化学教学论 第7章 化学探究式教学 教学时数：10学时 教学目的与要求：要求学生理解探究式教学的涵义、特征、类型及与其它教学方式的关 系，掌握探究式教学的设计程序，并能初步设计探究式教学方案，了解探究式教学的研究方 法。 教学重点：探究式教学的设计与实施 教学难点：探究式教学的研究 本章主要阅读文献资料： 1．中华人民共和国教育部制订. 全日制义务教育化学课程标准(实验稿.北京:北京师范大 学出版社,2001 2．中华人民共和国教育部制订. 普通高中化学课程标准(实验)北京:人民教育出版 社,2003 3．王磊等, 初中化学新课程的教学设计与实践.北京:高等教育出版社，2003年 主要内容： 7-1 探究式教学的特征 7-2 探究式教学的设计 7-3 探究式教学的实施 7-4 探究式教学的研究 7-1 探究式教学的特征 7.1.1 科学探究的涵义 7.1.2 探究式教学的特征 7.1.3 探究式教学与其他教学方式的关系 7.1.4 探究式教学的主要类型 7.1.1 科学探究的涵义 科学课程中的科学探究，是学生积极主动地获取科学知识、认识和解决科学问题的重要 实践活动，它涉及到提出问题、猜想与假设、制定计划、收集证据、解释与结论、反思与评 价、表达与交流等过程；科学探究是一种重要的学习方式，也是中学各门理科课程的重要内 容，对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。通过亲身经历和体验科学探究活动，有利 于学生激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，获得科学知识，理解科学的本质，学习科 学探究的方法，初步形成科学探究能力。 探究是一个多侧面的活动：提问题、明确假设、提出答案、解释和预测、设计调研方案、 观察、查阅书刊及其它信息、运用各种手段来搜集、分析和解读数据、根据实验证据来检验 已经为人所知的东西、运用判断思维和逻辑思维、把结果告之于人、 无论是科学家还是学生的探究活动都是探究与学科知识相互结合融为一体的。他们通过 对自然世界的观察与研究，建立起新的理解从而深化了自身的科学知识。 学生的科学探究有不同的程度。 7.1.2探究式教学的特征 科学探究是以其与科学教育的科学本性一致、有利于学生的全面发展、有利于转变学生 被动的学习方式等综合优势而重新回到科学教育和科学课堂的。探究式学习，可以综合反映 科学学习的内容和目的特征、活动和过程等，也为教师提供了一个更真实的了解他们学习活 动的窗口。 探究式教学以其未知性、发现性与探索性、过程性与开发性、主动性与互动性而有利于 学生掌握与应用科学知识，建构与发展科学概念，理解科学的本质与科学过程； 有利于学生掌握与应用科学知识，建构与发展科学概念，理解科学的本质与过程； 有利于学生形成较强的问题意识，掌握学习策略 、探究方法和实验技能，锻炼实践能 力； 有利于激发学生对科学的浓厚兴趣和对科学学习的积极动机，培育科学态度和创新精 神； 有利于真正发挥学生学习的主体性，有利于学生的全面发展更加有效地改变师生关系； 有利于利于转变学生被动的学习方式，促使教学方式的多样化； 等等。 7.1.3探究式教学与其他教学方式的关系 引导师范生从“学生的主体参与程度高”、“探究特征强”两个方面讨论： 启发讲授、引导探索、问题解决教学、探究式教学、发现学习 几种教学模式之间的联系与区别 7.1.4 探究式教学的主要类型 (1) 按照探究的任务和问题的性质分：认识物质的性质及其变化规律、认识物质的组成 与结构，认识化学反应规律和原理的 (2) 按照探究的环节分：完整的、局部的，探究环节可多可少， (3) 按照探究的自主和开放程度分：自主探究、指导探究，教师的讲授、启发、指导、 演示等融合其中；教师指导的程度可强可弱， (4) 按照探究所依托的经验类型分：概念理论型、元素化合物型、方法策略技能型、综 合性 (5) 按照探究活动的形式、途径和方法分：实验探究、调查探究、讨论探究 (6) 按照探究开展的教学时间和空间分：课内探究、课外探究、课内外相结合的探究； 单课时、连堂课的探究及单元的探究等 (7) 按照学生进行探究的组织形式分：个体探究与小组合作探究 7-2 探究式教学的设计 7.2.1 探究式教学的构成要素 结合教材P197~201的案例讨论探究式教学的构成要素： （1）提出问题:学生围绕科学性问题展开探究活动 （2）收集证据:学生获取可以帮助他们解释和评价科学性问题的证据 （3）形成解释:学习者要根据事实证据形成解释,对科学问题做出回答 （4）评价结果:学习者通过比较其他可能的解释,来评价他们自己的解释 （5）交流发表:学习者要交流和论证他们所提出的解释. 