1、用心 爱心 专心 1高中化学模块教学中培养学生自主探究的策略研究一、问题的提出在我们的传统文化中所注重的一般只是那种正向的继承，而缺少一种批判性的继承态度。同时，在课题教学过程中，教师往往为了达到一蹙而就的教育教学成果， “满堂灌”的现象还时有发生，课堂上只有教师单向的传输信息，没有师生、生生的互动。学生的学习是机械、被动地，亳无兴趣可言，更谈不上主动积极，学生成为知识被动的接受者，而不是主动的探索者。 “一听就懂，一看就会，一做就错”的现象相当普遍。基础教育课程改革强调培养学生的创新精神、创新能力，倡导学生主动参与、乐于探究。 化学课程标准也明确指出，学生是学习的主人，是发展的主体。所以“以
2、学生发展为本，引导学生自主探究”切合化学课程改革的基本理念。而自主探究学习能力作为学生自主探究能力的一个重要组成部分，对学生的学习、生活以及今后的发展有着不可估量的作用。这就要求在新课程实施过程中，教师要引导学生按照能力形成的规律创设教学情境，并通过一些相应的主体活动构建新的学习主体；坚持以学生能力发展为本，激发学生自主探究的热情，增强学生的学习兴趣、学习习惯、学习信心、竞争意识、合作意识、主动意识，发展学生的个性特长，提高学生的合作能力、表达能力、思维能力、实践能力和创新能力。二、课题的内涵与理论依据1、课题内涵“自主”就学习内在品质而言，相对的是“被动” 、 “机械” 、 “他主” ，也就
3、是主动、积极地去完成学习的一种意识。“探究”是求知识或信息，特别是求真的活动，是搜寻、研究、调查、检验的活动，是提问和质疑的活动，是深入探讨，反复研究的意思，这里指的是学生构建知识、形成科学观念，领悟科学研究方法的各种活动。“自主探究”就是在课程教学中，学生在教师的指导下, 能够积极主动地运用探究的方法去探究教材, 既达到完成新课程标准规定的目标,又能够促进学生用心 爱心 专心 2养成探究习惯,提高探究能力的目的。2、课题研究的理论依据2.1 建构主义教育教学理论建构主义学习理论对于学习和学习者的看法，与传统的观点有本质的区别。建构主义的学习观主张：2.1.1 注重以学习者为中心既然知识是个体
4、主动建构的，无法通过教师的讲解直接传输给学生，因此，学生必须主动地参与到整个学习过程中，要根据自己先前的经验来建构新知识的意义，这样，传统的老师“说”、学生“听”的学习方式就不复存在。2.1.2 尊重个人意见既然知识并不是说明世界的真理，只是个人经验的合理化，因而不应该以正确或错误来区分人们不同的知识概念。2.1.3 注重互动的学习方式建构主义学习理论认为，知识是个主体与他人经由磋商并达成一致的社会建构，因此，科学的学习必须通过对话、沟通的方式，大家提出不同看法以刺激个体反省思考，在交互质疑辩证的过程中，以各种不同的方法解决问题，澄清所生的疑虑，逐渐完成知识的建构，形成正确的科学知识。 2.2
5、 发现教学，做学习的主人德国资产阶级民主主义教育家第斯多惠（1790-1866）说过；“科学知识是不应该传授给学生的，而应当引导学生去发现它们，独立地掌握它们”；又说：“一个坏的教师奉送真理，一个好的教师则教人发现真理。”英国的斯宾塞也说过：“在教育中应该尽量鼓励个人发现的过程，应该引导学生进行探讨，自已去推论，给他们讲的应该尽量少而引导他们发现的应该尽量多些。”美国实用主义教育家杜威曾认为：“学校中的求知识的目的，不在于知识本身，而在于使学生自已获得知识的方法。”三、培养学生自主探究的策略研究1、寻求自主探究素材根据国家教育部制订的高中化学课程标准 ，我们使用的是江苏教育集团出版的化学必修和
