教學(xué)探究性思維設(shè)計(jì)

1、教學(xué)探究性思維設(shè)計(jì)教育應(yīng)與現(xiàn)實(shí)生活相聯(lián)系，重視實(shí)際應(yīng)用；教育應(yīng)與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，這些 都是改革后的九年義務(wù)教育教學(xué)大綱的特點(diǎn)。與之配套，新 的初中化學(xué)教材的課程標(biāo)準(zhǔn)也更加提倡培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性 和自主性， 引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、 調(diào)查與探究， 提倡在實(shí)踐中學(xué)習(xí)， 使學(xué)生在教師指導(dǎo)下主動(dòng)地、富有個(gè)性地學(xué)習(xí)。改革后的新 的各項(xiàng)基本要求無(wú)疑對(duì)教師的教學(xué)觀念提出了新的挑戰(zhàn)。如 何進(jìn)行探究性思維設(shè)計(jì)，促進(jìn)學(xué)生形成探究性思維品質(zhì)，已 成為一個(gè)十分重要的課題。本人在教學(xué)過(guò)程中，努力開(kāi)展了一些探究性學(xué)習(xí)，精心的進(jìn) 行了學(xué)生探究性學(xué)習(xí)課堂設(shè)計(jì)。我覺(jué)得充分利用與結(jié)合教材 進(jìn)行探究性思維設(shè)計(jì)

2、，可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行入手。、嘗試改變課本上探究實(shí)驗(yàn)的程序化 新教材增加了很多探究性實(shí)驗(yàn)，但在一些實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)上，傾 向于把探究的過(guò)程步驟都羅列清楚，然后在過(guò)程中間提出 些問(wèn)題讓學(xué)生思考，所以在探究性思維上相對(duì)比較程序化， 還沒(méi)有完全放開(kāi)。為了促進(jìn)學(xué)生的思維更加活躍，使探究性 思維更加深化，我嘗試將一些實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，增加其難度， 使探究效果更加明顯了。例如，在對(duì)人體吸入的空氣和呼出 的氣體的探究課題教學(xué)中，我設(shè)計(jì)先告知學(xué)生一些知識(shí)信 息，并讓學(xué)生收集了一瓶空氣和一瓶呼出的氣體，然后將課題改為“據(jù)說(shuō)人呼吸時(shí)吸收了氧氣，排出了二氧化碳，請(qǐng)利 用這一瓶空氣和一瓶呼出的氣體，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)這一說(shuō)法進(jìn)行 驗(yàn)證

3、”。 經(jīng)過(guò)小組熱烈的討論后， 大家得出了以下幾種方案： 方案一：向裝空氣的瓶子里伸入燃著的木條，如木條能繼續(xù) 燃燒，證明吸入的氣體中含有氧氣， 從而說(shuō)明人吸收了氧氣； 向裝有呼出氣體的瓶子里倒入澄清石灰水，如變渾濁，證明 人呼出了二氧化碳?xì)怏w。方案二：先分別向兩瓶氣體中倒入澄清石灰水，呼出的氣體 中石灰水變渾濁，而空氣中石灰水沒(méi)變渾濁，從而證明了人 呼出了二氧化碳（呼出的氣體中的二氧化碳是人體排出的， 因?yàn)槲氲目諝庵袥](méi)有或很少量） ；再向這兩瓶氣體中分別 伸火燃著的木條，裝空氣的瓶中木條能繼續(xù)燃燒，而裝有呼 出氣體的瓶中木條熄滅，從而證明人呼吸是消耗了氧氣（吸 入的空氣中含有的氧氣，在呼出的

4、氣體中沒(méi)有了，從而證明 氧氣被消耗） 方案三： 與方案二相反， 是先向兩瓶氣體中伸入燃著的木條， 然后再分別向兩瓶氣體中倒入澄清石灰水，理由同上。還有一些其他的設(shè)計(jì)，有的方案只分別向兩瓶氣體中伸入燃 著的木條（沒(méi)考慮氮?dú)猓?，有的方案是分別向兩瓶氣體中各放一只老鼠（條件不允許） ，這些都簡(jiǎn)單給以排除。在學(xué)生討論的過(guò)程中，對(duì)方案一很容易指出不足，因?yàn)橐环矫嬷荒艿?8 頁(yè)證明吸入的氣體中含有氧氣，但不能證明氧氣被人體吸收；另一方面只能證明呼出的氣體中含有二氧化碳，但不能證明 它一定是人體排出的。在方案二和方案三的討論中，不少學(xué) 生認(rèn)為二者都可行，但有極少數(shù)同學(xué)還是找到了其中的區(qū) 別，否定了方案三的

