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实施学科素质教育的核心是改革课堂教学模式,优化教学过程。其中,把研究性学习渗透于学科素质教育当中,立足改革课堂教学模式,逐步形成“问题探究式”的基本教学模式尤为突出。它注重学生实践活动,注重学生能力的培养,其基本环节是:引发疑问,感知探究,归纳总结,评价提高。
问题探究教学模式以“问题解决”为中心,仿照科学家探究未知知识领域的途径,通过发现问题、分析问题、创造性地解决问题等步骤去掌握知识,培养创造能力和创新精神。它既不同于一般的启发式教学,又不同于平常意义上的研究性学习,它实际上是一种浓缩了的课堂研究性学习的过程,有如下几方面的特征:
第一,以问题为中心组织教学,激发学生思维。
第二,教学设计重视学生如何学,如何充分体现学生的主体作用,教师是学生学习的促进者、组织者和指导者。
第三,学生主动参与,在探究中寻找证据,根据实证、资料对现象作解释,通过“做”获得新知识并培养能力。
第四,学生常常需要分组实验、讨论、调查、交流等合作学习,要表达、交流、比较和论证他们所提出的假设。
第五,迁移应用,开拓提高。学生进行练习或讨论,能运用刚学到的知识解决实际问题,教师及时进行评价和指导,让教学双方得到及时的反馈,使刚学的知识得以提高和迁移。
一、“问题探究式”教学中提问的艺术
学源于思,思源于疑。教师要注意培养学生质疑问题的意识,勇于提出问题,这既是一种可贵的探索精神,也是创造之萌芽。
首先,要给学生创设一种宽松、善疑的环境,激发学生对问题、新知识的好奇心和求知欲,引导学生积极参与,指导学生开动脑筋,寻找问题的可能性答案。比如可引导学生在课堂伊始进行预习后的质疑,课中进行深入性的质疑,课后进行延伸性的质疑,并渗透质疑方法的指导,让学生从 “敢问”到“善问”,同时运用多种方法进行解疑,培养学生敢于标新立异、敢于想象猜测,不束缚自己的创造性思维的创造品格。例如在铁的物理性质的教学中,可设置如下问题:(1)铁块可以拉成铁丝,说明铁有何性质?(2)铁块可以打成菜刀,说明铁有何性质?(3)炒菜的锅铲要接上一个木柄,说明铁有何性质?(4)铁丝可以作电线,说明铁有何性质?这些问题可引起学生的兴趣,有利于学生明确探究方向,并激发学习动机。
在引发疑问的过程中,教师必须重点把握以下几点:第一,要紧紧围绕教学目标和要求,把握问题的标高;第二,设置疑问,力求有针对性和启发性;第三,注重学生掌握知识的渐进规律,把握问题的梯度。
其次,教师要在激发学生创新意识的基础上,加强培养学生发现、提出和解决问题的能力。要充分挖掘教材中蕴含的培养与训练学生创新能力方面的素材,设计恰当的化学问题,启发学生自己发现问题,自己解决问题,使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯和能力。如在解答习题和演示实验的过程中,教师要避免直接把结论灌输给学生,而是要求学生分析题目所提供的化学过程,观察实验现象,等等,并给学生以适当的思考时间,使学生获得 “亲自得出研究结论”的创新机会,在实施创新行为的过程中发展能力。
例如在“臭氧”的性质的教学中,学生预习后提出了一系列相关问题:(1)什么是臭氧?什么是氧气?它们的性质如何?(2)有两瓶气体,怎样判断是臭氧还是氧气?在课堂中提出了更深入的问题:(1)为什么臭氧和氧气的组成元素相同而性质却大不相同?(2)能根据臭氧的性质推断它具有哪些用途吗?课后提出了延伸性的问题:(1)为什么市场上销售的冰箱必须是“无氟”的?为什么皮肤癌和白内障的发病率在逐年提高?(2)臭氧对人类都是有益的吗?