6、选修教材。教材，作为落实课程标准的范例和教学内容的载用心 爱心 专心 3体在学习中起着非常重要的作用。在新教材的使用中，我们一直坚持“依据课程标准、灵活使用教材”的原则，但不排除对苏教版的教材进行二次资源的开发和利用。1.1 对插图的利用与开发插图是重要的教学素材，苏教版教材必修、选修模块运用了丰富多彩的插图，有化学实验图（装置、操作、现象） 、物质图、化工生产设备与工艺流程图、微观与原理模拟图、肖像图等插图，具有时代气息。在新课程理念下，如何利用教材插图资源，激发学生学习化学兴趣，提高学生的化学学科素养，促进学习方式的转化，是值得教师探索的一个课题。在教学实践中，为了培养学生的自主探究能力，
7、我们可以改变过去教师一个人在台上孤立地讲，学生被动地听、记的旧习惯，针对不同的图片，首先让学生自己提出问题，然后分组讨论，探讨一些问题，最后整理记录，逐步形成结论。案例 1：必修 1-对“ 从铝土 矿中提取铝” 的利用教学设计如下：（1）投影：书本 P64 图 32 铝土矿制备铝的工艺流程（忽略SiO2 的影响）；（ 2）思考：该工艺分哪几步进行？ 猜测每一步的操作作用是什么？ 通过工 艺流程的学 习能推测出氧化铝具有哪些重要的性 质？特点：让学生自己解读铝土矿制备氧化铝的工艺流程，找出问题和困惑，培养学生自主学习和发现问题的能力，把学生的主动权教给学生。图片给予的学习空间是编排教材的作者和教
8、师无法想象的，学生争先恐后地发言，会将发散思维影响到每一个人。通过观察、讨论、分析图片，学生很容易形成许许多多的结论，加深对图片相关知识的掌握，一看到图片就想起了内容，起到突破重点和难点的效果。1.2 对实验的探究与改进教材拥有许多演示实验、学生实验、家庭小实验和探究性实验，实验教学是化学课程的显著特征之一，教材更是充分突出了化学实验。教材中安排的实验科学性强、易于操作，现象明显，具有很强的信息资源。如何让教材中的实验在探究问题中为师生所用，是需要深入研究的。用心 爱心 专心 4但是教材中的有些实验在自主探究教学实施的过程中，略现深度不足，或有更为理想的实验方法、方案。在实际的自主探究教学中，
9、我们经过研究和操作，引入了进行改进的更佳实验方案。案例 2：必修 1硝酸与铜的反应为论证硝酸具有氧化性，做铜分别与浓硝酸、稀硝酸的反应实验，如果只 简单地按教材 100 页实验 1、实验 2 的示例去做， 让学生 观察实验现象，而不 对实验进行改进，不对现象进行探究，就起不到培养和提高学生能力的作用。改进：设计为相同体积的浓硝酸、稀硝酸分别与相同质量的铜反应（注意铜适量并完全反应）。引导学生 观察实验现象的差异，并启发学生探究造成差异的实质是什么， （尤其要注意反 应后溶液颜色差异：浓硝酸反应后溶液呈绿色，稀硝酸反应后溶液呈蓝色）。然后 对反应后的溶液进行加热加以证实。优点：反应结果不但决定于
10、反应条件，而且还与反应后的环境有关。这样，既引导了学生对实验现象与条件关系的深层观察和全面观察，又培养了学生的自主探究能力，提高了学生思维的深刻性、广 阔性和整体性，从而培养和发展了学生的创新能力。经过这种尝试，既丰富了学生的实验知识又提高了实验技能，还大大提升了学生学习化学的积极性，甚至于一个实验的改进有可能影响到学生的终身。故个人以为这样的尝试是有现实意义和长远发展前景的。1.3 对化学史料的发掘与利用我国著名化学家傅鹰先生曾说过：“化学可以给人以知识面，化学史更可以给人以智慧” 。在新教材中呈现了很多的化学史料，课堂教学中如能利用化学史料作为学生自主探究素材，不仅可以使教学不再局限于现成