5、可行性，認(rèn)為如先向兩瓶氣體中伸入燃 著的木條，雖然能證明人消耗了氧氣，但木條燃燒后生成了 二氧化碳?xì)怏w，所以再分別向兩瓶氣體中倒入澄清石灰水 時(shí)，兩瓶氣體中都會(huì)變渾濁，而方案二就避免了這方面的問(wèn) 題。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，還得出了一點(diǎn)結(jié)論：在向瓶中倒入石 灰水的時(shí)候，不能把玻璃片全部打開(kāi)，否則空氣會(huì)進(jìn)入裝有 呼出氣體的瓶中，導(dǎo)致第二步伸入燃著木條時(shí)，木條在其中 也能繼續(xù)燃燒，從而實(shí)驗(yàn)失敗，所以最好使用膠頭滴管，使 玻璃片開(kāi)最小的縫隙，最大限度的減少空氣的進(jìn)入?？梢钥吹?，最后整個(gè)步驟以及儀器的使用，都與教材一致， 紀(jì)錄，他們獲得知識(shí)的過(guò)程略顯簡(jiǎn)單、被動(dòng)、程序化，而且 只知道那樣做，難以去想為什么要

6、那么做。另一方面改變方 式后，所有的步驟過(guò)程都由學(xué)生自己推導(dǎo)出來(lái)，學(xué)生不僅知 道為什么，而且能注意到每一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題，從而使學(xué)生的探 究性學(xué)習(xí)體現(xiàn)得更加完美。但效果卻不一樣，方面學(xué)生按教材按部就班的操作、 觀察、二、適當(dāng)提高課本中實(shí)驗(yàn)的操作要來(lái) 適當(dāng)提高教材中實(shí)驗(yàn)的一些要求，也可以創(chuàng)造探究性思維的環(huán)境。在做測(cè)定空氣中氧氣含量的演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)水面上升的體積小于瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5 ，在討論完幾個(gè) 確測(cè)量空氣中氧氣的含量”。學(xué)生們都十分有興趣的進(jìn)行討 論設(shè)計(jì)，并得出了多種方法，然后讓大家加以比較。一種方 法是先往瓶中裝滿水至膠塞位置，然后倒入量簡(jiǎn)測(cè)量這部分 水的體積（即瓶?jī)?nèi)空氣的體積） ，

7、待紅磷燃燒后，冷卻至室 溫，再測(cè)量一次進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的水的體積（即氧氣的體積） ，從 而可算出氧氣的含量。該方法原理上看正確，但被別的同學(xué) 評(píng)價(jià)有失誤，認(rèn)為導(dǎo)管里還有一部分水，該水的體積沒(méi)法測(cè) 量，改進(jìn)的方法是直接用量筒盛水來(lái)代替燒杯盛水，這樣通 過(guò)兩次讀數(shù)之差可更精確的測(cè)定出氧氣的體積，因?yàn)樗苊?了導(dǎo)管中留有水引起的誤差。還有的同學(xué)設(shè)計(jì)了如附圖所示 的裝置：先向針筒裝入一定量的水，然后點(diǎn)燃燃燒匙中的紅 磷，蓋緊膠塞，則燃燒過(guò)程中，隨氣壓的減小，針筒中的水 會(huì)逐漸流入瓶中，且可直接讀出流入瓶中水的體積，即瓶中 原有氧氣的體積。這種裝置避免了使用導(dǎo)管，所以既避免了 反應(yīng)后導(dǎo)管中空氣進(jìn)入瓶中引起的誤差

8、，又避免了導(dǎo)管中留 有一定量的水引起的誤差，能使測(cè)量更精確，被認(rèn)為設(shè)計(jì)最 佳。通過(guò)這種教學(xué)設(shè)計(jì)，可以看出學(xué)生是在探究中思考，在 探究中充分掌握了知識(shí)，在探究中領(lǐng)悟了科學(xué)研究中的嚴(yán)密 性與趣味性，它不失為一種值得借鑒的途徑。方面可能的原因后，我給學(xué)生提出了新的課題如何三、創(chuàng)設(shè)學(xué)生自學(xué)閱讀時(shí)的探究思維活境 為了適應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)思想，我們要盡可能多的給學(xué)生 創(chuàng)造探究思維的機(jī)會(huì)，包括一些可由學(xué)生自學(xué)閱讀的內(nèi)容， 我們也可以進(jìn)行探究思維教學(xué)設(shè)計(jì)。例如，在學(xué)習(xí)拉瓦錫是 如何研究空氣的組成的時(shí)候，如按照常規(guī)教學(xué)，學(xué)生只需要 知道它的大概過(guò)程和基本內(nèi)容就行，但我在此安排了兩個(gè)思 考討論題：拉瓦錫經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得