二、“问题探究式”教学中问题情境的创设
建构主义强调,学习者并不是空着脑袋进入学习情境中的。在日常生活和以往各种形式的学习中,学生已经形成了有关的知识经验,学生对任何事情都有自己的看法。即使对某些问题学生从来没有接触过,没有现成的经验可以借鉴,但是当问题呈现在学生面前时,学生还是会基于以往的经验,依靠他们的认知能力,形成对问题的解释,提出他们的假设。教学不能无视学习者的已有知识经验,简单强硬地从外部对学习者实施知识的“填灌”,而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中生长新的知识经验。教学不是知识的传递,而是知识的处理和转换。教师应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听他们时下的看法,思考他们这些想法的由来,并以此为据,引导他们丰富或调整自己的解释。所以让学生进入教师精心创设的问题情境,在学生的体验实践后以问题构筑教学的主题,将教学内容问题化,采用设疑的方式,启发、引导学生进行思考,从而完成新知识的处理和转换。以问题为本的教学,充分让学生的思维接受挑战,让学生的潜能得到发挥。
1.用兴趣实验创设情景,促进概念和理论的形成
创设实验情景,化学课有得天独厚的条件。让学生亲身动手实验,零距离接触化学,能够激发学生兴趣,促进思考,使其产生探究动力并主动探索。如《原电池》的教学,单凭理论分析未免枯燥无味,如果安排一个“番茄电池”实验,当学生看到西红柿能够导电,立即欣喜若狂,引起浓厚兴趣,悬念自然产生。“西红柿为什么能导电?产生电流的条件是什么?”这些就成为学生必须探究的问题,怎样解决这些问题呢?让学生动手做原电池实验,并继续设置以下问题情景,导引学生思维之路:
(1)锌片插入稀硫酸中有什么现象?
(2)铜片插入稀硫酸中有什么现象?
(3)锌片和铜片同时插入稀硫酸中,并用导线连接,有什么现象?
(4)在导线中接入电流计,指针是否偏转?向什么方向偏转?
(5)将干电池与电流计相连,指针如何偏转?电子流向如何?
(6)从氧化还原的角度分析,锌片和铜片上各发生了什么反应?
(7)从能量角度看,原电池是一个什么装置?
以上问题,展示出一个又一个矛盾,启发学生边实验边分析,由现象到原理,逐步解除疑惑。了解了原电池的原理之后,学生自然会产生这样的问题:形成原电池的条件是什么?原电池的正、负极怎样确定?这样使学生总是处在探索之中,不断获得成功的快乐,学习不再是一种负担,而真正成为乐趣。
2.以实验现象为背景,探究反应机理
对待同样的实验现象或习题,教师可有不同的处理方式,当然也就会产生不同的教学效果。为了取得更好的教学效果,教师应充分挖掘教材或实验的内涵,巧设情景,引导学生探究。下面是探索氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的机理的实例。
创设问题情景:在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴入几滴新制氯水,溶液红色褪去。
提出问题:溶液红色为什么褪去?