11、知识本身的静态结果，而且可以追溯到它的来源和动态演变的过程，揭示出认识过程中的科学态度和科学思想，使学生学到形成知识和运用知识的科学方法。案例 3： 选修 5-“苯分子结 构”用心 爱心 专心 5德国化学家凯库勒是一位极富想象力的学者，对苯的结构，他分析了大量的实验事实之后认为：这是一个很 稳定的“核” ，6 个碳原子之 间的结合非常牢固，而且紧凑。于是他集中精力研究了这 6 个碳原子的“核 ”，在提出了很多结构式之后又被他的实验一一否定了。直到 1865 年，那 时他在比利 时的根特大学任教时，一天晚上，他在书房里打瞌睡，眼前又出现了旋转的碳原子。碳原子的长链像蛇一样盘绕卷轴，忽然蛇咬住了自
12、己的尾巴，并旋转不停。他像触电一样猛醒过来，整理苯环结构的假说又忙了一夜。对此，他 说：“我们应该 会做梦!那么我们就可以发现真理，但不要在清醒地理智检验之前，就宣布我 们的梦。 ”教师：下面我们就沿着先人的“梦” ，开始 对苯分子结构的探讨在课堂教学中我们还可以利用门捷列夫发现元素周期律制成的元素周期表、拉瓦锡研究空气成分的实验、我国著名化学家侯德榜发明的侯氏制碱法等典型化学史料作为探究素材，可以使情感活动与认知活动相结合，培养学生实事求是的科学态度和科学精神，从中感悟科学家发现问题、进行推理判断、提出假设进行验证的科学思维过程，掌握科学研究的基本方法。2、创设自主探究问题现代教学论研究指出
13、，从本质上讲，感知不是学习产生的根本原因，产生学习的根本原因是问题。没有问题也就难以诱发和激起求知欲，没有问题，感觉不到问题的存在，学生也就不会去深入思考，那么学习也就只能是表层和形式的。所以现代学习方式特别强调问题在学习活动中的重要性，我们也是这样做了：2.1 创设问题情景，激发学习兴趣美国心理学家布鲁纳罗杰斯说过“学习的最好的刺激乃是兴趣” 。现代教育理论认为， “教师不在于要讲授多少知识，而在于激发学生的学习动机，唤起学生的求知欲，让他们兴趣盎然地参与到教学全过程中来，经过自己的思维活动和动手操作获得知识” 。因此在教学中，教师要引导学生关注、体验现实生活中的现象、问题，激发他们学习化学
14、的兴趣，培养学生探究创新意识、探究创用心 爱心 专心 6新精神，培养学生的应用能力、创新能力。案例 4：必修 2“燃烧的条件 ” 问题情景创设教师：大家都知道，水是能灭火的，但有同学 见过能在水里面燃烧的物质吗?与学生以往常识相矛盾。激发起学生的求知欲望学生：没有见过。教师：今天我和大家一起来做一组实验，让大家见识一下能在水里面燃烧的物质。组织实验 白磷在水中燃 烧的对照实验实验分三组进行：第一组实验：白磷在冷水中，通入氧气，并不燃烧；第二组实验：白磷在热水中，不通入氧气，也不燃烧；第三组实验 ：白磷在热水中，通入氧气，白磷燃烧。教师：现在大家都看到了白磷能在水中燃烧，谁能解释实验 1 和 2
15、 中白磷为什么没有燃烧? 谁能通过以上 实验和教材知识总结 出燃烧条件?上述情景的设计，利用了学生认知因素之间的不协调，创设了一个有趣的情感环境和良好的认知环境来调动学生兴趣。心理学研究也表明，只有当认知结构与外界刺激发生不平衡时才能引起学习的需要。因此，创设问题情景就是为了引起认知矛盾，在教材内容和学生求知心理之间制造一种 “不协调” ，把学生引入一个多疑、好奇的境界，从而让学生产生学习的兴趣。2.2 贴近生活事例，培养问题意识学习的真正目的是要使学习者具有实践能力和创新意识。即“学以致用，用中求新” 。在日常生活、生产实际中，化学现象无处不在，无时不有，我们必须细心观察，留意分析，从现象中