9、出了幾個(gè)結(jié)論？他的那些 實(shí)驗(yàn)事實(shí)是如何支持這幾個(gè)結(jié)論的？第一個(gè)問(wèn)題是十分容 易得到正確答案的，一個(gè)結(jié)論是發(fā)現(xiàn)空氣由氮?dú)夂脱鯕饨M 成，另一個(gè)結(jié)論是發(fā)現(xiàn)氧氣約占空氣體積的 1/5 。但是在第 二個(gè)問(wèn)題上卻歷經(jīng)波折，大部分同學(xué)的最初視點(diǎn)都是：拉瓦 錫首先發(fā)現(xiàn)汞在空氣中加熱反應(yīng)完全后，剩余的氣體既不能 供給呼吸，也不能支持燃燒，從而得出空氣中含有氮?dú)?；?后拉瓦錫再把得到的紅色粉末加熱得到汞和氧氣，從而得出 空氣中含氧氣。這種觀點(diǎn)是否能成立呢？它很快被另一些同 學(xué)否認(rèn)，因?yàn)檫@兒氧氣是由紅色粉末反應(yīng)得到的，而不是來(lái) 自于空氣，這兒存在科學(xué)性上的漏洞。于是有的同學(xué)加以補(bǔ) 充，說(shuō)還有一個(gè)實(shí)驗(yàn)事實(shí)是氧化汞分解

10、得到的氧氣的體積恰 好等于開(kāi)始密閉容器里所減少的體積，但其實(shí)這仍然不夠， 還存在科學(xué)性上的統(tǒng)漏，因?yàn)檫@兒不能排除兩體積相等是 種偶然的結(jié)果。要完全支持那兩個(gè)結(jié)論，必定離不開(kāi)第四個(gè) 實(shí)驗(yàn)事實(shí)：除了體積相等，拉瓦錫把得到的氧氣加到前一個(gè)容器里剩下的 45 體積的氣體中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所得氣體和原 空氣的性質(zhì)完全一樣。假如沒(méi)有這一個(gè)實(shí)驗(yàn)，拉瓦錫的兩點(diǎn) 結(jié)論都是站不住腳的。通過(guò)這個(gè)對(duì)閱讀材料進(jìn)行的簡(jiǎn)單的探 究思維，我想學(xué)生應(yīng)該有兩點(diǎn)印象是深刻的：一是對(duì)任何 個(gè)實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行探究時(shí)，都必須嚴(yán)格注意實(shí)驗(yàn)的科學(xué)嚴(yán)密 性，不存在隨隨便便成功；另一點(diǎn)就是平?？磿?shū)時(shí)，一些看 似平常的知識(shí)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)操作等背后，其實(shí)蘊(yùn)藏著深

11、厚的科 學(xué)道理，值得去仔細(xì)探究。這個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題探究，無(wú)疑很大 程度上提高了學(xué)生的探究思維品質(zhì)。四、充分利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)方式 新教材還有一個(gè)特點(diǎn)就是把保護(hù)環(huán)境放在一個(gè)十分重要的 位置，包含了如保護(hù)空氣、愛(ài)護(hù)水資源、水的凈化、使用燃 料對(duì)環(huán)境的影響等多個(gè)課題。出于這方面內(nèi)容教材上涉及的 還不是很全面，而且文字內(nèi)容十分易懂，所以教師在處理這 方面內(nèi)容時(shí)可以完全放開(kāi)，大膽的進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)，讓 學(xué)生在探究中獲取知識(shí)。其中利用現(xiàn)代信息技術(shù)，尤其是網(wǎng) 絡(luò)技術(shù)就是一個(gè)十分好的途徑?，F(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息資源的海量化 和強(qiáng)大的檢索功能，使學(xué)生很輕易的就能獲取遠(yuǎn)比教材要廣 泛得多的知識(shí)。教師可以將這些課題

