运用表现性学习理念设计化学实验“探究性学习链”

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  摘要:表现性学习强调以学生的表现为中心,根据表现性学习理念,我们把探究性学习活动设计成“我准备(我知道、我质疑),我猜想(我推测,我设计),我探究(我尝试,我讨论),我提升(我感悟、我反思)”四环八步探究性学习链。
  关键词:表现性学习;探究性学习链;化学探究
  中图分类号:G427文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)03-027-2《化学课程标准》将科学探究作为一种重要的学习方式,十分重视和强调学生自主的、开放的探究学习,这也是本次课程教材改革的一个重要特征。然而在日常的化学探究性学习过程中,存在着三个明显的缺陷:一是被动,学生按照老师提供的步骤去做,把一个可以是有趣的化学探究性实验变成了一个机械的验证性实验;二是封闭,章节各点所进行的化学探究性学习互不相通;三是散乱,化学探究性学习杂乱无章,没有系统,没有序列。这种情况造成学生虽然进行了大量的探究性学习,但是解决实际问题时还是显得机械与低效。
  直面这些问题,如何改变学生“奴隶式”的被动学习地位,让“探究性学习”实现实效性、连贯性、完整性,成为一条“链”,让其探究过程按有条不紊的顺序进行,并行之有效地达到目的,这正是我们所要解决问题的关键。
  因此,笔者以人教版九年级义务教育下册第十单元《常见的酸和碱》中“氢氧化钠和氢氧化钙”内容为例,探讨表现性学习理念下的探究性学习链,探究体会其在化学教学中的应用。
  一、我准备环节——我知道,我质疑
  “我准备”主要是教师引导学生预学,明确学习目标,思索学习方法,使学生有准备地走进课堂,使课堂学习成为学生的内在需要。
  1.我知道(带着资源进课堂)。面对新知,学生不可能是“零起点”的。“我知道”从感知教材开始,实现“生本交互”。在学习“氢氧化钠和氢氧化钙”内容前,教师提出问题:关于氢氧化钙的相关知识,我知道哪些?学生通过回忆,纷纷展示自己对氢氧化钙知识的掌握情况:在学习化学式时,知道了氢氧化钙的元素组成以及物质的构成;在学习溶解度时,知道了氢氧化钙微溶解于水,并且氢氧化钙的溶解度随温度升高而降低;在学习二氧化碳时,知道了二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊;在学习酸碱指示剂时,知道了氢氧化钙溶液即澄清石灰水,能使指示剂显示不同的颜色……引导学生通过与新课相关的旧知进行回忆和接触,对已掌握的旧知进行梳理,对已了解或搜集的资源进行链接,架起“认知桥梁”,实现“常识反馈”。
  2.我质疑(带着问题进课堂)。思考“前结构”与文本存在的问题,在矛盾中展开积极思维,激发智慧。在学生回答“我所知道的氢氧化钙”的基础上,教师启发学生,这节课,我还想知道什么?从而引发学生强烈的质疑欲:氢氧化钙的物理性质是什么?(色、态、味、熔沸点、密度、溶解性……);氢氧化钙的化学性质有哪些?(与指示剂反应、与非金属氧化物反应、与酸反应、与盐反应等)这种物质有哪些用途?(与性质联系起来思考);氢氧化钙与氢氧化钠化学性质相似吗?为什么?……这一步引导学生向文本质疑,向自己质疑,向老师质疑,确保学生“带着问题上课”,变被动为主动,调适最佳课堂心理状态。
  二、我猜想环节——我推测,我设计
  合理猜想是有效探究的前提。学生在猜想的过程中,能引起新旧知识的碰撞,激发智慧的火花。
  1.我推测。首先引导学生根据“我所知道的氢氧化钙”归纳总结出氢氧化钙的性质,继而要求学生观察氢氧化钙和氢氧化钠化学式的结构特点,让学生根据“结构决定性质”推测氢氧化钠的性质,并对氢氧化钠和二氧化碳反应现象做出预测。课堂上,教师要注意引起学生的好奇、怀疑、困惑和矛盾,从而激发学生的探索心理,形成探究问题的情境,促使学生积极思考、查阅资料、构思实验,提出某种假设,做出操作上、现象上、结论上的某些预测。
  2.我设计。设计实验属于动脑范畴,没有一定质量的动脑,动手就会缺少目的性。许多教学案例证明,实验活动前,如果任务不清楚,计划不充分,探究过程就会流于形式或杂乱无章。为此,教师要让学生说出“我”准备实验所需要的仪器、药品、实验步骤,把自己的实验方案展露出来。
