié)論－評(píng)價(jià)交流”等幾個(gè)基本環(huán)節(jié)�；瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，其探究活動(dòng)的核心應(yīng)該是“建立假設(shè)”與“實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證”兩個(gè)環(huán)節(jié)。
(一)建立假設(shè)
“假設(shè)”是指學(xué)生根據(jù)已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)需要探究的問(wèn)題猜想出來(lái)的一種或多種可能的答案或結(jié)論，它是科學(xué)探究的重要特征之一。教師要對(duì)學(xué)生提出的假設(shè)不要做太多的評(píng)價(jià)，但是要引導(dǎo)他們對(duì)種種假設(shè)進(jìn)行整理歸納，教師對(duì)學(xué)生因知識(shí)上的欠缺而產(chǎn)生離題的假設(shè)要給予必要的啟發(fā)，為學(xué)生提出恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)鋪路搭橋。一般可以運(yùn)用歸納法、演繹法、分類法、類比法等方法引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)，現(xiàn)以歸納法為例予以說(shuō)明。
案例3：鹽類水解的探究
實(shí)驗(yàn)情景：醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液分別滴加酚酞和石蕊試劑。
明確問(wèn)題：醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液酸堿性為什么不同?
分析討論：醋酸根與水電離的氫離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)醋酸，所以溶液顯堿性。
歸納假設(shè)：某鹽離子能與水電離出的氫離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)，則溶液顯弱堿性；某鹽離子能與水電離出的氫氧根離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)，則溶液顯弱酸性。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假說(shuō)的正確性，明確適用范圍并形成理論體系。
交流運(yùn)用：應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題。
(二)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
任何假設(shè)與猜想都必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，在這個(gè)過(guò)程中要把假設(shè)變成可行的、具體的實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生要選擇實(shí)驗(yàn)的用品和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟，對(duì)學(xué)生而言這一步難度較大，教師不僅要給予學(xué)生知識(shí)上的鋪墊，還要給學(xué)生探究方法上的指導(dǎo)。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案后，首先要討論其安全性；可行性、簡(jiǎn)約性。對(duì)有些不能解決的問(wèn)題教師要及時(shí)給予點(diǎn)撥，激活學(xué)生思路的中斷點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生克服思維定勢(shì)，尋找解決問(wèn)題的方法。在點(diǎn)撥學(xué)生時(shí)，不宜多講更不能代勞，只要把關(guān)鍵的問(wèn)題點(diǎn)到即可。
案例4：苯酚與鈉的實(shí)驗(yàn)探究
設(shè)計(jì)方案1：直接加熱苯酚，使其熔化，然后再加入鈉進(jìn)行反應(yīng)。
學(xué)生評(píng)價(jià)：苯酚有毒、易氧化，苯酚在加熱時(shí)顏色會(huì)發(fā)生變化，而影響實(shí)驗(yàn)效果。
設(shè)計(jì)方案2：用乙醇把苯酚溶解，形成苯酚溶液，然后再加入鈉進(jìn)行反應(yīng)。
學(xué)生評(píng)價(jià)：苯酚和乙醇都與鈉反應(yīng)都產(chǎn)生氣體，氣泡不能證明是苯酚與鈉反應(yīng)。
教師評(píng)價(jià)：關(guān)鍵要選擇一個(gè)合適的溶劑，既能溶解苯酚，又不與鈉反應(yīng)。讓學(xué)生
合作討論，交流，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)比較。
得出結(jié)論：苯比乙醇合適。
著名的教育學(xué)家弟斯多惠曾說(shuō)：“教學(xué)的藝術(shù)不在傳授本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、呼喚�！痹诟咧谢瘜W(xué)探究教學(xué)過(guò)程中，教師的職責(zé)不在于傳授給學(xué)生多少化學(xué)知識(shí)，教師要回歸一個(gè)激勵(lì)思考的引導(dǎo)者、交換意見的參與者、組織活動(dòng)的協(xié)調(diào)者的角色。
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