化学教学中的科学探究真伪甄别

摘 要: 科学探究是新课程在具体实施中的一个亮点,它对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。但是,在目前的化学教学中出现了一些形式化的“伪探究”,有的是置学生原有基础于不顾或在无必要处进行探究;有的是置换概念,探究活动等同于学生实验;还有的探究活动流于形式、走过场。针对这些现象,作者提出了做到科学探究的几条建议。

关键词: 化学教学 科学探究 真 伪 科学素养

新课程在全国各地如火如荼地开展,科学探究成为其在具体实施中的一个亮点,它对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。高中新课程标准明确地提出:“探究学习是学生学习化学的一种重要方式,也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径,教师应充分调动实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式,学生通过亲身经历和体验科学探究活动,激发化学学习的兴趣,增进对科学的情感,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究能力。”

1.科学探究的真与伪

科学探究在化学教学中被广泛地应用,也取得了很好的效果。例如氯气的漂白性教学活动非常适合科学探究。

氯气是一种常用的漂白剂,潮湿的氯气可以漂白,但干燥的氯气却不可以(将两片干燥有色布条分别投入干燥氯气和潮湿氯气中),这是什么原因?

可能发生了反应,有可能有盐酸生成?同时有其他物质。

(1)用石蕊试纸验证有没有氢离子;(2)用硝酸银溶液验证有没有氯离子;(3)验证盐酸有没有漂白性(用有色布条)。

学生分小组进行实验探究。

(1)滴加石蕊变红;(2)加硝酸银溶液有白色沉淀生成;(3)滴加盐酸,有色布条不褪色。

溶液中有盐酸,此外还应含有另外一种具有漂白性的物质,这种物质可能是次氯酸。

在教师的精心指导下,学生在实验中亲自参加研究和探索问题的全过程,通过分析和归纳,较独立地“发现”结论,也体会到探究的乐趣,激发求知欲。这种科学探究很值得尝试。

但是,现在教学中出现的问题是“一窝蜂”,任何内容都搞成探究的形式,尤其是在公开课上。这就出现了一些形式化的“伪探究”,具体表现在以下几点。

1.1于无必要处探究。

曾有位老师在高一年级讲解电解饱和食盐水时,按如下过程进行教学:

(1)教师提出问题:电解食盐水可得到什么?

(2)学生猜想与假设:共约有15种;

(3)教师演示实验:电解食盐水,并检验产物;

(4)学生分析实验:有氯气、氢氧化钠、氢气生成;

(5)得出结论。

整个过程貌似在进行轰轰烈烈的科学探究,师生互动也非常地充分,学生竟然猜想假设出了15种产物。但是,仔细思考一下,这样的探究是不是流于形式?学生的猜想与假设只是把几种元素作简单的排列和组合,这不是真正意义上的探究,而且在学生没有相关知识的前提下进行所谓的探究完全是无必要的。例如这部分内容,教师演示实验,通过产物的检验来证明生成的产物的形式可能更加有效。

1.2置学生原有基础于不顾。

在“元素周期表”这部分内容的教学中,曾有老师按如下模式进行探究:先把学生4个人分一组,然后让学生把学习过的18个元素符号按自己认为的规律进行排列,接下来小组交流,全班级交流讨论,最后教师总结归纳出元素周期表。这种探究究竟有多少意义呢?给我的感觉就是在玩“过家家”,最多就是让学生体验了科学发现的喜悦。周期表的编制本身就经历了漫长的过程,是很多科学家努力的结果,学生以目前的化学基础是不可能编制出类似的周期表的。即使有个别同学排的周期表和现用的是一样的,也是因为他们早就看过周期表了。这样的“神散形未散”的“伪探究”浪费的是课上宝贵的时间,得不偿失。

1.3置换概念,探究活动等同于学生实验。

有的老师认为,化学新课程倡导的科学探究,实际上就是倡导实验。因此,在教学过程中,他们改演示实验为学生实验,认为探究活动就是让学生做实验。例如有位老师在进行氯水成分的探究时,安排学生进行如下实验,并观察现象:

(1)向氯水中加入硝酸银溶液;

(2)向紫色石蕊试液中滴加氯水;

(3)向品红中滴加氯水;

(4)将花瓣分别放入干燥氯气及潮湿氯气中;

