高中化学科学探究常态化的教学追求:从“导学”走向“导悟”

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  摘要:科学探究常态化的终极目标是培养学生理性思维的人格品质和专心致志、才思敏捷、心静如水的人生修养。我们的课堂不能仅停留在“导学”层面,而应该在 “导学”基础上走向“导悟”。文章以《含氮化合物的相互转化》教学实践为例,追求“导悟”课堂的新境界:教以引思为佳,学以静悟为美。
  关键词:科学探究;教学追求;“导悟”课堂
  文章编号:1008-0546(2013)08-0066-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
  doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.08.024
  人类之所以进步,并不是简单地学习别人,要超越前人,必须在学习别人的基础上不断生成新的领悟,世界上任何发明创造都是人“顿悟”的结果。我们的课堂不能仅停留在“导学”层面,而应该在 “导学”基础上走向“导悟”,真正实现高中化学教学科学探究的常态化。
  一、内涵、价值
  “导悟”课堂是在“导学”课堂上的一种超越,要求既重导学更重导悟;不仅注重结果、近效,更注重结果产生的过程,即思考的过程,这样无形中提升了远效,培养了学生的科学素养。“导悟”课堂的价值在于鼓励学生积极思考,不断把学习过程中外在的符号性知识转化为学生内在的知识,形成新的价值态度和方法能力。这一课堂形态以“学”、“思”、“创”、“生”为核心要素。“学”是指课堂上的自主探究学习,是课堂悟出的前提;“思”是指积极思考、敢于质疑,是课堂悟出的保障;“创”是指不断发现问题,提出新观点、产生新方法,形成新认识,是课堂悟出的关键;“生”是指外在的知识符号和探究学习的研究成果转化为学生的学科素养,这是科学探究常态化的教学价值。
  二、教学策略
  1. 课始“导情”,提升学生的“学习愿望”
  科学探究重在探究,贵在引导。教的道在于“导”,最好的引导在需要时不留痕迹,从学生的“兴奋点”出发进行施教,激发他们主动学习的热情,唤醒他们的内在潜能,让他们在感悟、探索中享受那份“丰收的喜悦”,从而使课堂教学波澜起伏,精彩不断。
  2. 课中“导学”,实现教师的“减负增效”
  新课标指出教师要“积极倡导自主、合作、探究的学习方式”,这就要求教师有效地引导学生确立“探究点”进行自主探究。创设的问题不能是简单的对与错,必须有适合学生认知能力的探究深度和思维厚度。一旦发现学生的思维是肤浅、粗糙、片面、零碎的时候,就应紧追不舍地追问,进行小组讨论,促使学生就原问题进行深入而周密的思考,或由表及里、或由浅入深,或举一反三,直到探究的纵深处。对“探究点”进行自主探究这一学习模式突出了学生的自主学习、互助研讨,大大延长了自主的思考时间,拉伸了思维长度和思维强度。 在知识问题化、问题层次化的情境中,学生体会到了探究活动的思想方法、发展思维、科学研究的一般方法,既提升了课堂教学的减负增效,又卓有成效地培养了学生的自主学习能力。
  3. 课旨“导悟” ,追求学生的“感悟、获得”
  学之道在于“悟”。 导悟可分为建构生成和导引生成。作为一个合格的化学教师必须学会建构生成,以提高自身的教学素养,又必须学会引导学生建构生成,凸显学生的学习地位,重视学生发展的差异性,以学生的需求为出发点,以学生的发展为依归,关注学生学习利益的实现,追求学生的感悟、获得。要实现这种预设和生成的完美契合,这就要求我们为学生营造一个浓厚的“悟”的氛围,要创设这种氛围,一要为学生提供“悟”的技术支撑,即让学生在“安静”的思维场景中去悟。要求学生善于思考、静心思考,创新思维,把握本质,让学生的思维在每一次静悟之后得到升华。二要提供“悟”的思维载体,即遵循教之道在于导“度”的教学理念。通过适度的问题串的探索和研究,让学生反思解决问题的思维策略、思想方法,总结解决问题的活动经验,再用理性思维提升解决问题的价值,从而建立相关的解题模型,拓展学生的思维厚度,培养创新思维能力。
  三、教学实践
  “含氮化合物的相互转化”教学案例
  [问题探究]: 设计实验实现高价氮到低价氮的转变
  教学片段I:设计实验,自主探究铜与浓、稀硝酸的反应
  (试剂与用品:细铜丝、浓HNO3、水、胶头滴管 、试管、酒精灯)
  学生:将细铜丝插入少量盛有浓硝酸的试管中,溶液立即变成绿色,产生大量红棕色气体,附近的同学开始咳嗽,捂着鼻子,该学生迅速把铜丝拉出溶液。
  教师:能否让产生的红棕色气体不逸出?想想什么用品有盖头?
