王俊人：中學化學探究性學習環境的創設

摘要：新課程理念下，學生成為課堂的主人，成為知識的創造者和建構者，新課程要求教學創新，要求將探究性學習落到實處，而探究性學習的開展需要在一定的學習環境下才能開展，教師如何創設這種學習環境呢？本文就中學化學探究性學習環境創設談自己的認識和在教學中的實踐。

關鍵字： 探究性學習環境    導入   問題   能力

新課程改革明確指出：基礎教育要改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手。倡導培養學生搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力，倡導培養學生分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力。把“樂于探究”作為新課程改革目標之一，強調課程結構要增強學生探究和創新意識，提出教材要“有利于學生探究”，教學過程中要“引導學生探究”，以改變學生學習方式。倡導探究性學習是這次課程改革的重要內容之一，是基礎教育改革的需要。

現在中學化學教學較多地存在著以知識為中心，以記憶力為中心的學習模式。學生過多地依賴老師的講解傳授，重復大運動量的應試操練，沒有有效地發揮學生作為學習者的主動性、能動性和創造性。學生的學習環境封閉、落后、嚴重脫離社會生活實際，因而嚴重地阻礙了素質教育的進程和學生創新精神、實踐能力的培養。高中學生知識面廣，學習技能較熟練，思維能力和理論能力都比較強，對科學文化知識表現出濃厚的學習興趣和富有理性的探究欲望。這些為探究性學習提供了良好的基礎和有利的條件。學生的學習，是教師指導下的一種活動，探究性學習要落到實處，對于教師來說，關鍵在于創設探究性學習環境，即創設開放型、積極型、多元化、互動型的探究性學習環境，從而達到培養學生的創新精神和實踐能力，使其具有適應終身學習的基礎知識、基本技能和基本方法。在化學教學中創設探究性學習環境可通過以下幾種途徑。

良好的開端，成功的一半，精彩的課堂導入既有利于學生迅速進入學習狀態，又有利于激發學生的學習興趣，促進學生積極主動參與和積極思考、探究。課堂導入可根據課程內容的特點而設定。

化學是一門以實驗為基礎的學科，很多章節知識的學習都是通過實驗展開的，通過創設實驗情境可以激發學生的好奇心和求知欲，從而達到促進學生積極思考和主動參與、探究的目的，故對于以探究物質結構、性質為主要內容的章節知識，在課堂教學中可以采用實驗導入。如在硝酸的學習中，我一開始就向同學們展示一瓶呈黃色的溶液（實驗室長久存放的呈黃色的濃硝酸），請同學猜猜“我是誰”？怎樣才能認識我呢？這樣學生的思維就調動起來了，黃色物質可能是溴水，加硝酸酸化的硝酸銀可以檢驗；可能是工業鹽酸，取少量溶液，滴加氫氧化鈉溶液直至過量即可證明，老師依據學生提供的方法進行實驗探究，發現都不是，那么到底是什么溶液呢？若同學能點出可能是因為溶解了二氧化氮，則繼續按學生的思路進行探究，若班級中同學不能回答，則教師引導一下，上節課我們還學了哪一種黃色物質？這樣通過實驗直入主題，引導學習探究的學習環境就創設了。又如在原電池的學習中，可以通過做一組對照實驗：①將鋅片插入稀硫酸中②將銅片插入稀硫酸中③將鋅片與銅片用導線連接后分插在兩個盛有稀硫酸的燒杯中④將鋅片與銅片用導線連接后插入盛有稀硫酸的同一燒杯中⑤將鋅片、銅片、電流計用導線連接后插入盛有稀硫酸的同一燒杯中⑥將鋅片、銅片、電流計用導線連接后插入一個半熟的番茄中。每做一個實驗就請同學描述實驗現象，教師記錄現象（多媒體展示），當進行到第6個實驗時，學生的學習激情已達到了高潮。此時只要教師輕輕一點，學生在這個特定的學習環境就展開了激烈的討論，組成原電池的條件、原電池的化學原理就在學生的討論、設想、實驗探究中提煉出來了。