提出假设:(1)氯水中的HCl和 HClO与NaOH发生了中和反应,使H 的浓度减小,溶液红色褪去。(2)氯水中的 HClO氧化酚酞而褪色。
实验探究:(1)在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴入HCl至溶液褪色,反滴几滴NaOH溶液,发现溶液又变红。(2)在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴入新制氯水至溶液褪色,反滴几滴NaOH溶液,发现溶液不变红。
讨论结果:(1)假设(2)是正确的。(2)溶液中H 、OH-浓度的变化导致酸碱指示剂的颜色改变。
3.联系生产、生活实际触发情景,激发学生学习动力
人的认识过程的起步,是从感性认识开始的。化学知识与社会生产、生活联系密切,有创设问题情景的丰富材料。教师可联系实际,用强烈的、丰富的感性材料,使学生迸发思维火花。如讲到硫酸盐,可问学生:“钡盐有毒,为什么硫酸钡在医疗上可用作钡餐?”在学习盐的水解时,可让学生联系实际思考以下问题:泡沫灭火器为什么能够灭火?蒸馒头为什么加发酵粉?等等。
三、“问题探究式”教学中的评价提高
尝试创新评价,包括情感评价和知识能力评价,对学生在自学、讨论、探究过程中表现出来的强烈的求知欲望和创新精神给予积极的评价,让他们体验到学习的乐趣,为使对化学的兴趣发展成志趣奠定了稳定的心理基础。
对知识能力进行评价,教师要围绕知识点和教学目标精心设计一定量的习题,让学生在一定时间内完成,然后由教师对学生的完成情况及时给予评价和指导,使教学双方的信息得到及时反馈。
选题时,必须注意以下几点:第一,切中课堂教学目标,使探究过程中的问题习题化、具体化;第二,精选习题,既要有典型性、启发性,又要难易适度;第三,注重习题形式的多样化。习题的选择既要注重形式的变化,又要具有代表性、全面性,使之符合学生的认知水平,力求避免单调、重复、高难度及题海现象。第四,贴近生活,贴近实际,不断引进“源头活水”,强化从化学的视角分析、解决生产、生活和社会中的实际问题,强化化学知识的运用。第五,加强不同学科情境的渗透,培养学生知识迁移的能力。
四、几点思考
“问题探究式”教学模式符合科学认识的规律。在教师的引导下,有目的地选择并设计实验,去发现前人的经验,培养学生能够像科学家那样思考问题,探索物质的性质,对促进学生的智力发展,形成科学的世界观和方法论将产生深远的影响。同时,“问题探究式”教学模式充分发挥了学生的非智力因素,调动了学生学习的主动性和自觉性,也充分体现了教师的主导和学生的主体作用。但“问题探究式”教学模式也存在明显的不足:课堂容量小,知识缺乏系统性和条理性,课堂教学存在不可预测性等。但这种教学模式注重学生参与知识的形成过程,营造了师生平等、民主、合作探究的关系,学生之间则互补、互促,共同提高,培养了独立思考能力、实践能力和创新意识,不仅掌握知识,更体验到如何发现问题和解决问题,达到了知、能统一的效果。
(责任编辑 廖银燕)
问题探究教学模式以“问题解决”为中心,仿照科学家探究未知知识领域的途径,通过发现问题、分析问题、创造性地解决问题等步骤去掌握知识,培养创造能力和创新精神。它既不同于一般的启发式教学,又不同于平常意义上的研究性学习,它实际上是一种浓缩了的课堂研究性学习的过程,有如下几方面的特征:
第一,以问题为中心组织教学,激发学生思维。
第二,教学设计重视学生如何学,如何充分体现学生的主体作用,教师是学生学习的促进者、组织者和指导者。
第三,学生主动参与,在探究中寻找证据,根据实证、资料对现象作解释,通过“做”获得新知识并培养能力。
第四,学生常常需要分组实验、讨论、调查、交流等合作学习,要表达、交流、比较和论证他们所提出的假设。
第五,迁移应用,开拓提高。学生进行练习或讨论,能运用刚学到的知识解决实际问题,教师及时进行评价和指导,让教学双方得到及时的反馈,使刚学的知识得以提高和迁移。
一、“问题探究式”教学中提问的艺术
学源于思,思源于疑。教师要注意培养学生质疑问题的意识,勇于提出问题,这既是一种可贵的探索精神,也是创造之萌芽。