  学生:胶头滴管?
  教师:会意地点点头。
  学生:将插有细铜丝的滴管吸入少量浓硝酸,发现滴管中的溶液变成绿色,产生红棕色气体,惊喜的是气体积累到一定量后,将溶液压出滴管,铜丝与溶液分离,反应停止了。
  教师:该微型实验的亮点是什么?
  学生:环保绿色,没有毒气放出。
  教师:铜丝有没有明显变细?能否从节省药品的角度来思考?
  学生:没有。铜丝反应了一会儿,产生的气体就将溶液往下压,与铜丝分离了。
  教师:吸入滴管中浓硝酸反应完了吗?
  学生:可能没有,因为铜丝反应了一点点。
  教师:试试看。
  学生:挤出滴管中的溶液于另一试管,滴管中的溶液不多。
  教师: 加少量水稀释会不会影响实验?如何证明还有硝酸?
  学生:不会。挤出绿色溶液后,加水稀释,溶液变成了蓝色(学生流露出疑惑的神情)。将稀释后的溶液重新吸入吸管。发现反应平缓,不断产生无色气体。教室里响起了掌声……
  教师:我们一起感受到了微实验的魅力﹗
  我们再来回味一下:绿色溶液是什么?
  学生:Cu(NO3)2。   教师:展示了一瓶蓝色Cu(NO3)2溶液。
  教师:液面上方的NO2会不会溶在其中?怎样用简便方法证明?
  学生:挤出的绿色溶液加水稀释,溶液变成了蓝色不就表明红棕色的NO2与水反应了。
  教师:加水NO2反应的同时,其他因素有没有改变?
  学生;哦,溶液给稀释了。
  教师:对了,我们要学会控制变量的思维观。
  想赶走气体能否从降低气体溶解度的视角着手?
  学生:加热赶走溶解的 NO2,实验证实溶液由绿变蓝了。同学们沉浸在探究中……
  设计意图:通过滴管的微型实验不仅观察到了铜与浓、稀硝酸的反应的还原产物、反应的剧烈程度,而且让学生领悟了反应的动态变化过程、化学反应的复杂性、渐变性、科学性。
  教学片段II:设计实验证明铁丝和稀HNO3溶液反应可能的还原产物
  ( 备用试剂:Fe丝、稀HNO3、NaOH溶液、水、石蕊试纸)
  学生:将螺旋状的铁丝投入稀硝酸,塞上橡胶塞,有少量气泡,打开瓶塞,瓶口有红棕色气体,产物应该是NO。
  学生:将螺旋状的铁丝投入稀硝酸和水(1∶1混合)中,没看到明显现象,结论没反应。
  老师:真的没反应吗?溶液中有没有金属阳离子?
  学生:在反应后的溶液中加入NaOH溶液,看到了几缕红褐色沉淀。学生很兴奋,可又有些疑惑。铁被氧化了, HNO3生成了什么呢?
  老师:加热会不会更明显呢?
  学生:于是作了改进,对试管进行加热,溶液呈黄色,有少量气泡。再加NaOH溶液发现加热后生成了很多红褐色沉淀,意想不到的是闻到了刺激性气味。学生交头接耳。顿时教室里沸腾了。
  教师:气泡是NO吗?
  学生:在试管口没看到红棕色。
  教师:HNO3的还原产物从价态上看还可以降吗?
  学生:哦,可能是N2O或N2。
  教师:很好。我们要学会价态观的思想解决问题。
  教师:滴加NaOH后产生的刺激性气味的气体似曾相识吗?