生動的故事往往能感染人的情感，引發人的思維，使人們有無限的遐想，故適宜的故事導入法在化學學科教學中能起到集中注意力，促進學生思考和想象的功能，能引導學生積極參與課堂教學，體現學生主體地位。如在氯氣這節的學習中，我們可以這樣引入：不知道同學們對于化學武器是否感興趣？大家是否知道現代戰爭中第一次使用化學武器是什么時間？使用的是什么武器？通過多媒體播放故事內容及情景如下：那是在1915年4月，第一次世界大戰期間，德軍發動的伊普雷戰役中，英法聯軍與德軍處于對峙狀態，22日黎明戰場上一片寧靜，德軍把裝有液態氯氣的鋼瓶運送到陳地前沿，在6公里寬的前沿陳地上，5分鐘內施放了180噸的氯氣，借助風力把氯氣吹向敵陳，約一人多高的黃綠色的氣體借著風勢沿地面吹向敵陳，進入戰壕并滯留下。隨后有些人窒息而死。英法士兵驚慌失措，四散奔逃，潰不成軍，據估計，英法聯軍約有15000人中毒。這就是現代戰爭中第一次使用的化學武器，這種令英法聯軍聞風喪膽的黃綠色氣體究竟具有哪些性質？這就是我們今天所要研究的主要內容。又如在乙醇的學習中，我們可以通過簡單介紹紹興酒的歷史，紹興酒的生產工藝和紹興酒的第一個世界金獎的獲獎經過，這樣一來，學生的求知欲，參與性被充分調動起來了。

對于知識結構、學習方法類似的內容采用“知識拓展導入法”可以引導學生學會思考，把握學習的方法。如在學習溴乙烷、鹵代烴時，由于在前一章烴的學習中基本掌握了有機物的學習方法，但官能團、烴的衍生物的概念尚未點破，故可采用表格進行比較、拓展，如：

①．從第1、2兩列的化合物的元素組成上看這類化合物叫什么？

②．第3列與第1、2列兩化合物從組成和結構上進行比較有什么聯系？

③．哪個同學能告訴我CH₃CH₂CH=CH₂具有哪些性質？再問：你是怎么

知道它擁有這些性質的？

③．請同學們一起找出以上化合物中的官能團？

通過對表格的分析、比較，同學們很自然地得出了烴的衍生物的概念，同時通過問題③思考，同學們建構了官能團的含義，把握的有機化學的學習方法，為這一節溴乙烷的探究打下了基礎。

由于知識是通過學生自身（包括個體和群體）已有的經驗、方式和信念，在作為認識主體的學生與作為認識客體的知識之間的互動中，以主動、積極的建構方式獲得。而不是通過簡單傳授的，因此“理解知識”與“消化知識”在很大程度上是學生主體對知識客體的“同化”和“順應”，即從學生已有的知識和經驗出發，對所要“理解”和“順應”的知識做出自己的解釋。從而獲得知識。當學生對知識客體無法“同化”或“順應”即產生問題時，學生迫切希望對此問題做出合理的解釋。此時，學生的學習主動性、能動性達到高潮，如果我們教師能及時幫助學生，引導學生進行分析、思考，并提供適當的材料，那么學生的探究活動就能順利展開，問題就能得到圓滿解決。同時問題應該產生于真實而復雜的情境之中，即反對將情境簡化的教學設計，因為這使學生脫離了產生問題的具體背景和環境，既無法使學習者深刻理解在特定背景下形成的概念與原理，也無法在學習后有效地遷移到現實生活問題的解決上。因為現實生活中的問題總是與特定的背景與條件緊密聯系的，總是真實而復雜 的。學習環境的設計應追求一種真實而復雜情境的創設。問題自然而然地產生于真實而復雜 的背景中，使學生感受到問題與背景相關聯的同時，也感受到問題是自己的（即是自己所面臨的或由自己提出來的），而非教師強加的（但肯定是教師有目的設計的）。如：在“苯、芳香烴”的學習中，當同學們知道苯的分子式為C₆H₆后，介紹科學家對苯結構的研究歷史：1825年英國科學家法拉第首先發現，1834年德國科學家米希爾里希通過蒸餾苯甲酸與石灰的混合物，得到了與法拉第所制液體相同的一種液體，并命名為苯，并測定相對分子質量人78，分子式為C₆H₆，苯分子中碳的相對含量如此之高，使化學家感到驚訝。如何確定它的結構式呢？化學家們為難了，苯結構的研究，科學家們共花費了40多年時間，那么苯的結構到底怎樣呢？這樣同學們就自然而然地去思考苯的結構。再把事先準備好器材交給學生，由學生分組討論、思考苯的結構，并提醒同學對你們設想的結構進行論證。這樣學生的主動探究活動就順利展開。

