化学课堂教学中的探究性学习

化学课堂教学中的探究性学习一、探究性学习与新课程改革的要求新课标下的教学不再只是课程的执行和传递，更是课程创生与开发。教学的过程是师生交往、积极互动个、共同发展的过程。教学就是帮助每一个学生进行有效地学习，使其按自己的性向得到充分发展。但在教学实践中，教师往往按照自己长期积累形成的教学经验，较多地关注学生对教师自身教法的适应，而很少调整自己的教学策略去适应学生的学法。探究性学习的提出是为了改革课堂教学中不适应新形势的弊端，让学生模拟科学研究的过程，从选择方案和研究过程、开发利用资源，到探索研究结论，都由学生自主操作，教师更多的是活动的共同行动者与合作者。二、探究性学习的内涵探究性学习是学生获取科学知识、认识客观世界的重要途径。其主要过程就是学生对所要学习的知识提出问题、作出猜想和假设，然后制定计划，通过实验、观察等多种手段获取事实和证据，作出解释与结论，再通过反思与评价、表达与交流等，获取正确的结论。通过这一过程，学生回发现自己与他人的长处以及存在的不足，并提出改进的具体建议，也从中体验到探究活动的乐趣和学习成功的喜悦。探究性学习是一种重要的学习方式，也是义务教育阶段化学课程的主要内容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。三、探究性学习与基础性学习相互促进、相辅相成探究性学习与基础性学习相互促进、相辅相成是我们制定此学习方式所要达到的真正目标。基础性学习以课本为基础，可以把握教学的深广度，构建学生完整而合理的知识体系，探究性学习则进一步挖掘教育内容的各种教育功能，尝试以社会课题组织教学，关注与人类生存、社会发展密切相关的重大问题，树立可持续发展的思想。我们根据《课程标准》的内容，并结合学校的具体情况和学生的兴趣特长，选择了一些适宜的课题，如：（1）通过网上浏览，调查重要的矿物资源以及在高科技中的应用。（2）调查常用电池的种类、性能、价格、使用范围，分析各种电池的利弊，寻找新能源以及回收废电池的意义。（3）广泛收集有关化肥资料，了解不同化肥的使用范围，并设计若干实验来设想人工固氮的途径。（4）剖析光化学烟雾的原理，设计减少汽车尾气中废气的各种方案。（5）通过查找资料，了解饮用水的成分及对健康的影响，并以学校饮用水状况为课题，通过采集小样、分析指标、实验对比、判断达标等方法，对学校饮用水状况向校方提出建议。（6）调查垃圾的分类和处理，从广泛的材料中确定以城市生活垃圾的焚烧为课题，运用化学、生物、物理等学科知识，提出垃圾的分类、运输、处理的各种设想，并就今后垃圾的处理的技术发展，发表自己的预测。（7）分析酸雨的来源和成因，调查本市为防止酸雨采取的措施，测量本区域降雨的平均PH值，设计模拟酸雨对建筑材料的腐蚀，提出防止酸雨的对策。（8）以日常生活中食品保鲜的主要用具冰箱为课题，了解冰箱的基本结构和制冷原理，分析氟里昂对臭氧层的破坏，调查食品种类与人体健康，提出食品冷藏保鲜的建议。（9）调查市场保健钙的种类、价格，分析钙以什么形式易于为人体吸收，提出补钙的理想方案。（10）以房间装修为课题，分析室内空气污染的原因，提出控制室内有害装修材料的措施，建造一个健康的居住环境。（11）调查常用纤维、常用塑料、常用洗涤剂、常用粘胶剂等常用化学品种的主要化学成分、性能、价格等，提出不同人群使用不同日常生活用品的设想。（12）搜集生命起源各种假设的化学基础的资料，介绍生命科学的最新科技动态，激发学生不断追求新知的强烈欲望。学生通过探究性学习，学会主动探索和获取新知，既提高了实践体验能力和增强了创新意识，又加深了对基础知识的理解，改变了知识接受、贮存、转换和应用的方式，从而促进基础性学习。四、探究性学习的策略1．从教学的角度分析探究性学习可以以教学目标的方式呈现，也可以以设置问题情境或活动情境呈现，总之都是为了引起学生学习的意向，唤醒学生学习的需要，并把其调动起来，以提高学生的学习积极性与主动性。2．从分层角度分析不同的学生必定有不同的学习基础和不同的学习策略。