化学课堂教学中运用探究性学习方式的实践和研究

在化学教学中开展自主合作——实验探究学习，是从问题或设计任务出发，教师在教学中创设一种类似于科学研究的情境，提供丰富的信息，激发学生的求知欲，引发学生的探究过程，学生通过自主、地发现问题、实验、操作、调查、信息搜集与处理，对事实和证据进行解释，进而获得结论，又通过表达与交流，检查或修正自己的解释等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展的一种学习方式。

一、  初中化学“物质知识”的教学中运用自主合作——实验探究性学习方式的实践。

初中化学的主要内容大多是与生活密切相关的物质知识，教材内容中涉及到的具体物质有：水、空气、氧气、溶液、碳、一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙、铁、铜等十几种。在进行物质知识的教学中我一般采用以下教学程序：创设情景，提出问题——分组讨论，设计方案——分组实验，自主探究——表达与交流——反思与评价。

  案例一：二氧化碳的物理性质探究

    [教学过程] 

    1、创设情景，提出问题：

    教师播放flash动画“死狗洞”——在意大利那不勒斯城附近有一个“死狗洞”，狗、猫等动物一走进去，挣扎几分钟就死了，人却可以安然无恙地通过这个洞。迷信的人因此说，洞里面有“屠狗妖”。教师提出问题：为什么会有如此奇异的现象呢？原来与二氧化碳的物理性质有关，那么，二氧化碳有怎样的物理性质？可以通过哪些方法研究二氧化碳的物理性质？

    2、分组讨论，交流设计：

    教师采用鼓动探究法，由学生讨论需研究二氧化碳的哪些物理性质？交流后进行分组，分为密度组、溶解性组、能不能供给呼吸组。交流结束后，教师作实验前的提示：合作；记录；需要仪器与教师联系。

    3、分组实验，自主探究：

    学生按设想完成实验。（1）密度组：收集一瓶空气和一瓶二氧化碳均为(250ml)，放在天平上称量。（2）溶解性组：取15ml注射器一个，抽取10ml二氧化碳，将注射器竖浸入5ml水中，观察注射器中剩余气体情况。（3）呼吸组：由于需进行生物实验，因缺乏实验条件，无法进行。

   4、小组汇报，全班交流：

    密度组：天平指针偏向二氧化碳，说明二氧化碳密度大于空气。

    溶解性组：注射器中剩余气体为5ml ,证明二氧化碳可以溶于水中。

    呼吸组：实验虽未做成，但教师肯定了他们的设想，并鼓励他们课余时间继续研究。

    教师引思：有没有其他方法也可证明二氧化碳的密度和溶解性等物理性质。

    教师演示：在一只250 mL的烧杯中，放一高一低两支燃着的蜡烛，用一个100mL的集气瓶收集一瓶二氧化碳，倒入烧杯中，观察有何现象发生？ 

    5、 解释与结论 

    二氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，密度大于空气，可溶水。

    化学性质：不能燃烧也不支持燃烧；不能供给呼吸等。

    学生在活动中，积极动脑，自主实验，合作探究；实验后意犹未尽，他们感到还有很多其他方法可以研究二氧化碳的性质，通过交流探究，他们感觉思路宽了，方法多了，课堂中学生真正动了起来，体现出学生的聪明才智和探究潜力。

    二、在化学实验教学中运用自主合作——探究性学习方式的实践：

现代的实验教学观是要在化学实验教学中充分挖掘实验的潜在功能，重视实验过程，自主设计，自主探索以及重视科学方法，科学精神和实践能力的培养。初中化学教材有演示实验87个和学生实验12个，为进行探究性学习提供了丰富的资源。我的主要做法是将部分演示实验改为学生实验，将验证性实验改为探究性实验，这样做突出了实验的创造性，增强了学生在实验中进行创造探索的机会。

  案例二：“质量守恒定律”的实验探究

 [教学过程] 活动内容

    1、提出问题 

    教师演示镁带燃烧，铁丝在氧气中燃烧，纸张燃烧等实例。并提出问题：当物质发生化学反应，生成其他物质的时候，反应物的质量总和，跟反应后生成物的质量总和相比较，是增加？是减少？还是相等？