首先,要给学生创设一种宽松、善疑的环境,激发学生对问题、新知识的好奇心和求知欲,引导学生积极参与,指导学生开动脑筋,寻找问题的可能性答案。比如可引导学生在课堂伊始进行预习后的质疑,课中进行深入性的质疑,课后进行延伸性的质疑,并渗透质疑方法的指导,让学生从 “敢问”到“善问”,同时运用多种方法进行解疑,培养学生敢于标新立异、敢于想象猜测,不束缚自己的创造性思维的创造品格。例如在铁的物理性质的教学中,可设置如下问题:(1)铁块可以拉成铁丝,说明铁有何性质?(2)铁块可以打成菜刀,说明铁有何性质?(3)炒菜的锅铲要接上一个木柄,说明铁有何性质?(4)铁丝可以作电线,说明铁有何性质?这些问题可引起学生的兴趣,有利于学生明确探究方向,并激发学习动机。
在引发疑问的过程中,教师必须重点把握以下几点:第一,要紧紧围绕教学目标和要求,把握问题的标高;第二,设置疑问,力求有针对性和启发性;第三,注重学生掌握知识的渐进规律,把握问题的梯度。
其次,教师要在激发学生创新意识的基础上,加强培养学生发现、提出和解决问题的能力。要充分挖掘教材中蕴含的培养与训练学生创新能力方面的素材,设计恰当的化学问题,启发学生自己发现问题,自己解决问题,使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯和能力。如在解答习题和演示实验的过程中,教师要避免直接把结论灌输给学生,而是要求学生分析题目所提供的化学过程,观察实验现象,等等,并给学生以适当的思考时间,使学生获得 “亲自得出研究结论”的创新机会,在实施创新行为的过程中发展能力。
例如在“臭氧”的性质的教学中,学生预习后提出了一系列相关问题:(1)什么是臭氧?什么是氧气?它们的性质如何?(2)有两瓶气体,怎样判断是臭氧还是氧气?在课堂中提出了更深入的问题:(1)为什么臭氧和氧气的组成元素相同而性质却大不相同?(2)能根据臭氧的性质推断它具有哪些用途吗?课后提出了延伸性的问题:(1)为什么市场上销售的冰箱必须是“无氟”的?为什么皮肤癌和白内障的发病率在逐年提高?(2)臭氧对人类都是有益的吗?
二、“问题探究式”教学中问题情境的创设
建构主义强调,学习者并不是空着脑袋进入学习情境中的。在日常生活和以往各种形式的学习中,学生已经形成了有关的知识经验,学生对任何事情都有自己的看法。即使对某些问题学生从来没有接触过,没有现成的经验可以借鉴,但是当问题呈现在学生面前时,学生还是会基于以往的经验,依靠他们的认知能力,形成对问题的解释,提出他们的假设。教学不能无视学习者的已有知识经验,简单强硬地从外部对学习者实施知识的“填灌”,而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点,引导学习者从原有的知识经验中生长新的知识经验。教学不是知识的传递,而是知识的处理和转换。教师应该重视学生自己对各种现象的理解,倾听他们时下的看法,思考他们这些想法的由来,并以此为据,引导他们丰富或调整自己的解释。所以让学生进入教师精心创设的问题情境,在学生的体验实践后以问题构筑教学的主题,将教学内容问题化,采用设疑的方式,启发、引导学生进行思考,从而完成新知识的处理和转换。以问题为本的教学,充分让学生的思维接受挑战,让学生的潜能得到发挥。
1.用兴趣实验创设情景,促进概念和理论的形成
创设实验情景,化学课有得天独厚的条件。让学生亲身动手实验,零距离接触化学,能够激发学生兴趣,促进思考,使其产生探究动力并主动探索。如《原电池》的教学,单凭理论分析未免枯燥无味,如果安排一个“番茄电池”实验,当学生看到西红柿能够导电,立即欣喜若狂,引起浓厚兴趣,悬念自然产生。“西红柿为什么能导电?产生电流的条件是什么?”这些就成为学生必须探究的问题,怎样解决这些问题呢?让学生动手做原电池实验,并继续设置以下问题情景,导引学生思维之路:
(1)锌片插入稀硫酸中有什么现象?
(2)铜片插入稀硫酸中有什么现象?
(3)锌片和铜片同时插入稀硫酸中,并用导线连接,有什么现象?
(4)在导线中接入电流计,指针是否偏转?向什么方向偏转?
(5)将干电池与电流计相连,指针如何偏转?电子流向如何?
(6)从氧化还原的角度分析,锌片和铜片上各发生了什么反应?
(7)从能量角度看,原电池是一个什么装置?