  学生:氨气。
  老师:现在能否确定硝酸的还原产物了。
  学生:顿悟:稀硝酸被还原成了NH4 ,NH4 与碱生成了氨气。惊叹HNO3的复杂性的多元还原产物。学生久久不能平静,真正感受到了在实验中展现出的化学的魅力。
  教师:同学们在收获成功的喜悦的同时,能否尝试写出反应的方程式?尝试分类法整理好氮和氮的化合物相互转换关系?
  学生:大部分同学写出了课本上的反应(产物为NO),参加竞赛培训的同学写出了更多的反应(产物为N2、N2O、NH4NO3)……归纳整理时呈现了很多新的创意,有的画出氮元素的价类图(以化合价为纵坐标,以物质的类别(单质、氧化物、酸、碱、盐为横坐标),有的画出氮元素的网络图(横向为氧化还原关系、纵向为物质类别的非氧化还原关系),他们交流并讨论了实现价态变化和物质类别的变化的研究成果。
  教师:将学生的思考再次规整内化,形成新的学习资源,实现了教学相长。
  设计意图:通过铁与稀硝酸反应渐变性的观察,又一次感受到了反应的动态变化过程,而且产物与教学片段I的产物不同,反应剧烈程度也不同,进一步提升了量变到质变的科学观。更重要的是在用NaOH检验铁与稀硝酸生成的Fe3 的时候,学生意外地闻到了好象是“NH3”的刺激性气味,课堂顿时沸腾了,学生迫不及待地用湿润的红色石蕊试纸放在试管口,一会儿就变蓝了,同学们激动地互相传着“被稀释的稀HNO3被还原成了NH4 ”。HNO3的还原产物就这样被发现了,这样的顿悟一定会让学生难忘。
  三、 教学思考
  1. 动静相宜,让学生在“静”界中感悟
  课堂是学习的主阵地,促进个性化学习的探究课堂是独立的、内省的。现在不少教师热衷于制造所谓的“亮点”,课堂过于喧闹、浮躁,缺少安静的氛围。课堂并不都是以动为美,静静地思索是探究课堂必须具有的形态。课堂上表面的热闹会影响学生思维的深刻度,所以课堂的形态应该是动静结合,让学生在“静”界中感受、感悟,在“活泼、流畅、灵动”的思维中实现生命个性化的成长。
  2. 知行合一,让学生在“悟”界中成长
  王阳明从道德完善的角度提出了“知行合一”的学说,陆游的千古名句“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。古人的哲学思想也正是“导悟”课堂的核心思想。“导学”课堂重在导学,总是搀着学生走,没让学生自己走,学生参与学习的程度不够,缺少自身的体验,没有真正理解和学会运用知识,所以,学了记不住,记住了不会用。“导悟”课堂通过师生做中学、学中做,把老师的“教”落到学生的体验学习中,将“知”与“行”有机地结合起来。这种基于理解和体验的学习过程润物无声,融合学生的科学精神和人文精神为一体,让学生感觉自己在有“悟”的学习和活动中成长。
  3. 走出课堂, 让学生在“真”界中发展
  校本活动课程是科学探究常态化的重要组成部分,是学校实现对教育本真的回归、挖掘学生潜能、增加学生思维厚度的必由之路。为了更好地开展创新探究活动,我们以化学教研组为核心,成立了化学实验科技中心,并定期聘请南师大的教授来校讲座,引领学生开展科学探究活动;为了搭建学生创新平台,增加学生科技实践的机会,我们在前黄(化工厂的污染较严重)、西太湖(绿色生态环保区)等建立了环境检测实验基地,拓展了学生的科技实践空间,学生在“真”界中的发展激发了他们爱科学、用科学、学科学的情怀。
  “导悟”课堂教以引思为佳、学以静悟为美,培养了学生理性思维的人格品质和专心致志、才思敏捷、心静如水的人生修养,真正实现了科学探究常态化的终极目标。
  参考文献
  [1] 保志明. 对元素化合物实验教学功能的思考[J]. 中学化学教学参考,2012,(6):20-21
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