  三、我探究环节——我尝试,我讨论
  探究,是一种在好奇心驱使下、以问题为导向、学生有高度智力投入且内容和形式都十分丰富的学习活动。
  1.我尝试。“我尝试”就是多创设机会让学生先试一试,在尝试过程中学习,体验成功。教师要“先试后导、先练后讲”,注重培养学生的“尝试精神、探索精神、创新精神”,为学生提供独立思考、大胆尝试、勇于创新的课堂氛围。课堂上,可以按照“我设计”方案让学生分组实验:指示剂与氢氧化钠溶液反应;二氧化碳与氢氧化钠溶液反应。注意让学生观察“氢氧化钠和二氧化碳反应现象”与自己的预测是否一致。
  2.我讨论。课堂讨论应充分调动知识储备、参与潜能,帮助学生快速有效地进入学习状态。在学生用二氧化碳通入氢氧化钠溶液中看不到预期的现象时,组织学生讨论,如何证明二氧化碳与氢氧化钠反应了?当学生提出“在盛有二氧化碳的密闭的塑料瓶里滴加氢氧化钠溶液,如果塑料瓶变瘪说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应”时,可以引导学生回忆二氧化碳也能够与水反应,激发学生进一步思考实验设计的合理性、科学性。这个过程引导学生在讨论中借助别人的观点来促进自己的思考,自由交流自己的理解,力争更清楚地表露思想,更精确地表达。
  四、我提升环节——我感悟,我反思
  探究性学习链的终极目标是实现知识、技能、情感的提高和创生。实现课堂学习的提升是在学生充分领悟的基础上,对知识生命的丰富和拓展、吸纳与运用,让学生的求知欲和参与探究的精神得到张扬和发挥。通过对已有知识的成功领悟,引导学生展开有效总结、反思。
  1.我感悟。感悟是学生从学习内容、学习策略、个人习得等方面进行个别化的梳理、归纳,以达到个体的明晰和与共同体分享的目的。学生在推测、尝试、讨论氢氧化钠性质的基础上,比较氢氧化钠和氢氧化钙的性质相似之处,进一步感悟“结构决定性质”。同时要求学生模仿二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式,试着写一写二氧化硫、三氧化硫分别于氢氧化钠反应的化学方程式。在分析学生书写这些化学方程式的过程中,引导学生归纳总结出在二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠的反应中,碳元素的化合价在反应前后没有变化,从而迁徙到二氧化硫、三氧化硫分别与氢氧化钠反应时,硫元素的化合价在反应前后也不会变化。
  2.我反思。首先让学生重新回顾“氢氧化钙和氢氧化钠”学习过程,氢氧化钙的性质学习是通过归纳“我知道”所得,氢氧化钠的性质学习是通过尝试“我推测”所得,总结学习化学物质性质的方法。其次,让学生回顾学习氢氧化钠时,是根据什么提出假设的?如何确定检验假设的途径?实验过程遇到了哪些出乎意料的问题?是怎么及时解决的?等等。第三分析获得的新知识与已有知识之间的联系。通过这样的反思,有助于学生从整体上把握整个问题解决活动和学习过程,形成对问题解决过程的认识,逐步掌握问题解决的具体方法。第四对学习水平和外显行为进行自我认识,自我判断;对学习过程中的心理和情感等反思;并以此为依据调整和校正自己的行为,防止和控制学习过程中出现的失误,使学习达到最佳状态。
  探究性学习链是把学生问题、猜想、探究、反思作为常规化的课堂教学策略,质疑、尝试、讨论、感悟、总结、反思、评价相辅相成,相得益彰。把课堂前的“我知道”、“我设计”和整体领悟、优化升华结合起来,提高课堂教学效益,提升学生的生命质量。表现性学习理念下的探究性学习链引领下的课堂,充满着民主、平等、安全、愉悦的气氛,包容着生命中的暂时缺陷,也呼唤着潜能的觉醒。学生敢于站起来,面对教师发表自己不同的意见;学生敢于质疑老师、质疑课本,真正感到自己是学习的主人。这样的课堂尊重着生命的多样性,彰显着生命的光泽和灵动,使课堂焕发出师生生命的活力。当然,化学教学没有一成不变的流程,这就需要我们灵活运用模式,与学生共同寻找解决问题的策略,真正成为学生学习的引导者、合作者、促进者。
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