(5)向氯水中加入碳酸钠溶液。

看似学生在教师引导下进行探究,其实被教师牵着鼻子走,思维空间狭小。看起来每个学生都主动参与、动手实践、探索未知,而实际上在操作过程中,学生只要按部就班,无须猜想,无须创新,为操作而操作,为探究而探究,失去了探究学习真正的价值。

1.4探究活动流于形式。

由于探究强调学生主动参与、互相协作,因此在课上,一些教师一抛出问题,就让学生或分组或同桌讨论,但是,往往学生对此问题尚未明白,或者还没有充分思考,很难真正讨论,于是,只能装模作样地讨论一番,几分钟后,讨论结束,由小组中的“好同学”发言。这实在让人怀疑,短短的两三分钟真的能讨论出有价值、有意义的东西。而且大部分学生没有真正参与其中,体验学习的快乐,获得心智的发展。这种“神散形未散”的“伪探究”还掩盖了个性之间的差异,甚至会剥夺部分学生独立思考、质疑、发言的权利。

2.如何做到科学探究

针对目前出现的“伪探究”,我们在探究活动设计中要考虑下面问题。

2.1探究活动要服务于教学内容。

探究式课堂教学不是一种形式,对一节课没有必要非得设计出探究的几个环节,刻意去追求程序上、形式上的探究。实验教学形式是以演示为主,还是以学生实验为主;实验教学模式是采用验证性为主,还是探究性为主,都应该根据课程内容等实际条件确定,不能不根据教材内容的实际情况一味地强求进行探究活动。验证性实验也有很多可取的地方,例如:实验教学模式简明、清晰,有利于学生对相关结论的认可、理解和记忆,有利于教师对整个教学过程的控制,同时也能节约教学时间。

2.2科学探究要注重师生合作,发挥学生的主体作用。

在探究性教学中教师的作用不再是单一地传授知识,而是在学生进行探究活动的过程中根据学生的需要给予引导和帮助。同样的,学生的学习不再是被动地接受灌输,而是在教师的指导下积极参与科学实验的探究,在一定的教学情境中发现问题,寻找解决问题的途径和方法,从而获得宝贵的知识,培养发现问题和解决问题的能力。只有师生间互相合作,发挥学生的主体作用,学生才能科学地探究,才能获得知识、发展能力、提高科学素养。

2.3科学探究要以促进学生思维的深刻发展为前提。

科学探究是一种自主性的学习,它注重学生对知识的自主建构。科学探究的目的是为了促进学生思维的深刻发展,所以,我们在进行科学探究设计时,要注意处理好以下问题。

2.3.1注重“质疑、假设”行为,促进学生思维发展。

只有当学生发生认知冲突时,他们才会深入地进行思考。例如:在对《胶体》的科学探究过程中,老师用激光笔照射硫酸铜溶液,无明显现象;照射氢氧化铁“溶液”时,出现“光路”。这时,学生的认知就发生冲突,探究的欲望明显增强,他们会思考两种“溶液”是否都是溶液。通过质疑,产生强烈的思维活动,激发思维能力的发展。当学生发现问题后,就会迫切想知道原因,脑海中会出现很多种猜测。这时候,老师应鼓励学生根据已有的知识提出合理的“假设”,再通过查阅资料或者实验过程来探究“假设”的合理性。

2.3.2注意“序”的训练,促进学生思维的发展。

“序”的训练要求观察有“序”和操作有“序”。观察的整个过程都有思维的积极作用,观察的有序性决定思维发展的层次性,因此,老师应该有目的地指导学生观察。例如:在《钠》的探究教学中,教师可指导学生从以下方面注意观察:钠的切割、钠表面的颜色变化、钠投入到水中时所处的位置、钠与水反应的现象。通过有序的观察,学生的思维就不会混乱,由感性上升到理性,能对钠的性质有很好的理解。有的老师在科学探究中为了体现学生的自主探究,往往放手让学生自己随便做实验,其实,学生由于自身知识的有限性,思维基本处于茫然状态。所以,在进行科学探究前,教师要让学生了解探究的目的和方法,让学生的探究更加有针对性。在学生的探究过程中,教师要关注学生遇到的困难,与学生一起解决难题,让学生的探究向更深层次发展。

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