针对不同的学生设计不同的教学策略，才能体现教师的主导作用。教师可以在教学内容中选择适合学生自己阅读的部分，让学生自学，也可以在学习内容的纵横方向上，为学生提供命题或材料，让学生自己查找补充材料，自己进行归纳、综合、对比等。在完成若干内容后，让学生回顾现在的学习策略与过去的不同之处，并对哪些是适合自己的学习策略、哪些是不太适合自己的学习策略，以及如何正确使用学习策略等产生自觉的认识。3．要本着民主的动向学生是教学过程中的主体，教学活动只有通过学生自己的学习活动才能实现，因此课堂教学需要民主、平等的气氛。教师在教学过程中，应该摆脱传统教学角色的限定，超越“你”与“我”而成为“我们”，使教学过程具有生命的活力。4．从整个教学过程的总体建构分析教师在教学过程中应该营造一种能充分发挥学生的主体性和自主性的条件和环境，设法调动学生学习的主动参与性，激活学生的经验储蓄和知识储蓄，启动学生的思维，让学生对自己的学习有所反省，有所总结，对学习产生“元认知”，在教师帮助下进行自我构建。五、探究性学习的教学模式1.实验探究型该模式是从实验入手，通过师生有目的、有计划、有步骤地做实验，从直观具体的实验现象入手，利用学生动眼观察、动口表述、动脑思维等活动，让学生的注意力高度集中，使学生的学习积极性大为提高、学生的思维整体开发，最大限度地调动学生的学习自主性、主动性。教学实例：反应后各物质的质量之和会发生改变吗？(1)提出问题在一定条件下,反应物之间发生化学变化生成新的物质.那么,反应前后各物质的质量之和会不会发生改变?(2)作出假设学生根据已有的化学知识和平时积累的经验,对“反应前后各物质的质量之和会不会发生改变”的问题,提出三种可能的假设:①增加;②减少;③不变。(3)收集证据途径一，回忆已有知识：在化学变化中，元素和原子的种类不变，数目不变，原子的质量不变。途径二，查阅资料：从波义耳的失误到拉瓦锡质量守恒定律的发现。途径三，实验探究：根据提出假设的依据和已有的知识设计实验方案，分组实施实验，观察并记录实验数据。学生自行设计实验方案，由教师指导修改；或由教师设计好实验方案，学生选择。(4)活动与探究分组实验：A组：去一小截蜡烛在一小块木板上，将小木板和蜡烛一起防在托盘天平上，调节砝码，使天平达到平衡；点燃蜡烛，观察天平的平衡情况。B组：在小烧杯中加入20毫升稀硫酸铜溶液，取一根铁钉用砂纸擦去铁锈，将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起防在托盘天平上称量，记录所称的质量W1。将铁钉浸到硫酸铜溶液中,观察实验现象,将盛有硫酸铜溶液和铁钉的烧杯防在托盘天平上称量,记录所称的质量W2,比较反应前后质量的变化.(5)交流与展示学生对上述实验中所产生的现象可能会产生如下的想法:“蜡烛燃烧前后质量减少,是由于生成的气体没有被称量所造成的”；“铁与硫酸铜的反应质量不变，因为反应中既没有气体参加反应，又没有气体生成”；“研究蜡烛燃烧反应的质量变化，应将参加反应的氧气和生成的二氧化碳、水一起称量”；“如果把蜡烛放在一个集气瓶中点燃，塞上塞子再称，质量可能就不变了”；“在密闭容器中进行实验，反应前后物质质量不会发生变化”；……在师生充分讨论和分析的基础上，重新设计并完成有关实验。(6)得出结论通过探究，学生得出了“化学反应前后各物质的质量总和保持不变”的结论。本课题中，由于变传统的验证性实验为探究性实验，学生实际参与了一个自主进行科学探究的过程。所以在整个探究活动中，学生的活动积极性很高，每个学生都能作为主体积极参与，教师只是学生学习的组织者、指导者。学生不仅从被动接受变为主动获取，而且培养了科学探究的能力。2.调查探究型该教学模式打破了传统的以传授知识为目的的教学模式，教师根据学习的需要，与学生一起探讨要解决的问题，确定调研方向，然后进行调查考察，筛选调查所得的资料，通过实验与研讨，最后寻找出解决问题的方法。教学实例：空气中二氧化碳的含量回改变吗？(1)发现问题一般认为空气中二氧化碳约占空气总体积的0.03%。