以上问题,展示出一个又一个矛盾,启发学生边实验边分析,由现象到原理,逐步解除疑惑。了解了原电池的原理之后,学生自然会产生这样的问题:形成原电池的条件是什么?原电池的正、负极怎样确定?这样使学生总是处在探索之中,不断获得成功的快乐,学习不再是一种负担,而真正成为乐趣。
2.以实验现象为背景,探究反应机理
对待同样的实验现象或习题,教师可有不同的处理方式,当然也就会产生不同的教学效果。为了取得更好的教学效果,教师应充分挖掘教材或实验的内涵,巧设情景,引导学生探究。下面是探索氯水使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色的机理的实例。
创设问题情景:在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴入几滴新制氯水,溶液红色褪去。
提出问题:溶液红色为什么褪去?
提出假设:(1)氯水中的HCl和 HClO与NaOH发生了中和反应,使H 的浓度减小,溶液红色褪去。(2)氯水中的 HClO氧化酚酞而褪色。
实验探究:(1)在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴入HCl至溶液褪色,反滴几滴NaOH溶液,发现溶液又变红。(2)在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中逐滴滴入新制氯水至溶液褪色,反滴几滴NaOH溶液,发现溶液不变红。
讨论结果:(1)假设(2)是正确的。(2)溶液中H 、OH-浓度的变化导致酸碱指示剂的颜色改变。
3.联系生产、生活实际触发情景,激发学生学习动力
人的认识过程的起步,是从感性认识开始的。化学知识与社会生产、生活联系密切,有创设问题情景的丰富材料。教师可联系实际,用强烈的、丰富的感性材料,使学生迸发思维火花。如讲到硫酸盐,可问学生:“钡盐有毒,为什么硫酸钡在医疗上可用作钡餐?”在学习盐的水解时,可让学生联系实际思考以下问题:泡沫灭火器为什么能够灭火?蒸馒头为什么加发酵粉?等等。
三、“问题探究式”教学中的评价提高
尝试创新评价,包括情感评价和知识能力评价,对学生在自学、讨论、探究过程中表现出来的强烈的求知欲望和创新精神给予积极的评价,让他们体验到学习的乐趣,为使对化学的兴趣发展成志趣奠定了稳定的心理基础。
对知识能力进行评价,教师要围绕知识点和教学目标精心设计一定量的习题,让学生在一定时间内完成,然后由教师对学生的完成情况及时给予评价和指导,使教学双方的信息得到及时反馈。
选题时,必须注意以下几点:第一,切中课堂教学目标,使探究过程中的问题习题化、具体化;第二,精选习题,既要有典型性、启发性,又要难易适度;第三,注重习题形式的多样化。习题的选择既要注重形式的变化,又要具有代表性、全面性,使之符合学生的认知水平,力求避免单调、重复、高难度及题海现象。第四,贴近生活,贴近实际,不断引进“源头活水”,强化从化学的视角分析、解决生产、生活和社会中的实际问题,强化化学知识的运用。第五,加强不同学科情境的渗透,培养学生知识迁移的能力。
四、几点思考
“问题探究式”教学模式符合科学认识的规律。在教师的引导下,有目的地选择并设计实验,去发现前人的经验,培养学生能够像科学家那样思考问题,探索物质的性质,对促进学生的智力发展,形成科学的世界观和方法论将产生深远的影响。同时,“问题探究式”教学模式充分发挥了学生的非智力因素,调动了学生学习的主动性和自觉性,也充分体现了教师的主导和学生的主体作用。但“问题探究式”教学模式也存在明显的不足:课堂容量小,知识缺乏系统性和条理性,课堂教学存在不可预测性等。但这种教学模式注重学生参与知识的形成过程,营造了师生平等、民主、合作探究的关系,学生之间则互补、互促,共同提高,培养了独立思考能力、实践能力和创新意识,不仅掌握知识,更体验到如何发现问题和解决问题,达到了知、能统一的效果。
(责任编辑 廖银燕)