《普通高中化學課程標準(2017年版)》凝練了學科核心素養(yǎng),提出了以素養(yǎng)為本的教學。這就需要教師打破原有的教學模式,在教學理念上發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)變。從“關注教書”更多地轉(zhuǎn)向“關注育人”,注重激發(fā)學生學習興趣和求知欲,引導學生科學探究,形成正確的價值觀、必備品格和關鍵能力。
1.理論依據(jù)。①布魯納發(fā)現(xiàn)法學習理論。布魯納認為,在教學過程中學生是一個積極的知識探究者,教師的作用是創(chuàng)設一種學生能夠獨立探究的情境,而不是提供現(xiàn)成的知識。②奧蘇貝爾的同化理論。奧蘇貝爾認為,學生的學習是否有意義,取決于新知識與學生已有知識間是否建立了聯(lián)系。學生認知結構中新舊知識的相互作用導致新舊知識的同化,不僅使新知識獲得了意義,而且知識也得到了修飾而獲得新的意義。
2.研究目的。培養(yǎng)學生獻身科學的意志品質(zhì)、實事求是的科學態(tài)度,發(fā)揚探究精神,打破常規(guī)、突破傳統(tǒng)的洞察力和想象力。培養(yǎng)學生學會查閱資料、分析資料、測定和處理數(shù)據(jù)的科學方法。
3.現(xiàn)實需要。①適應課標要求。新課標倡導建構性學習——實現(xiàn)主動參與、探究發(fā)展、交流合作的學習方式,注重學生的經(jīng)驗和學習興趣,改變過分依賴教材,過分強調(diào)接受學習、機械訓練的現(xiàn)象。顯然課程改革強調(diào)的是學生主動學習、合作學習,通過自身實踐去獲取知識。②適應教材需要。探究性教學目標是使學生獲得親身參與探究、探索的體驗;提高發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力;學會分享合作。這些目標正是傳統(tǒng)的科學教學難以實現(xiàn)的。在化學課堂中開展探究性教學,學生將改變單一的“接受性學習”的模式,豐富學習的內(nèi)涵,以自己熟悉的生活、生產(chǎn)實際為探究目標,在探究中學會知識的學習,從而提高自己學習能力,發(fā)展個性。③適應人才培養(yǎng)模式。發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新是新時代教育提出的更高要求。教學應著眼于學生未來的發(fā)展,注重對學生學習能力和化學學科素養(yǎng)的培養(yǎng),以及科學思想意識的塑造,向著重培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的現(xiàn)代化教育方式轉(zhuǎn)變。
4.教學程序。創(chuàng)設情境,提出問題——引導激勵,活動探究——探索交流,點撥指導——拓展延伸,總結評價。
5.教學策略。教的策略是分層遞進,學的策略是自主探究。
1.民主性。創(chuàng)設民主、寬松、和諧的教學氛圍,師生平等相處,平等交流,學生在老師引導下自由探索。
2.主體性。學生是認識的主體,實踐的主體,學生是主角,教師是組織者、促進者和幫助者,教學中盡可能調(diào)動學生的主動性、創(chuàng)造性,讓主動參與課堂教學活動,突出師生互動,注重參與意培養(yǎng),使學生學會學習、成為學習的主體。
3.激勵性。教學過程中多給學生自我表現(xiàn)的機會,教師通過各種方式,激勵學生大膽去發(fā)現(xiàn)、去思考,盡可能多地去驗證結論。因材施教,使不同層次學生體驗到成功的喜悅和自身的價值。
4.合作性。將學生的探究結果進行全班交流討論,質(zhì)疑爭論。學生通過對話和思維碰撞,“悟”出道理、規(guī)律和方法,形成科學的結論,發(fā)展思維能力和科學素養(yǎng)。
引導探究是一種課堂教學的方法與策略,在教師引導下,學生以現(xiàn)行教材為探究內(nèi)容,以學生的問題的動態(tài)生成、探究、解決為主線,讓學生在探究過程中獲得知識技能、發(fā)展能力,受到科學方法的訓練。
1.引導是教師的活動,是對教學活動的調(diào)整,使其正常開展。教師的引導要以情激情,激發(fā)和引導學生觀察與思考,注重收與放的策略,處理好引導與自主,過程與結果之間的辯證關系。
2.探究是指學生根據(jù)教師創(chuàng)設的情境發(fā)現(xiàn)現(xiàn)問題、提出問題、選擇課題和設計方案。通過學生自主探索、研究并與同學甚至教師合作,最終創(chuàng)造性地通過自己的活動設計及實驗找到解決問題的方法,從而促進自身的全面發(fā)展。這種教學過程一般可按以下幾個環(huán)節(jié)實施:提出課題—設計實驗方案—討論實驗方案—實踐方案—總結評價方案—知識小結,其中每一個環(huán)節(jié)可互相作用,在學生與教師、學生與學生的交流中進行,是交互、開放性的教學方法。
《苯酚酸性》教學中引導學生分析苯酚的結構后,猜測苯酚可能具有酸性。
教師:如何驗證苯酚是否具有酸性?