7.2.2 探究式学习活动的特点 （1）具有驱动性：激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性，使学生的学习情绪 处于高涨状态，使学习过程成为一个满足好奇心和学习需要的主动过程。 （2）具有诱发性：学习任务有一定难度，易引起学生的认知冲突，激励学生积极思考、 主动探索的精神，激发他们的创造性思维，启发解决问题的途径，学习过程要经历系列 信息的改变或重组，通过运用比较、分析、综合、归纳、演绎等高级认知活动，通过独 立学习或与他人合作、交流等多种方式来完成。 （3）具有易参与性：全体学生参与其中,参与形式多样化 （4）具有可生成性：从两个方面来理解 纵的方面：某一具体的探究式学习在学生发展过程中所起的作用及在整个课程学习中的 地位和价值。 横的方面：学习任务和活动可以促进学生哪些方面的发展变化？获得了多少基础知识和 基本技能，通过什么样的过程和方法，培养了哪些能力？带来哪些情感的体验或态度的升 华？迁移价值？能否真实促进学生个性的发展并由此引发更多的学习活动和问题，创造更大 的发展可能 （5）具有多重教育功能：不仅要让学生在知识与技能，过程与方法，情感态度与价值 观3个方面有所发展变化，而且要让学生经由多样化的学习过程后能够运用所学来解决 实际问题，引发一系列更有效的学习行为，升华对学习的本质、科学过程和本质及其价 值的认识，并由学习的直接经验逐步意识到自我存在和发展的价值和意义。 7-3 探究式教学的实施 7.3.1案例分析 (师生共同讨论P206~210) 7.3.2 实施策略 (探究式教学录像观摩) “参与”阶段的教学策略 创设的问题情景最好与学生的生活实际相联系，从学生熟悉的现象或事实或有趣的实验 出发。 激发学生的兴趣和探究欲望，同时了解学生已有的相关认识。 尽量发散学生的思维，对学生已有认识的正误，教师当时并不立即给予反馈，只是作为 一种观点，但教师要记录学生的认识，尤其是对那些存在普遍缺陷的认识。 “探究”阶段的教学策略 学生已有的经验基础，或学生已经达成共识的东西，没有必要再去纠缠探究，直接得出 结论，如乙醇的物理性质，学生在日常生活中已经了解，在这种情况下，教师可以让学生直 接说说对酒精的认识，确定乙醇的物理性质。 对一些学生自己探究非常困难，而且又不是关键或重要的知识，没有必要在上面纠缠， 如乙醇的沸点问题，就可以直接告诉学生。 在学生探究阶段，教师要四处巡视，及时给予必要的帮助和辅导，如有的小组在一个非 关键问题上纠缠，而做不下去了；有的小组只是在盲目的做实验等。 教师在需要的时候，可以让学生暂停，对存在的较普遍的问题进行处理，如纪律问题、 实验操作问题、安全问题，以及实验中存在的较大问题 “解释” 阶段的教学策略 学生探究活动结束后，教师要给学生一定时间进行讨论，总结归纳，然后再进行汇报交 流。 尽可能让学生说出所有的想法，教师不要得到自己想要的就停止了。 对学生的各种观点不立刻表态，让学生自己组组间进行争论，直到不能确定而且自己无 法解决时教师再给予帮助。 不能仅仅要学生说结论，在必要的时候要让学生拿出实验证据或事实证据。 “精致” 阶段的教学策略 学生汇报后，不要急于做推论，做解释。先把学生能初步得出的结论得出来，要由近及 远，由易到难，由浅入深，关键要分出层次，学生自己能够得出的结论，教师帮助学生进一 步推论，还有扩展性研究。 把传统讲授中的精华搬到教师总结精致中去，但注意时机问题，一定要在学生探究经验 基础上进行，同时要顺着学生的思路走，不要教师只顾自己的教学思路，硬拉着学生跟自己 走。 抓住学生迷惑的关键，对症下药，必要时进行补充演示实验，或者学生实验 探究教学，关键是为学生提供经验基础、感性认识及初步的理性认识，由于学生的能力 有限，学生根本想不到的或学生没有能力分析推论得出的，教师在学生探究经 验基础上引 导学生分析推理。 “评价”阶段的教学策略 教师的评价包括几个部分，如知识、过程、方法、态度情感等，而不能只侧重认知方面。 教师要根据教学时机及时评价。根据当时的教学情景，如非常需要当时立刻给学生反馈 的，不要过多考虑知识方面的总结，如合作问题，实验探究方法问题、实验操作问题等。 注意学生的自我评价是非常重要的，要给学生一点时间，要学生自由说一说自己的收获 和体会。 教师一定要让学生完成所布置的自我反思的家庭作业，对于培养学生的自我反思能力及 自我评价能力具有重要作用，同时它也为教师的教学改革提供依据，根据学生的具体情况及 时调节自己的教学。 