12、分解成一個(gè)個(gè)的子課 題，由學(xué)生分小組上網(wǎng)去查找、去探究。去自己學(xué)習(xí)與合作 學(xué)習(xí)，并可以寫(xiě)成小論文的形式或利用其他信息技術(shù)將所獲 得的知識(shí)展示出來(lái)，共同完成每一個(gè)大的課題，這種學(xué)習(xí)方 式無(wú)疑具有探究性和先進(jìn)性。我在處理保護(hù)空氣這一課題內(nèi) 容的時(shí)候，就是將它分成了若干個(gè)小課題讓學(xué)生自己去探究 與學(xué)習(xí)，例如溫室效應(yīng)、 臭氧空洞、 光化學(xué)煙霧、 熱島效應(yīng)。厄爾尼諾現(xiàn)象、酸雨、沙塵暴現(xiàn)象、電磁污染等多個(gè)課題， 然后由學(xué)生分組選題，小組成員共同完成該課題，并將成果 加以匯報(bào)。在給課題的同時(shí)，為了促進(jìn)他們的探究活動(dòng)達(dá)到定的探究質(zhì)量，我對(duì)探究?jī)?nèi)容進(jìn)行了設(shè)計(jì)，要求各小組匯 報(bào)的成果中，必須包括造成的危害、形成的

13、原因、涉及的反 應(yīng)原理、防治的方法、最新的科技成果幾個(gè)方面的介紹。最 后，我將各類(lèi)課題的探究活動(dòng)成果在校園網(wǎng)的共享區(qū)域進(jìn)行 展示，并且利用綜合活動(dòng)課的時(shí)間進(jìn)行討論，各小組派代表 講解，并進(jìn)行評(píng)比。通過(guò)這種探究式活動(dòng)，學(xué)生很好的達(dá)到 了學(xué)習(xí)目的，不僅了解了很多課外的知識(shí)，而且培養(yǎng)了多方 面的能力，例如收集資料和整理資料的能力、撰寫(xiě)論文的能 力等等。五、改造經(jīng)典實(shí)驗(yàn)裝置，提供學(xué)生探究空間 經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)裝置所涉及的儀器往往是成套使用的，只要其中 的一個(gè)部件發(fā)生損壞，則整套儀器就無(wú)法使用，所以在實(shí)驗(yàn) 室里經(jīng)常使用的是它的簡(jiǎn)易裝置。簡(jiǎn)易裝置的使用其實(shí)就是 儀器的組裝的問(wèn)題，在理解了儀器使用的原理后，完全可

14、以 充分利用各種實(shí)驗(yàn)資源，由學(xué)生自由選擇與組裝，使之成為 學(xué)生探究思維活動(dòng)的課題之一。例如在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的內(nèi)容時(shí)，可先讓學(xué)生討論啟普發(fā)生器使用的方法、原 理和使用條件，然后向?qū)W生提供一些儀器與器材，由學(xué)生組 裝盡可能多的可以制備二氧化碳?xì)怏w的裝置。六、精心設(shè)計(jì)探究性習(xí)題，提高學(xué)生探究思維能力 選擇好的探究性習(xí)題，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生探究性思維能力可以說(shuō) 具有十分重要的作用，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)方面的探究性學(xué)習(xí)會(huì)占據(jù)大 量的時(shí)間，而且會(huì)受到一些客觀條件的限制，而習(xí)題只需要 利用大腦的思維，避開(kāi)實(shí)驗(yàn)條件，利用已有的知識(shí)，在大腦 里形成探究步驟，在大腦里比較分析各種可能情況的利與 弊，從而得到正確的結(jié)論。所以它不僅能很好的鍛煉探究性 思維能力，而且有利于形成良好的探究思維品質(zhì)，學(xué)會(huì)把握 探究過(guò)程的脈絡(luò)，有利于提高在實(shí)際探究中更快的找到最佳 方法的能力。關(guān)于探究性習(xí)題有很多，下題就是一例。例：某混合氣體可能含有 H2、CO CO2 H20（氣）四種物質(zhì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)： （ 1）只驗(yàn)證混合氣體中確有氫氣，2）要同時(shí)驗(yàn)證混合氣體中即有 H2 又有 CO。這道題中要考慮的問(wèn)題較多，H2、CO的驗(yàn)證一般都是需要用 到還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)檢驗(yàn)產(chǎn)物中的水和二氧化碳 來(lái)證明氫氣