可是地球上存在许多能引起二氧化碳含量变化的因素。比如，许多动物(包括人)在生命活动过程中要消耗氧气，呼出二氧化碳气体；燃料燃烧会释放出大量的二氧化碳气体；绿色植物的光合作用要消耗二氧化碳气体……在学习过程中，同学们自然会想到一个问题：上述因素会不会使空气中的二氧化碳含量发生变化？是变大还是变小？(2)作出猜想同学们提出了多种猜想,对二氧化碳的变化结果作出了预测:空气中的二氧化碳含量会逐渐增高,人们所说的“温室效应”，就是例证。二氧化碳气体的消耗和生成会保持平衡，空气中的二氧化碳含量不会变化。不然，空气成分就不会保持恒定。在不同地段环境、不同的时间里，某个区域空气中二氧化碳含量可能会发生波动，但由于空气的流动，空气中二氧化碳的含量总体变化不大。二氧化碳含量白天低，晚上高。……(3)设计方案选定几个地段,在不同时间里测定空气中的二氧化碳相对含量,通过比较和分析,找出符合实际的答案.（选择的地段可以是:空旷地区或海边、山顶，学校通风较好的教室，刚下课后窗户紧闭的教师，通风不好的正开会的会场，树木较多的野外，种植花草或蔬菜的温室或学校的植物园等。选择的时间段可以是：阳光明媚的白天、夜晚、清晨等。二氧化碳相对含量的测定方法不限，任学生自由选择。）(4)探究过程按设计的方案，分小组分别测定各个测定点的空气中二氧化碳的相对含量。测定后要检查得到的(5)表达与交流对得到的数据进行简单的数学处理，交流各自的结论，在讨论的基础上作出合理的解释。整个活动过程中，学生的参与意识十分强烈。调查实践中，学生掌握了许多实用的知识。通过这个活动，学生搜集和掌握了关于我们已知和未知的二氧化碳的许多知识，同时也极大地增强了环境意识，极大地锻炼了他们的能力。六、实验过程中应注意的几个问题1、实验探究过程一般要在教师知道下由学生进行的探究活动，在收集证据是有多种途径，而且要在教学中根据实际情况选择。2、实验探究是学习化学的重要方式，教师要作好组织和指导工作，确保实验能够顺利进行。3、实验过程要倡导学生勇于质疑、勤于思考的精神；指导学生运用已学化学知识和技能方法解决新的、较为复杂的化学问题。4、教师应注重对学生在探究实践中的表现进行评价。如参与探究活动的积极性、主动性求真务实的科学态度和合作精神等。5、教师要告诉学生探究活动具有开放性，过程和结论不求唯一。教师要关注学生对有关问题所作出的猜想和对探究结论给出的合理说明。此外，在实际教学中，教师不要再从复旧迎新入手，而是从学生的实际生活着手，用背景材料与学生实验产生的反差来创设问题情景，加强学生的问题意识。让学生从生活、生产的实际中去归纳，既培养了学生的归纳能力，又培养了学生的开放性思维。总之，化学课堂教育中的探究性学习，由于学习内容的多样性和综合性、学习方式的主动性和独立性、学习过程的开放性和民主性，而需要广大教师加倍关注学生思维能力的培养。学生是否掌握某个具体知识并不最重要，关键是能否对所学知识有所选择、判断、解释、运用，从而有所发展、有所创造。也就是说，探究性学习的过程本身就是它所追求的结果，学生通过问题来探究与社会、生活和生产密切相关的各种现象，并在这过程中学习如何与人交往、合作。-高氯酸对阿胶进行湿法消化后,用导数火焰原子吸收光谱技术测定阿胶中的铜、“中药三大宝,人参、鹿茸和阿胶。”阿胶的药用已有两千多年的悠久历史,历代宫①马作峰.论疲劳源于肝脏[J].广西中医药,2008,31(1):31.①史丽萍,马东明,解丽芳等.力竭性运动对小鼠肝脏超微结构及肝糖原、肌糖元含量的影响[J].辽宁中医杂志,①王辉武,吴行明,邓开蓉.《内经》“肝者罢极之本”的临床价值[J].成都中医药大学学报,1997,20(2):9.①杨维益,陈家旭,王天芳等.运动性疲劳与中医肝脏的关系[J].北京中医药大学学报.1996,19(1):8.1运动性疲劳与肝脏①张俊明.“高效强力饮”增强运动机能的临床[J]．中国运动医学杂志，1989，8（2）：10117种水解蛋白氨基酸。总含量在56.73%～82.03%。霍光华②采用硝酸-硫酸