化学课堂教学中假探究产生的原因及对策

化学课堂教学中假探究产生的原因及对策
杨以辉   龙游县第二高级中学   13157060911

摘要：在新课程改革的大背景下，化学课堂教学中出现假探究的现象不容忽视。本文从假探究的三个教学实例出发，着重论述了假探究产生的原因以及在课堂教学中如何避免假探究，实施真探究。
关键词：假探究   真探究    课堂教学    设计   转化

我省新课程实施已近三年，化学新课程在实施过程中也存在着一些问题，其中最为突出的就是课堂教学中存在的假探究。新课程改革将探究作为一种重要的学习方式是因为这种方式能让学生通过亲身经历和体验激发对化学学习的兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，更有效地实现三维目标。但教师在课堂教学中往往只有探究的意识，却对探究存在误区，导致了假探究情况的产生。总结三年的新课程教学，本人认为假探究产生的原因主要有以下几方面：
  一、将传统的讲授法与探究式教学对立起来导致了假探究
  “三心”现象在新课程教学中依然存在：课堂为中心、教师为中心、课本为中心，这种情形主要出现在高三到高一的老教师群体中，他们需要较长时间才能从高三复习课的模式中转变过来，重结果，轻方法的培养，忽视构建知识的过程。
案例一：在《物质的量》一节课中，在引入“摩尔”概念时甲乙教师采用了如下两种方法：
教师甲：（师）“物质的量是一种物理量，那它的单位是什么呢？”
       （生）（看教材）“摩尔！”
       （师）“同学们自学教材，什么是摩尔呢？”
       （生）“摩尔是物质的量的单位，1摩尔是6.02×1023个。”
        接下来教师甲讲述摩尔的相关问题。
教师乙：（师）“我们知道了物质的量是一种物理量，现在请同学做两组实验：
             （1）请想办法告诉我一碟黄豆的个数。
             （2）请想办法告诉我一碟细沙的个数。
              请两位同学在台上合作完成，下面的同学为他们想想办法。”
       （生）“黄豆采取数数的办法；细沙采取先称取60粒的质量，再称取一碟总质量，
通过计算的办法。”
       （师）“思考一下，如果是一碟分子、原子、电子……，想知道它数目怎么办？”
       （生） “采用数一碟细沙数目的办法。”
       （师）“同学们可以从中得到什么启示吗？”
       （生） “微粒很小时，要想知道它的数目，都可以采用数细沙的办法解决。”
             接下来教师乙讲述摩尔的相关问题。
两者比较起来，学生状态乙明显好于甲；甲以讲述为主，几乎没有探究；乙使学生掌握了一种方法的同时深刻理解了摩尔和它的应用范围。教师甲在教学中基本没有让学生探究，在某些地方虽有探究的趋势，但也可以定性为假探究，甚至可以说是让学生自学，该教师采用的还是传统的教学模式，基本上是将传统的讲授法与探究式教学对立起来的做法，学生以教师传授的知识为主，被动构建与教师相同的知识网络。而教师乙在问题设置时注意到了创设问题情景，教师成为教学过程的设计者、组织者、问题情境的创设者，并适时总结，使知识结论水到渠成。
 二、认为现行教材中的学习内容都可以作为探究式教学材料导致了假探究
造成假探究的另一重要原因是探究的内容选择不当。探究的目的是为了培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，让学生体验科学探究过程、学会科学探究方法，培养学生的科学创新精神。所选择的内容必须能完全达到或部分达到这些目的。若探究的内容超出了学生的知识和思维限度，这样的内容则没有探究的价值。
案例二：在《从铝土矿到铝合金》—《从铝土矿中提取铝》一节中，铝土矿主要成分为Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质，工艺流程如下：
 
