元素化合物知識教學中探究活動的開展策略

新課程倡導積極主動的多樣化學習方法和科學有效的學習策略，教材通過探究學習落實這一課標理念。教材的核心欄目，也是教學中最難把握的欄目，就屬“活動·探究”欄目了。事實上，探究課型符合大多課型的教學，但元素化合物內容的教學最適合探究教學?！皩嶒炇依镅芯坎煌瑑r態(tài)硫元素間的轉化”及“探究鐵及其化合物的氧化性和還原性”是眾多“活動·探究”欄目中很典型的兩個案例。以下結合本人在部分元素化合物內容課堂教學實踐中的體會，探討開展探究式教學的相關問題。一、應用探究式教學模式于“活動·探究”欄目教學探究式教學是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的有效教學模式之一。探究式教學模式基本分為五個階段：關注參與、實驗探究、解釋推論、反饋整合、反思評價。第一個階段是教師設置問題情境，吸引學生參與到學習任務中來。此階段成功的關鍵是教師設置的問題情境，即簡單明了、興趣盎然，能夠引起學生的關注，又有啟發(fā)性，能夠誘發(fā)思維，鼓勵探究，點燃學生好學、求知的火花，以激發(fā)學生的探究興趣。二、三階段是以學生親身的探究活動為主，學生要明了探究任務、設計實驗方案、實施實驗方案、得出初步結論。教師從旁協(xié)助，及時適當?shù)貑l(fā)疏通，不斷排除學生探究過程中遇到的攔路虎和絆腳石。此階段成功的關鍵是教師要不斷提醒自己：教師的作用只是幫助者和輔導者，千萬不要過多地參與，甚至包辦代替。第四階段是教師指導。此階段的核心學習任務是在學生自己得出的初步結論的基礎上，教師引導學生進行概括整合，建構新知識，形成合理的認知結構。第五階段是學生和教師進行反思、評價的活動。以下以普通高中課程標準實驗教科書（魯科版）化學必修1《探究鐵及其化合物的氧化性和還原性》為示范加以說明：【關注參與】展示體現(xiàn)自然界中含有鐵元素的物質的視頻以及圖片：“冶煉鋼鐵”、隕石、我國鋼鐵產量比例圖、因生銹而報廢的鋼鐵等。提出問題：在自然界中，鐵元素發(fā)生了怎樣的變化？請你寫出常見的鐵的化合物的化學式，并標出鐵的化合價。本節(jié)課的［引入課題］讓學生當一回小化學家，能激發(fā)他們的興趣。【實驗探究】化學實驗探究活動的一般方法和步驟：1.探究活動準備。給出探究任務：這些價態(tài)的鐵元素之間如果發(fā)生相互轉化，則會發(fā)生氧化還原反應。展示探究提綱：①請各位同學尋找含有0、+2、+3價鐵元素的物質。從化合價的角度分析哪些具有氧化性？哪些具有還原性？我們以常見的金屬鐵，氯化亞鐵和氯化鐵為例進行探究。請同學們大膽推測?、诓煌瑑r態(tài)鐵元素間的轉化必須依靠氧化還原理論的支持，請同學們尋找常見的氧化劑、還原劑。2.探究活動展開。(1)設計實驗方案：為學生提供并展示相關試劑。以小組為單位，設計①②③④轉化方案。小組代表匯報實驗方案，小組其他同學做補充。教師組織實驗方案交流、評價、優(yōu)化。教師引導學生小結(2)實施實驗方案。學生分組實驗：鐵與稀鹽酸；溶液與鋅片；溶液與氯水；溶液與銅片。［思考］鐵片與溶液、鐵片與氯水能反應嗎？3.教師演示這兩個實驗?！窘忉屚普摗恳笥^察現(xiàn)象，做好記錄，分析實驗現(xiàn)象并得出結論?！痉答佌稀竣偕鲜鰧嶒灣晒Φ貙崿F(xiàn)了Fe、、之間的相互轉化，請用圖示法把它們的相互關系概括出來。②你能歸納出Fe、、的性質嗎？【反思評價】一般通過［拓展延伸］［遷移應用］［課堂小結］［探究作業(yè)］等對學生的學習過程進行評價，并聯(lián)系實際生產與生活，學生體會學以致用的意義，體會應用獲得的化學知識使生活更理智、更健康。二、“活動·探究”欄目教學存在的難題及教學策略1.實驗設計太泛新課程“活動·探究”欄目的設置開放程度很大，一般是給一個較開放的探究課題，提供較廣泛的試劑和儀器。比如“實驗室里研究不同價態(tài)硫元素間的轉化”，探究任務是：-2、0、+4、+6價硫元素間的相互轉化，并實施部分實驗。試劑：含有不同價態(tài)硫元素的物質，常見的氧化劑、還原劑。理論上組合就有八組實驗，每組實驗又包含著多個實驗。比如，要實現(xiàn)+4價S到+6價S的轉化。常見+4價S有；+6價S有等，氧化劑有、氯水，還原劑有、KI、金屬單質等。學生該設計幾組實驗？又該實施哪部分實驗？我們是福建省課改第一年，經驗不足，首次接觸此欄目，自己都不知該如何處理。由此，筆者深刻意識到，要教好新課程，教師是要用心學習、用心研究的，學習教材、學習試驗區(qū)教學經驗，研究編者的思想、研究試驗區(qū)高考。隨著教學的不斷深入，對新教材的體會也會越來越深刻。教材留給教師更加廣闊的教學設計空間，教師必須靈活運用物質性質來指導實驗設計。