16、提示本质、探求规律，从而提炼出相关问题。如日常生活中一副熟悉的场景、一次亲身的经历、一个生动的自然现象、一件有趣的化学事实等，都可以让学生体验化学与日常生活的密切关系，感受化学知识学习的意义与作用，增加学习化学的兴趣和动机，激发改造自然和探索科用心 爱心 专心 7学奥秘的情感，培养分析和解决与化学有关的实际问题的能力。案例 5：必修 1“铁和铁的化合物 ”问题情景创设教师：大家都有这样的生活经验，削皮后的苹果颜色就会变锈，谁能知道其中的奥秘呢?学生：思考、困惑( 引起认知矛盾)。(注：这一提问就如同在学生平静的脑海中，投下一颗石子激起了疑问的浪花，大家 议论纷纷。正当学生处于“ 心愤愤，口悱悱
17、”的时候。 )教师：Fe 2+与 Fe3+在溶液中各显何种颜色，有哪些化学性质? (注：这一点拨，引出了思维之路，使学生得知：苹果中的二价铁离子被空气中的 02 氧化成三价铁离子呈黄色。所以，市场上出售的苹果汁中常 掺入维 生素 C 等还原剂，以防止二价铁离子被氧化。)教师：这些问题，就是本节课要探究的问题。化学与生活联系紧密，生活中处处涉及化学，从化学在实际生活中的应用入手来培养学生的问题意识，既可以让学生体会到学习化学的重要性，又有助于学生利用所学的化学知识解决实际问题。2.3 利用课堂资源，激励生成问题在老师的引导中，在实验的探究中，在学生的读书中，在同伴的讨论中，在自己的归纳中，在自己
18、的动手实践中，往往会有许多新的发现。这些新的发现就是课堂资源，也是极其有价值的新问题，老师在这过程中要因势利导，进一步激励学生生成新的问题进行自主探究会收到事半功倍的效果。案例 6：选修 4-“盐类水解复 习” 问题情景创设在复习盐类水解方程式书写的时候，有的同学在黑板上把 S2-的水解写成 S2-+2H2O = 2H2S + 2OH-，教师及时抓住教学契机 问学生： “该同学写得对吗？哪位同学帮他改正？”这样引起全体同学的兴趣，大家七嘴八舌 讨论起来，有同学发现了水解是微弱的、很少量的不应该写气体符号，有同学发现了多元弱酸的水用心 爱心 专心 8解应该是分步水解，以一级水解为主。 这样利用学
19、生的错误不但使出错的同学改正了错误，而且也能让其他学生自己总结了盐类水解方程式书写的注意点。在自主探究学习中，学生也可以根据自己的能力，从学习过程、材料、网络或其他途径发现新的问题，然后进行更开放、自由的方式进行探究，让学生充分讨论、归纳总结出相应知识。3、营造自主探究氛围教学氛围实质是师生关系的问题，融洽的师生关系永远是第一教学原则。在课堂上创设一个民主、和谐的教学环境，拉近教师和学生之间的距离，让学生的智力活动不受压抑，为学生提供自主探究学习的最佳学习环境。3.1 课堂氛围民主化 现代教学认知心理学认为：“教学是两条主线在交流，一是知识，二是情感。”课堂教学是孩子体验成功、体验参与、体验创
20、新的过程。而一个自由、宽松、和谐、安全的课堂氛围才能吸引学生的自主参与探究和体验成功。这就需要教师以积极的态度、真挚的情感与孩子们进行生命的交流和心灵的碰撞。案例 7：必修 1“氨的喷泉 实验” 复习实验复习课中，针对必修 1 中出现的氨的喷泉实验，个人以为有演绎拓展的教学价值。 这个实验原理是通 过操作减小烧瓶内压强形成喷泉。复习中既可做同向思维延伸也可作逆向思维拓展，教学中选取图所示装置，引导学生探究原理、操作方法。按照课前的预设，鼓励学生讨论找出合理的引发条件，学生的努力很快就有了收获，学生的回答似乎是 统一的，即通 过增加烧瓶外部压强的方法。杨忠的回答：“ 锥形瓶内液体 为酒精，向水槽