学生提出了疑问：在①步加入NaOH溶液后，生成了可溶于水的Na2SiO3，过滤后Na2SiO3在滤液中，CO2酸化后Na2SiO3生成了难溶于水的H2SiO3，铝此时以Al(OH)3存在，此时Al(OH)3中应该混有H2SiO3，教材中并未对H2SiO3进行处理，这是为什么呢？此时有教师让学生根据手头资料和已有知识进行探究。最终很长时间过去，也没有结果。上网查询可以得到两条相关信息：
1、氧化铝生产方法：（1）碱法；（2）酸法；（3）酸碱联合法；（4）热法。
（1）碱法生产氧化铝
碱法生产氧化铝：就是用碱(NaOH或Na2CO3)处理铝土矿，使矿石中的氧化铝水合物和碱反应生成铝酸钠溶液。铝土矿中的铁、钛等杂质和绝大部分的二氧化硅则成为不溶性的化合物进入固体残渣中。这种残渣被称为赤泥。铝酸钠溶液与赤泥分离后，经净化处理，分解析出A1(OH)3，将A1(OH)3与碱液分离并经过洗涤和焙烧后，即获得产品氧化铝。目前工业上几乎全部采用碱法生产氧化铝。
2、从铝土矿中除去二氧化硅的方法包括使铝土矿与苛性钠溶液混合，以形成混合物并溶解和稳定至少大部分从铝土矿中溶出的反应性二氧化硅的步骤。选择高苛性钠浓度和高氧化铝含量的苛性钠溶液。该方法还包括将混合物分离成含固体的组合和含大量溶解二氧化硅的溶液。
由制备氧化铝的拜耳法消化步骤的原料中除去反应性二氧化硅的方法包括以下步骤：（a）在下列工艺条件下，使拜耳法原料与苛性钠溶液接触，将至少50％二氧化硅溶解并稳定到溶液中，浓度至少为3gpL，并且从溶解二氧化硅的溶液中没有明显量的沉淀：（i）工艺出口处溶液组成：苛性钠浓度（按Na2CO3计）大于250gpL，氧化铝浓度（按Al2O3计）大于125gpL。（ⅱ）温度：60－125℃；（ⅲ）接触时间：大于20分钟；（b）从二氧化硅溶解步骤（a）的固体残渣中分离出载带二氧化硅的溶液，条件是不要促进二氧化硅的明显沉淀。
这种探究问题的提出也是典型的假探究，此问题看似有深度，也激起了学生的求知欲望，但他们的知识有限，手头的工具有限，教师在这种情形下提出此问题明显犯了探究的内容选择不当的错误。
三、课堂上必谈“探究”导致了假探究
原认知是高级智力活动，在化学学习中发挥着统帅作用，提高学生的认知能力，对于培养学生的化学思维能力，提高化学素质有很强的现实意义，在新课程标准理念的指导下，课堂教学中的探究应遵循启发原认知和适度性原则，寻找教师指导与学生自主探究之间的平衡，把握好教师的“干预度”。
案例三：在《化学能与电能的转化》—《原电池的工作原理》一节中某教师在课堂教学中设计了如下问题让学生探究：
教师演示实验（如图）：
 
