例談“講授”與“探究”在化學課堂中的運用

李莉

摘 要：以《鐵的冶煉》教學為例，闡述在化學反應原理教學中，如何針對具體的教學目標，靈活地運用“講授”與“探究”，使學生知道氧化鐵還原成鐵的反應原理，并根據(jù)設置的任務設計實驗裝置，完成實驗。教學過程中既需要教師通過講授使學生完成接受學習，也需要教師引導探究促進學生對新知識的發(fā)現(xiàn)學習，還需要教師結合實際創(chuàng)設情境，促進學生解決實際問題能力及創(chuàng)新思維能力的提升。

關鍵詞：講授；探究；鐵的冶煉

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）13-051-1

一、情境引入：講授金屬礦物概念

在滬教版初中化學教材中，“金屬礦物”這一概念出現(xiàn)在第五章《金屬與金屬礦物》第二節(jié)中，“金屬元素在自然界中分布很廣，除極少數(shù)不活潑的金屬有單質存在外，其余大多數(shù)以化合物存在。金屬化合物在自然界中以礦物的形式存在。含有礦物的巖石稱為礦石”。如果在實際教學中只用這段話來引入，既不能吸引學生，也無法表表述清楚。其一：礦石在生活中不常見，學生很難接觸及辨別礦物；其二：容易使學生誤認為自然界礦物中的金屬都是以化合物的形式存在；其三：礦石成分復雜，通過冶煉得到金屬單質并不如想象中的容易。

筆者通過介紹春秋時期干將莫邪的故事，在教學之初吸引學生注意力，使學生了解自然界幾乎不存在鐵的單質，我們平時生活中所接觸到的鋼鐵都是通過金屬冶煉得到。然后從講授地殼中各種金屬的含量來開展教學，結合課件展示典型金屬礦石在自然界中的樣式，使學生明白礦石組成成分復雜，在不同鐵礦中鐵的化合物形式也是不同的。另外強調不是所有礦物中的金屬都是以化合物的形式存在，例如金礦、銀礦等。對于“金屬礦物”這類概念，“發(fā)現(xiàn)學習”的條件不充分，因此沒有必要開展探究式教學，采用講授的方式直接實現(xiàn)“有意義的接受學習”。

二、探究生成：鐵的冶煉原理

1.提出問題。

要提出“鐵的冶煉與哪些因素有關”的問題，首先要引導學生掌握鐵的冶煉原理。赤鐵礦的主要成分為Fe2O3，對比Fe2O3與Fe組成上的區(qū)別，利用已經(jīng)掌握的化學反應方程式及反應原理知識，引導學生得出Fe2O3與Fe的組成上均含有Fe元素，不同之處在于Fe少了O元素，要使Fe2O3轉變?yōu)镕e，可加入某類物質，讓其與Fe2O3中的O元素結合，主動奪取Fe2O3中的“O”元素，使Fe2O3轉變?yōu)榻饘貴e?！澳敲醇尤氲哪愁愇镔|可以是什么呢？”讓學生產生疑惑，并且提出新的問題。在這個“發(fā)現(xiàn)學習”的過程中盡量激發(fā)學生的好奇心和探究欲。

2.猜想與假設。

“猜想與假設”是探究教學過程中極具魅力的一個環(huán)節(jié)。猜想與假設允許學生提出一些錯誤的想法及觀點，但這并不等同于胡思亂想和瞎說八道，因為猜想與假設是根據(jù)一定的邏輯和方法來推測尋找到可能的答案，所以教師在教學中必須把握尺度正確引導，否則很容易出現(xiàn)一些失控，有損教學效果。在“猜想與假設”的過程中，教師不能只讓學生說出猜想的結果，更應該讓學生說出猜想的依據(jù)，迫使學生思考猜想與提問之間的關聯(lián)，從而對猜想進行篩選，直至找到最優(yōu)答案。

在本課中學生根據(jù)已經(jīng)掌握知識，順利答出可以和氧結合形成新物質的有鎂、氫氣、碳、一氧化碳、磷、銅等。從理論上講，這些物質都可以實現(xiàn)所需轉變，但從經(jīng)濟效益、環(huán)境保護、人體健康及安全角度出發(fā)，通過交流引導學生有針對性地選擇出相對合理的還原劑，將所要加入的物質確定為氫氣、碳或一氧化碳。以一氧化碳為例，書寫反應方程式得出鐵的冶煉原理為：一氧化碳和氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳（3CO+Fe2O3高溫2Fe+3CO2）。

3.制定計劃與設計實驗。

經(jīng)過上一環(huán)節(jié)篩選后的猜想，大部分學生已經(jīng)不需要教師的引導，直接根據(jù)冶煉原理方程式設計實驗來驗證猜想結論。各組學生根據(jù)組內成員商議的結果，選取實驗儀器及藥品，完成實驗裝置的搭建。對比各組搭建方案，在進行實驗之前完成探究任務：1.根據(jù)冶煉原理如何檢驗生成的二氧化碳？2.實驗尾氣中是否含有一氧化碳？若有一氧化碳該如何處理？3.實驗加熱裝置應該選酒精燈還是酒精噴燈，為什么？4.確定實驗步驟次序，并分析原因；5.實驗結束后，如何驗證實驗中產生了鐵？

教學中設置探究任務的目的就是從學生的角度出發(fā)，尊重學生的思維，引導學生重新審視實驗方案，將方案中不足之處置于實驗之前來完善，為學生的“發(fā)現(xiàn)學習”提供保障。經(jīng)過這些環(huán)節(jié)，學生對實驗已經(jīng)有了充分的思考與認識，由此完成剩余的實驗操作、驗證實驗原理就是常規(guī)教學，在此不再贅述了。

三、知識延伸：工業(yè)高爐煉鐵

了解鐵的冶煉原理后，自然就想知道工業(yè)煉鐵與冶煉原理實驗之間的關聯(lián)?？紤]到初中化學的教學要求以及工業(yè)高爐煉鐵實際反應的復雜性，這一內容可以采用講授與探究相結合的方式，促進學生對這節(jié)內容的理解與運用。

雖然工業(yè)煉鐵的核心反應就是一氧化碳還原氧化鐵，但工業(yè)煉鐵與實驗室制鐵還是存在很大差別，從設備、原料、生成物等方面可以看出明顯的不同，通過講授讓學生迅速知曉工業(yè)煉鐵的主要內容，同時結合網(wǎng)絡資料設置以下探究任務：1.查找工業(yè)煉鐵各種原料的作用；2.思考高爐中發(fā)生的主要反應先后次序；3.分析生鐵出口在爐渣出口下方的原因；4.從環(huán)保角度出發(fā)，談談對尾氣、爐渣合理利用的看法。完成探究任務后學生必然對工業(yè)煉鐵的內容加深理解，在此基礎上布置幾個與工業(yè)煉鐵有關的綜合題，以檢驗學生運用知識的能力。

四、歸納融合：“講授”與“探究”合理運用

講授法的優(yōu)勢是教師可以在較短時間內向學生傳遞大量信息，有利于學生較快建立知識結構。探究法的優(yōu)勢是注重學生在教學過程中的主體地位，有利于學生保持較高的學習興趣，對新學的知識易于保持與遷移。通過《鐵的冶煉》課例介紹，不難發(fā)現(xiàn)：教學過程中既需要教師通過講授使學生完成接受學習，也需要教師引導探究促進學生對新知識的發(fā)現(xiàn)學習。因此，只有對兩者優(yōu)化組合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，才能真正提升教學效果。