21、中小心加入浓硫酸或加足量固体烧碱，物 质溶解放热，导致乙醇挥发，形成喷泉”。金平的回答是：“ 锥形瓶先装稀硫酸，再加小苏打粉末或 铁粉等，使烧瓶内压小于外压形成喷泉” 。用心 爱心 专心 9这些都是我事先就准备好的答案，我很是满意，想就此过去这时意外发生了，学生王洋质疑：“这个喷泉装置不合理 ”，这是教师课前没想到的，惊讶！不敢轻易否定高考题且已流传甚广的一道较经典实验题的科学性。面对 两难，毅然从尊重欣赏的角度鼓励学生：“可以把你的看法说得具体点吗？”“烧瓶是封闭 容器，乙醇喷入烧瓶，由于空气不溶于酒精，致使烧瓶内压强迅速增大，会导致烧瓶炸裂或不能形成正常喷泉；且加浓硫酸不安全，也是不可取的
22、方法”，王洋回答。顿时，教室里议论开了， 这是我始料不及的，通过师生共同讨论，觉得王洋的回答是有一定道理的，并且在他的提议下， 对这 一装置进行了改进，如 图所示。 课后，通过操作获得了安全、持 续时间较长 的喷泉。课堂上，与学生同探索、共创造。使课堂氛围自主化，自由化，从而最大限度地激发学生的潜力和全部灵性。3.2 探索方式多样化 英国著名生物学家达尔文指出：“最有价值的知识是方法的知识。学生只有自觉、主动地学习，科学高效地探索、进行再发现、进行再创造，才能适应突飞猛进的科技新时代。 ”因而，教师应开放学生的手脚，不断激励学生以多种方法方式捕捉信息，参与探索，让学生自主选择渠道，提供给学生自
23、由的发展空间。案例 8：必修 1-Cl-的检验应用教师：在学习了 Cl-的检验后，请学生思考：区分 2 瓶已失去标签的 NaCl 溶用心 爱心 专心 10液与蒸馏水的方法有哪些？哪几种可以在家里厨房中解决？并请学生回家后做一做。学生：思考，讨论（这是一个很开放的课题）。教师：鉴别方法可以从物理、化学、生物不同学科和日常生活出发， 进行多角度、多视 野、全方位的探究。 （注：这一点拨，学生尤如吃了定心丸，思维活跃了，思路也打开了。 ）学生：在教师的引导下，学生设计了利用 AgNO3、 测密度（掂份量）、 “尝”味道等方法。课堂中教师要引导学生敢于作出大胆尝试，追求方式、方法的多样性。学生的创造激
24、情会由此产生，探索方式灵活多样化了，创新能力也会孕育成长。3.3 评价策略多元化传统的“重结果”评价策略存在着两个弊端：其一，问题情境仅涉及学过的知识。其二，对于学生自己的思维方式基本没有留下空间。这样，也造成学生过分依赖教师的结果性评价，而忽略了“过程”评价。现代教育应变传统的“单向评价”为“多向评价” ；变“重结果”评价为“重过程”评价，并灵活应用“延迟评价” ；在策略上力求多样、自主、高效。案例 9：必修 1-“SO2 气体的实验室制备”教师：实验室可用亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫，请根据该反应特点，设计实验装置。学生甲：“该反 应的特点是固体与液体在不加 热条件下制备气体，可采用启
25、普发生器原理设计” ，并在黑板上画出示意图。教师：“有道理，但是老师有一个问题：在加入液体与塞塞子之 间可能会有气体逸出，有时还会手忙脚乱的，会对实验产生一定的影响，是否可以稍作改 进？”学生乙：“把单 孔塞改成带 有玻璃导管和长颈漏斗的双孔塞；操作：先塞塞子再加液体”。并将装置图改为。用心 爱心 专心 11教师：“该装置解决了甲同学的问题，学生的努力得到了回报，但是老师还是有个问题：产生的气泡会有从长颈漏斗的底部出口处逸出，怎么办呢？”学生：听到老师的表扬很是高兴，但很快又陷入了深思学生丙：“在长颈 漏斗底部出口 处套上小试管，起到液封的作用操作：先塞塞子再加液体” 。并将装置图改为。教师：