    2、学生讨论 学生讨论镁带燃烧，铁丝在氧气中燃烧，纸张燃烧等实例中反应前后质量的变化。（学生只能凭直觉作出判断。）

    3、设计方案 用什么样的实验方法确定反应物和生成物的质量关系？经过小组讨论、交流确定以下几点注意点：（1）必须用称量的方法；（2）反应装置必须是密闭的；(3)操作简单；（4）能避免误差。

    4、分组实验 

   （A）组：硫酸铜与氢氧化钠溶液反应（B）组：镁带与盐酸溶液反应

   （C）组：氯化铁与氢氧化钠溶液反应（D）组：红磷燃烧

    5、得出结论 

    4组分别在密闭容器内反应，各组所选的物质不同，称量反应前后的质量。教师引导讨论。从化学反应的实质，抽象出“质量守恒定律”。

    学生在整个活动过程中进行的是科学研究的一般方法：提出问题——占有资料——提出假设——实验验证——得出结论。探究性实验教学是在实验和观察的基础上，通过科学抽象得出理论和规律的一种教学形式，极大地激发学生的求知欲，使学生在获得化学知识的同时，养成探究思维的习惯，培养了创新精神和实践能力。

    三、布置化学小课题作业，开展探究性学习：

在一年多的实践中，依据课程标准，我选择每一章的重点知识点设计成探究专题，从八章内容归纳出12个主题，然后由学生根据自己的喜好和特长自主选择，实施的探究专题共有30多个。这一系列的探究活动是化学课堂教学的延伸，以化学小课题作业的形式布置给学生，一般由学生自己组成探究小组，完成时间大约为1-2周或由学生自己确定。基本的教学程序是：确定课题——设计方案——自主探究——得出结论。整个过程充分体现了探究性学习的四个性：自主性、探究性、创造性和合作性。

    案例三：环境问题调查

    [教学过程] 

1、确定课题 

    环境问题已与人类的生存和发展休戚相关，保护环境也就是保护我们自己。初三化学已学了水和空气，对于水和空气的污染学生已有一定的理性认识，围绕环境保护这个主题展开课题研究。确定的大主题是《我们周围的环境怎么样？》，学生上报的课题是五花八门的，最后确定了以下一些主要课题组：

课题组1: 《来自马路的可怕杀手—交通噪音》

课题组2: 《小瓶里的大危害—---舜王中学学生使用修正液的情况调查》

    2、制订计划，实地调研

   （1）到互联网、图书馆查阅资料；（２）到工厂、户外实地调查；（３）对假设判断作实证研究；（４）对统计、数据作分析评价。

这些活动开阔了他们的眼界，让他们学到许多书本上没有的知识。学生在真正的参与中获得最大的收益和乐趣。当然在调研中他们也遇到不少困难。如在作问卷调查时，一些居民觉得浪费时间不愿配合，在工厂的调研中甚至还遭到拒绝，但他们还是通过各种方法解决了这些实际困难，较地完成了任务。老师在整个活动过程中只起到宏观的作用，防止学生作出无意义的活动和结果，引导活动向预定目标发展。

3、成果交流 学生将取得的收获进行归纳整理、总结提炼，形成书面和口头报告材料。并通过开辩论会、研讨会、搞展板、出墙报、编刊物（包括电子刊物）等方式进行交流。为了使自己的研究成果更好地与同学们共享，学生们可说是动足了脑筋，有几组学生创建了多媒体演示文稿，集声音、图片、文字于一体的演示文稿确实是生动、形象，这一活动使学生创作空间进一步扩展，而且学生的电脑技术也有了长足的长进。通过交流、研讨与同学们分享成果，同学们在交流、研讨中学会了欣赏和发现他人的优点，学会了理解和宽容，学会了客观地分析和辩正地思考，也学会了敢于和善于申辩。

化学教学中采用自主合作——实验探究式课堂教学，既改变了教师的教学方式也改变了学生的学习方式，使学生能有更多的机会进行自主学习、合作学习，培养了学生的创新精神和实践能力，提高了学生的科学和人文素养。