新課程下的教材不再是學習的全部內容，只是學生學習的工具。教材是實現(xiàn)課程目標，呈現(xiàn)教學內容的載體。教師要利用好教材這個工具，理解編者的編寫意圖，知道教材內容和素材想要達到的目的。首先，在探究活動開始前教師要引導學生做必要的、充分的準備工作，為學生開展活動理清思路。其次，教師要組織實驗方案交流、評價、優(yōu)化，選擇具有安全性好、藥品易得、操作簡便、現(xiàn)象明顯等優(yōu)點的最佳實驗方案。最后，教師要從理論角度引導總結實驗設計，提升實驗原理。本欄目只需從學生提供的諸多方案中選擇以下幾組較合理的實驗設計并實施實驗：與銅片。2.課時不夠用、課堂難駕馭探究式教學最大的難題是：課時不夠用、課堂難駕馭。課堂上既要保證個體差異很大的全體學生都動腦動手參與實驗探究，又要保障課時用足用夠，在有限的課時里盡可能提高實驗效率。教師既不可能讓全體學生同時參與所有實驗設計，也不可能讓所有實驗都由學生來完成。所以，只能為學生的探究提供較為開放的學習環(huán)境，以小組為單位設計實驗方案，小組代表匯報實驗方案。簡單實驗由學生完成，較復雜實驗由教師演示，難度大、污染大的實驗由媒體播放。如學生分組實驗：溶液與酸性3.難以科學有效地合作分工小組合作學習作為新課程積極倡導的學習方式，在“活動·探究”欄目教學中已被廣泛應用。但是，在小組討論中往往出現(xiàn)學習能力強的學生只顧自己發(fā)言，忽視聆聽他人的討論；學習能力差的學生不參與詞論或在“閑聊”，始終難以進入討論狀態(tài)。在分組實驗中，往往出現(xiàn)學生只觀察不動手，甚至一些學生既不動手也不觀察，吵吵鬧鬧只等下課等現(xiàn)象。針對這些現(xiàn)象，教師應充分了解學生的個體差異，發(fā)揮自己的聰明才智，解決小組合作學習中出現(xiàn)的問題，使小組合作學習達到良好的效果。首先，根據學生的學習能力、交流能力及表達能力等因素，采取小組角色分工。如每個小組設小組長、記錄員、報告員等，小組長負責組織協(xié)調，記錄員負責記錄小組每位成員的觀點，報告員負責整合小組成員的觀點并向全班同學匯報，這樣讓小組每位成員都有事可做。此外，小組成員的角色可經常轉換，這次討論的報告員有可能就是下次討論的記錄員。這樣，學生有機會嘗試不同的角色，全面鍛煉能力。無論是小組還是全班交流，均須要求學生注意傾聽，要求學生記錄別人發(fā)言的要點。這樣學生才會進入狀態(tài)，避免“閑聊”現(xiàn)象。其次，根據不同學習任務，科學合理搭配小組成員?？梢园醋痪徒钆浞纸M，或分好、中、差生組，或好、中、差生混合編組等。4.實驗室工作難到位“活動·探究”欄目的教學是以學生分組實驗為主，這就使實驗員的工作量變大。學校三十個教學班就配備一個實驗員，課堂教學中要求實驗員每節(jié)課都到場參與，顯然是不可能的。但如果實驗員不到位，就會有許多麻煩。有時實驗員準備的試劑不合格，造成實驗現(xiàn)象不明顯，使指導教師很難堪，下不了臺。有些儀器不合格，或實驗過程儀器破損，學生一會兒“老師，酒精燈點不著”，一會兒“老師，試管破裂”，搞得指導教師手忙腳亂，無法指導學生規(guī)范操作。有時課堂甚至是鬧哄哄草草收場。5.來自高考的質疑無疑，學生通過探究學習，體驗科學探究的過程，培養(yǎng)良好的科學素養(yǎng)。這一切，對于在高考中取勝，當會有所助益。但是，“活動·探究”要占有許多時間，探究過程在高考中難以體現(xiàn)。我們也愿意相信考試說明的承諾——高考，一定要讓改革者受益。然而，一定是這樣嗎？2009年福建高考理綜第25題考查的依然是基礎儀器的使用原理。新教材化學1、化學2用大量時間探究的是元素化合物知識，并沒有探究基礎儀器的使用原理。我們必須面對一個事實：2009年復讀的學生并沒有經歷過新課改，更不可能走進探究課堂，他們只是學習了新教材的新增知識點，但他們的化學成績整體來說，比應屆的學生好。因為他們有扎實的元素化合物知識及基礎儀器的使用原理知識。探究式學習使學習能力強的學生脫穎而出，而學習能力一般或較差的學生卻因為在探究過程中花費大量的時間，造成他們元素化合物知識不扎實。6.教師自身的素質問題探究式教學對教師素質提出更高的要求。首先，必須樂于面對新課改、善于實施新教材、勤于研究新高考。要站在學生的角度去思考、去探索，課堂上讓學生唱主角，教師適當?shù)厥柰ㄒ龑?。其次，要善于營造民主、寬松、激勵、創(chuàng)新的課堂氣氛。長期以來，教師在“嚴師出高徒”的心理作用下，常常以冷言冷語冷面孔的嚴肅形象出現(xiàn)在學生面前。學生對老師不是不尊敬，而是敬畏，課堂提問站起來腿就發(fā)抖，頭腦一片空白，語言結結巴巴。教師應該溫和，善于微笑、善于鼓勵，與學生交朋友，努力營造寬松和諧的師生關系。雖然筆者經歷了一輪的