26、“在实际 操作中发现 液体加入的量难控制，反应不能随开随用，随关随停。怎么办？”在师生的共同合作下，最后总结出了以下反应装置图： 通过学生自我评价和交流，其他学生茅塞顿开，纷纷改进了不合理的设计。在这样一个轻松的评价氛围中，学生的心理素质增强了，创新意识激发了，学习方式灵活了，知识网络体系也得以构建了。四、收获与反思1、研究的收获1.1 确立了以学生为本的教学思想苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，总有一种根深蒂固的需要，就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者” 。可以想象，当一个由学生自己提出的问题，在老师的引导，自己的研究、探索下得到了解决时，同学们的心情该是多么愉悦啊。也可以断定，在这
27、样的学习氛围下，同学们的学习兴趣是浓厚的，学习动力是充足的，学习效果是良好的。同时，学生提出问题、分析问题、解决问题的能力也得到了培养。教学中，我们以此为契机，一改变教师讲，学生被动听的现状，确实受到了很好的教学效果。用心 爱心 专心 121.2 引入了师生互动的教学模式想要改变“一听就懂，一看就会，一做就错”的现象，除了改变教师的观念，确立以学生为本的教学思想还是不够的。关键是要在行动上下功夫，改变已有的“满堂罐”教学模式，建立起与新课程相匹配的师生互动的教学模式。教学实践中，我们引入了“ 问题推进、启发讨论、实践探究”等教学模式，构建了互相关联、互相渗透，促进学生自主探究学习能力的新型课堂
28、。在培养学生建立浓厚学习兴趣，养成良好学习习惯，提高创新实践能力上发挥了作用。1.3 强化了自主探究与社会实践的有机结合任何知识都是从实践中来，并且都要应用到实践中去，解决生活中的问题。我们在化学教学过程中培养学生自主探究学习的能力，就是为了学生更好的掌握知识、更加灵活地运用知识和技能。因此，自主探究学习能力的培养必须与社会实践紧密相连，在研究过程中我们在这方面也花了不少的精力，当然效果也是比较明显的。比如，学生在教师的指导下完成了十二中周边南门江水质的检测报告等。2、研究的反思2.1 参与对象受知识水平、性格特点限制在研究中发现，在化学教学中培养自主探究的学习能力受参与对象的知识水平、性格特
29、点限制，并不是所有人都热衷于自主探究学习，也不是所有人都能从自主探究学习中获得明显的发展。学习中上等、思维较为活跃、性格开朗活泼的学生参与最积极，效果最好。如何调动其他学生参与的积极性，有待以后研究。2.2 要尊重学生自主探究学习的成果中科院心理所张梅玲教授说得好：“再完美的模仿毕竟是模仿，有缺损的创造毕竟是创造；要创造要发展不能一次求完美，但毕竟在前进，在发展，路是自己走出来的” 。 学生在掌握基础知识、基本方法技能的同时，更要发展学生创新思维，培养他们解决实际问题的能力，作为教师要允许学生发挥想象，打破常规，鼓励个性化理解，从而激发教师本身的想象力，与学生一起共同发展。由于受到知识水平和能力的限制，学生的自主探究成果往往并不十分完美。这时教师不经意的评价很容易引起学生思维的中断。因此，我们不能看轻学生用心 爱心 专心 13的学习成果，要充分尊重学生的探究结果，防止这类现象的发生。2.3 自主探究过程要把握好“度”反思我们的研究过程，有些知识学生不能够通过自主探究得到解决，必须由老师进行协助和讲解，但有时候老师把握不准“度” ，还是一味得让学生自主探究，这样难以达到课堂实施的理想效果。因此在探究内容的选择环节上还有待于进一步的完善与提高。