學生提出方案:往苯酚溶液中滴加石蕊試液,若變紅說明苯酚酸性。
(學生動手實驗)
現(xiàn)象:無明顯現(xiàn)象。
學生結論:苯酚不具有酸性。
教師引導:石蕊變色的pH值范圍是5~8,不變色也有兩種可能:一種可能是苯酚的酸性很弱不能使石蕊試液變色;另一種可能是苯酚不顯酸性。那么,如何進一步探索呢?
學生設計方案:
方案一:用pH試紙測pH值。
方案二:往苯酚濁液中滴加NaOH溶液。
(學生動手實驗)
方案一現(xiàn)象:用pH試紙測得其pH值小于7。
方案二現(xiàn)象:苯酚濁液變澄清。
結論:苯酚呈酸性,但酸性很弱,不能使石蕊試液變色。
苯酚酸性與碳酸酸性相比如何呢?能設計實驗證明嗎?
學生設計實驗方案:
圖2
結論:苯酚酸性弱于碳酸。
有學生質(zhì)疑:圖1的設計不能說明苯酚酸性弱于碳酸,因為有HCl揮發(fā)出來,發(fā)生反應,也能看到渾濁。
學生討論后得出方案:如圖2。
結論:苯酚酸性弱于碳酸。
讓學生根據(jù)現(xiàn)象書寫方程式,有以下兩種答案:
方程式1:
方程式2:
書寫方程式1的學生認為:這個過程通CO2的時間較長,所以認為生成的是NaHCO3。
書寫方程式2的學生認為:也有可能CO2沒過量,那么生成的就應該是Na2CO3。
教師設疑:反應生成的是NaHCO3還是Na2CO3只是由所通的CO2是否過量決定嗎?還與其它因素有關嗎?
對于這個問題學生反應比較茫然,因為在以前的教學中比較強調(diào)CO2過量生成NaHCO3,CO2不過量生成Na2CO3,但這種講法都沒牽涉到本質(zhì)。所以學生也只是知道一個結果而不知道為什么,只會機械的模仿而不會靈活應用!
教師引導:這個反應是一個強酸制弱酸的反應,其實質(zhì)也就是弱酸根離子奪取比其強的酸的H+的過程,所以往—ONa溶液中通入CO2時是否可能生成Na2CO3,就看—O-能否奪取碳酸中的第二個 H+(也就是能否從 HCO3-中奪取 H+)。若—O-只能奪取H2CO3中的一個H+,那么就只能生成NaHCO3;若—O-只能奪取H2CO3中的兩個H+,那么就可以生成Na2CO3。
教師給出H2CO3和—OH的電離常數(shù)(Ka,室溫 ):H2CO3——4.30×10-7、HCO3-——5.61×10-11、—OH——1.28×10-10說明—O-只能奪取碳酸中的一個H+,所以只能生成NaHCO3。也就是說三者酸性的強弱順序是:H2CO3>—OH>HCO3-(學生對于這個解釋表示理解接受)
演示實驗:往苯酚鈉濁液中滴加Na2CO3溶液。
現(xiàn)象:苯酚濁液變澄清了。
學生書寫方程式:
長期以來,教師處于課堂的主體地位,學生已習慣了被動地接受問題,缺乏自主探究的精神,嚴重阻礙了學生個性與創(chuàng)造性的發(fā)展。探究式的教學模式與傳統(tǒng)的教學模式相比,學生不再是一味聽教師講、看教師做,學生在這種模式下感受到學習的興趣,課堂參與度、主人翁意識、合作意識顯著增強,提出問題、分析問題能力和科學素養(yǎng)獲得提升。在這樣的學習氛圍中,學生能真正感受到自己是學習的主人,由此激發(fā)其主動參與的熱情,激發(fā)他們的學習的興趣。
“引導——探究”教學模式是布魯納“指導——發(fā)現(xiàn)”模式的升級版,能給學生提供主動探求知識的寬松環(huán)境,潛力得到充分發(fā)揮,同時也強調(diào)了教師的主導作用。在對未知領域的探索過程中,通過自己的實驗操作和驗證,積極地思考探索,從中就會迸發(fā)出更多的智慧和靈感。
探究式的教育模式,使教師的教學內(nèi)容不再只局限于課本,教學方式也更趨多樣化。學生在對實驗探究之前,往往對一些結果并不十分清楚,需要在探究中不斷的去偽存真,知識也會越辨越明,而在這個過程中,教師發(fā)揮著十分重要的指導作用。值得注意的是,并不是所有的內(nèi)容、所有的課型都適合探究式學習,“引導——探究”教學不能泛化,教師需要不斷充電、加油,才能適應新時代教育教學的發(fā)展。