初次使用此模式时，评价可以涉及各个方面，不做某一方面的重点评价，要使学生从各 个角度感受这种新的教学方式及学习方式，也可以侧重一个方面，如合作。教师要根据当时 的具体情况而定，如果学生在某一方面表现的突出，或者暴露出来的问题很多，就可以对此 进行重点评价。 最重要的是，在一个单元的结束，不能只有认知评价，而且要有活动评价，这是评价的 一个重要组成部分。评价的方法只能采取现场观测。在本研究中进行了初步的评价方法研究。 首先制定观测记录，记录的内容就是要评价的方面。如时间问题、提出问题的多少和质量、 合作情况、提出假设情况、设计实验方案情况、实施实验方案情况、组内总结交流情况、汇 报情况等。然后确定评价指标。 在应用此模式最关键的是，要把模式的思想本质时时渗透在整个教学过程中，合作意识、 探究及解释与证据等思想、活动行为随时渗透到教学的各个细节中 教师要时刻提醒自己，每个学生都是个小思想家，教学不是在白纸上涂抹，要给学生机 会为自己的假设寻找证据，给学生机会进行交流，尤其是给学生机会发表自己的见解。对于 这些方面的指导和辅助帮助，教师要及时给予反馈及评价。 教师要时刻注意的问题： 教师要抓住最佳教学时机 越是开放的课堂，教学时机就很难抓住，因为你不清楚学生随时随地想到的是什么，学 生可能在哪里存在问题。而此时又是纠正学生错误概念，发展学生认识的最好时机，尤其是 认知冲突出现的时候，教师一旦错过，不但不能取到良好的教学效果，而且会打乱学生自己 的思路，被老师强牵着走。 教学要顺着学生的思路走 当然如果学生走上“歧路”的时候要及时给予引导及必要的帮助，但并不是让老师带着学 生走，用老师的思路取代学生的思路，即用老师的思维方式去思考问题。只有用学生的思维 方式进行授课，才能水到渠成。 当时间有限时，哪些内容教师直接给出，哪些内容让学生自己思考出来；哪些东西让学 生自己探究， 哪些东西要教师给出相关信息。 在这样开放的课堂教学中，学生有各种各样的想法，甚至有许多不太正确的认识，在时 间有限的情况下，如何来处理对待，这是很关键的。教师要分析重要性区别对待，如果是学 生普遍存在的问题，而且是化学学习中比较重要的方面，就不应该放掉最佳的教学时机。如 学生的探究活动没有完成，学生仍在兴致勃勃的研究，这个时候我们必须不要考虑时间问题， 让学生继续做下去。 7-4 探究式教学的研究 7.4.1 有关探究式教学的几个问题（辩论） （1）探究式教学与客观条件的关系 （2）探究式教学与教学时间的关系 （3）探究式教学与知识传授的关系 （4）探究式教学与实验活动的关系 （5）探究式教学与过程方法学习的关系 （6）探究式教学与学习内容和教材的关系 （7）探究式教学与教师和学生的关系 7.4.2 有关探究式教学的实证研究 研究案例讨论：中学化学中实施探究式教学，对学生的发展有何作用？ 1.实验班学生对化学课的认识及兴趣的发展变化 2.实验班学生在化学实验及学习活动中的变化 学生的问题与体会 教学实验前学生对化学课的感受：化学难学，背的太多，尤其是方程式 ；没有与实际 相联系，抽象、沉闷、枯燥；课堂气氛太紧张，学习气氛不好，课堂容量大。 学生一开始对此教学模式不适应，无所适从的感觉，但是从开始他们就被这种新型的教 学方式所吸引。但学生适应的很快，到一个单元结束后，只有两三个人一直感觉这种模式过 于复杂 。 学生在没有适应探究式学习以前，有部分同学出现以下问题： 知识点分散、笔记乱 老师讲解习题的时间少，不会做习题 时间安排不当 学生课后的要求更高 理论知识方面的教学不如传统教学方式 新的教学方式比较复杂，不能很快适应 现行制度下不能快速提高学习成绩 教师的感受与体会 这样的教学模式非常好，真正从学生的角度出发，真正以学生为主体，适应学生。作为 教师一开始很不习惯，因为传统教学都是以教师为出发点，学生适应教师，当然一开始的时 候学生肯定也很不习惯。 时间难把握，课堂驾驭难。知识点不能很好的及时补上，不知道什么时候整合，什么时 候给出结论，这主要是因为对学生的思维方式、习惯了解的太少 课本上的知识点过死，概念、理论不是循序渐进地给出，不是以发展的眼光给出。 学生自己发现的结论和书本上的写法不同，而考试的时候又必须按照书本上写的来回 答。 及时给学生表扬、反馈，对学生的积极性非常有好处 学生在探究过程发现了许多知识，而这些知识是以后才学习的，而我们的课本在这些方 面没有给留下空间。这种教学模式关注的是什么，是学生思维的发展。而现在的考试和课本 限制了学生的发展。