學生在學習過程中產生的問題，是學生在理解知識、應用知識、“內化”知識，構建知識體系產生的新的困惑，只要教師做有心人，這種問題無所不在，如：批改學生的作業時；課堂教學過程中；學生實驗操作過程中；學生向教師請教的問題中等等。如：在化學平衡的學習中，學生對濃度、壓強、溫度如何影響化學平衡的知識體系比較容易建構，但具體的習題卻是幾種獨立的情境，如：有兩個完全相同的密閉容器A、B，A中加入2mol SO₂ 1molO₂、B中加入4mol SO₂ 2molO₂，問達到平衡后容器A、B中SO₂轉化率比較？學生難以將所學的知識進行應用，在課堂教學中，先設置請同學談談對化學平衡的認識，不足部分由其他同學補充，此時我的功能是記錄同學的觀點，接著我提醒同學能否將A與B聯系起來，于是同學們就分組討論，再由各組派出代表發表該組意見，并說明理由，類同的不再發言，不同的提出進一步看法，（同學的學習積極性得到了充分發揮）這樣各組分別介紹了自己的想法，并對其他組的想法提出了自己的看法。在討論中，同學們的觀點逐漸統一起來：當各反應物的濃度同比變化時，首先建立相同的平衡（找到輔助線---放或縮），然后利用壓強原理來分析（縮或放），這樣兩個獨立的平衡就聯系起來了，問題就得到了解決。利用學生自己得到的解決方法，我進一步將問題深化拓展，若B中加入4mol SO₂ 3molO₂或1mol SO₂  0.25molO₂，那么情況又如何?于是同學們的智慧又得到了調動，到后來，有的同學能將自己學習中困惑編寫成題目供同學討論，有的同學將解決問題的心得供同學共享。雖然這堂課我沒有將現成的規律直接告訴學生，也沒有通過大量的習題來鞏固，但從學生的表現來看，對知識的理解、運用已達到了較高的層次。以后練習中表現出來的效果比前幾屆同學要好的得多，我想這就是探究性學習的功能吧。在學習中產生的問題是學生主動學習的必然產物，是主動學習的實質性的環節。我們教師要善于利用這些問題組織學生進行分析、思考、探究。反對將答案直接交給學生的做法，反對 “答案唯一性”的做法，更反對將問題視而不見的做法。

激趣引疑的課堂導人，像一塊無形的"磁鐵"，雖然只有短短的一兩分鐘，卻能吸引學生的注意力，調動學生的學習積極性，激發學生的學習興趣，形成良好的課堂氛圍，為學生的探究作鋪墊。真實而復雜的學習環境，既是一種學習和認知的對象，又是一種學習的手段、工具和方法；它可能構成問題的背景，也可能是解決問題的途徑，更可能本身就包含著問題的答案；它為探究性學習和知識建構提供了多種工具和手段，提供了特定的情境，提供了多樣化的選擇，也提供了表現創造性的空間。

參考文選：

1．何克抗，《建構主義學習理論與建構主義學習環境》，教育傳播與技術，1996年第三期(總第12期)。

2．任長松 《探究式學習18條原則》教育理論與實踐2002年第1、2期

3．2001年7月教育部 國家基礎教育課程改革綱要（試行）

4．丁朝蓬，《中國中小學課程教材改革》人民教育出版社

5．夏惠賢，《當代中小學教學模式研究》廣西教育出版社