提出了如下问题：
1、在烧杯中倒入一定量的稀硫酸，将铜片、锌片用导线连结后插入到稀硫酸中，发现Cu片上出现气泡。为什么？
2、电流计指针为什么偏转？
3、这种装置就是原电池，它是怎样将化学能转化为电能的？
4、原电池的工作原理是什么？
5、请写出电极反应，总反应方程式。
（留出大量时间让学生讨论）
 该教师这样设计问题让学生探究明显违背了遵循启发原认知原则，原电池对学生来说是一个新鲜事物，用已有知识很难对上述现象作出合理的解释，教师提出的问题密度强，跨度大，犯了什么都探究的错误，从而导致了假探究局面的形成。
另一教师在课堂教学中把探究的重点放在“Cu片上为什么有气泡生成”设计了如下问题让学生探究：
【提出假设】
1、Cu与稀硫酸反应，生成H2。
2、Zn、Cu连结后，Zn变不活泼了，Cu变活泼了，故Cu与稀硫酸反应，Zn不反应。
3、Zn、Cu连结后，Zn上的电子可能转移到了Cu上，H+在铜上得电子而发生反应。
【实验探究】
1、分别将Zn片、Cu片放入装有稀硫酸的烧杯中，观察现象。
2、同时将Zn片、Cu片放入装有稀硫酸的烧杯中，观察现象。
将Cu、Zn连结后，先将Zn片插入到稀硫酸中，放出气泡，再将Cu片插入稀硫酸中，无气体生成。
3、将Cu、Zn连结后，放入稀硫酸中，Cu片上有气泡，Zn片上几乎没有气泡。
4、用灵敏电流计测量4的外电路有无电流通过，发现电流计偏转。
5、取反应后的溶液，加入过量NaOH，检验不到Cu(OH)2蓝色沉淀。
【获得结论】
1、Cu不与稀硫酸反应，连结Zn片后，也不改变性质。
2、Zn失电子，电子通过导线转移到Cu片上，溶液中的H+在Cu上得电子生成H2。
3、溶液中长时间含有Zn2+，而无Cu2+，这样的电子得失形成的电流可以被利用。
这样下来学生对原电池的构成和原理不言自明，效果很好。接下来由教师总结，讲述电极反应式和总反应式的书写，学生很容易接受。
通过以上三个案例可以看出化学课堂教学中的假探究只有探究之形，而无探究之实。实际上要纠正假探究，使之转化为真探究并非是一件难事。我们可以从如下几方面着手：
一、转变思想观念，总结探究类型
在新课程的课堂教学中，教师应该改变传统的教育教学观，确立适应探究式教学的新理念。传统的教学观不利于培养学生的创新技能。科学探究更注重方法与过程，更突出实践与创新，更有利于学生各方面能力的培养。改变传统的“教师中心”观，确立新型“学生中心”观。探究式教学充分体现了学生的主体地位和首创精神，让学生有多种机会在不同的情境下去应用他们所学的知识，根据自身行动反馈的信息来形成对客观事物的认识和解决问题的方案。
在转变思想观念的同时还应总结课堂教学中探究的类型，这样有利于教师在课堂教学中避免假探究，实施真探究。总结起来探究的类型有如下几种：
（1）按探究的任务和问题的性质分有：认识物质的性质及其变化的探究，认识物质组成与结构的探究，认识化学反应规律和原理的探究，应用化学知识解决实际问题的探究。
（2）按探究环节的多少分：有比较完整的探究和局部的探究。
（3）按探究的自主和开放程度分：有自主探究和指导探究。
（4）按探究所依托的经验类型分：由概念理论型探究、元素化合物型探究、方法策略技能型探究以及综合性探究。
（5）按探究活动的形式、途径和方法分：有实验探究、调查探究、讨论探究。
（6）按学生进行探究的组织形式分：有学生个体探究与小组合作探究。
教师应根据探究的类型精心设计问题，以便在课堂教学中实施真探究。
二、反思经验教训，使假探究转化为真探究
假探究产生的根本原因可总结为：1、探究的内容选择不当，2、创设的学习情景与内容联系不紧、提出的问题难度把握不好，3、在探究教学中没有真正体现学生的主体性，4、机械照搬探究步骤，没能抓住探究教学的本质，5、过于强调过程而忽视了知识的整体性和知识的应用，6、控制不好探究过程的时间，导致教学任务不能完成。通过反思这些经验教训，在教学设计中不断改进，最终必定能使假探究转化为真探究。
三、掌握原则，充分利用学生的最近发展区
在课堂教学中避免假探究应掌握十三原则：（1）创设情境，（2）可探究，（3）探究方法多样，（4）探究成果有层次，（5）自主提出问题，（6）问题引导，(7)启发原认知，（8）滞后性，（9）适度性，（10）激励性，（11）深刻思考，（12）广泛性，（13）平等性。同时还应充分利用学生的最近发展区，教师在设计启发学生的问题时，要由易到难，由简到繁，由浅入深，由形象到抽象，层层递进，将学生的思维由“未知区”向“最近发展区”最后向“已知区”转化；教师在启发引导时，要针对不同的学生，采用不同的梯度，对于学困生可采取“小坡度，密台阶”，对于优秀学生则可采取“大跨度，跳跃式”。
因此，在新课程改革的大背景下，课堂教学中出现的假探究现象不可小视，同时假探究的出现也说明教师已经有了探究的意识。只要转变观念，在探究过程中担任过程的参与者，活动的组织者，通过创设具有启发性、趣味性、现实性和挑战性的学习情境，使学生进入“心欲求而未得，口欲言而不能”的“愤悱” 状态，促使学生提出问题，激发学生探求知识与真理的迫切而强烈的欲望。在启发引导学生思维活动的过程中，不要单纯的告知，将告知的内容隐藏于易引起具有启发性的问题之中，使学生在不断解决问题的过程中主动获得指向问题解决的有效信息；教师暴露自己的思维活动和引导学生的时间要相对滞后，对学生暴露的思维过程或解决问题的方法的评价要滞后，对所提问题的理解和解决的进度要表现得比学生滞后，使学生具有成就感。教师在学生思维受阻或失去信心时，应重视激励原则的运用，对学生的努力和取得的成果（包括合理性错误）作出正面的、积极的评价，避免那种“师生的对话往往囿于教师和几个聪明学生的表演”。
 探究能启发和锻炼学生的思维，但运用不好，仅仅停留在假探究层面上，也可能使课堂讨论变得杂乱无章，离题万里。使假探究变为真探究，是当前我们应该注意的问题。探究的真谛就是：“不愤不启，不悱不发”。教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒与鼓舞，给懦弱者以力量，给彷徨者以勇气，给迷茫者指明方向。
参考文献：
[1] 张婉佳，王祖浩.《关于中学化学探究教学的探究》.江西教育科研 
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[3] 杜海军.《构建创新课堂教学模式的几点尝试》，2009-3-10
[4] 王后雄.《高中化学新课程教学中问题情境创设策略研究》.化学教学，2008年07月   
[5] 张伟林.《谈化学教学中传统教学到探究性教学的转变》，2007年7月5日