“三步走”程序探究法   ——新课改教学实验

发表时间:2021/1/14   来源:《中国教师》2020年29期   作者:谭德山
[导读] 本文从化学学科发展的本源出发,依据学生事事探究的自然天性


        谭德山
         (北京市顺义区教育研究与教师研修中心 北京 101300)


        摘要:本文从化学学科发展的本源出发,依据学生事事探究的自然天性,为落实课堂教学中学生主体探究位置,提出分“三步走”来实现的举措,即诱导学生“上路”,到陪伴学生“走路”,到放开学生自主“寻路”,并在此基础上提炼出课堂教学探究式认识论的思想内核。
        关键词:探究创新;情景诱导;导航模拟;自主择向
        
        普通高中化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任”等五个维度,其中“科学探究与创新意识”是化学学科核心素养之“核心”。新课程标准[1]明确提出培养学生的科学探究能力,倡导科学探究为主的学习方式,改变人才培养模式,强调在学生探究学习活动中培养科学探究能力,这就使能力的培养与知识技能的获得、方法策略的掌握、情感态度价值观的形成有机统一起来,使能力不再是抽象的、空洞的,从而将学生学习方式的转变与能力的培养有效地结合起来。在此思想指导下,笔者结合自己的教学经验提炼出了高中化学教学的“三步走”程序探究法,其操作流程为通过具体的微格教学系列和宏观的控制,来探讨课堂教学的操作和生成,以期实现课堂教学的最优化和可操作化,摸索新课改理念下化学教学的自身规律。
        1.课堂教学探究式认识论的基本思想内核
        探究式教学[2]就是在尊重学生的个性特长和全面持续发展为本的思想下,使人人都站在知识生产者的角度,追求原创性、自主性和实践性,同时通过集体协作来获取知识、发展知识,从而体现人认识世界的主观能动愿望的心理过程、认识发展过程。学生作为当今的时代人,兼具当今的历史人,前人发展的制高点,自然成为他们的起点,他们也必然兼具继承和创新双重属性。因此,课堂教学是一个预设系统和偶发系统(非预设的)相互作用的二维系统。在此系统中学生的课堂行为应为导航模拟探索式(目标的预设性,体现教师预设的学习性)和自主择向探索式(目标的随意性体现学生个性张的扬独创性)的交融,前者偏于基础性,而后者更具智能活动的高级性,探究性课堂即是上述二种学习方式(形态)交融的生态系统,模拟探索的目的是为了让学生学会自主择向探究,自主择向探究才是创新的源泉;前者模拟科学家的知识生产过程,后者则是学生实现了知识的自主生产过程,即富有创新性的活动过程(张扬创新思维的过程);因此探究性课堂学习的高极目标就是教会学生追求原创性的学习方式。
  为此,可将教学定义为实现上述两类探索的转化过程,从教学主体的认识心理发展过程、理性心理发展过程和创造性心理发展过程“三阶段”出发,将教学过程对应设立为可操作的“三步走”程序,即由教师诱导学生“上路”,到陪伴学生“走路”,继而放开学生“寻路”,从而实现学生由“导航模拟探索”向“自主择向探索”的转化,有效的培养学生的创新精神和实践能力,以实现教育创新为目标,以追求原创性教育为价值取向,以挖掘学生的潜力和发展学生的创造力为主旨,摸索可使课堂教学操作化、程序化的规律。
        2.“三步走”程序探究法的操作流程
        
        教师的重要作用在于“导”,即创设真实的问题情境,启迪学生思维,在关键的节点上起导向作用,使学生的思维向纵深发展,从而促使“导航模拟探索”向“自主择向探索”转化,这就要求教师要发挥创造性劳动,设立创造性情景,诱导学生思维向更高层次发展;教师要走下讲台,参与到学生的活动中,认真观察,掌握学生的活动,鼓励学生发言或提问,让学生充分展示,个性得到张扬,要注意照顾不同层次的学生,让大家都能充分而富有激情的发言。
        3.教学的实施过程(以次氯酸及其盐的教学设计为例)
        3.1第一微循环教学过程如下





环    系 统    教师活动    学生活动    设计意图
    诱导系统
    教师一开始引入下列实验;向一盛有石蕊的试管中加入氯水,让学生观察有什么现象?能得出什么结论?片刻后:启发学生写出反应式。    学生回答,描述,并完成教师出示的表格:
现象:先变红后褪色
结论:具有酸性和漂白性Cl2+H2O=HCl+HClO    通过学生未曾想到的意外现象,诱导学生探究,激起学生质疑、释疑的欲望。
    操作系统    教师设计问题,以问题为载体,在载体上运行。
问题一:如何设计一个实验来证明HClO具有漂白性?学生以学习以小组为单位,讨论确定实验方案,进行实验。
问题二:HClO有何性质?(进一步步总结性质)    学生以小组为单位,讨论确定实验方案,进行实验、汇报。学生自己评价实验方案的优劣。    让学生通过假设、猜想、实验论证,学会科学研究的方法,培养学生探究能力。
    生产系统    (教师出示下属表格)
1.设计下列问题让学生探究:新制的氯水显      色,说明氯水中有     分子存在。 向氯水中滴入几滴AgNO3溶液,立即有    生成,说明氯水中有什么存在,蓝色石蕊试纸遇到氯水后,首先变红,但很快又褪色,这是因为   。氯水经光照后,黄绿色逐渐消失,并放出无色的      气体,该反应的化学方程式是        。
2.让学生利用已掌握的知识展望设想:氯水、氯气在现实生活和未来生活中有什么运用?    让学生自己总结形成完整的知识网络,构建心目中的知识模块,让学生自己操作、展示自己的总结能力和探究能力及运用知识解决问题的能力,让学生创造性设想和预见物质运用发展的前景。    培养学生独立分析问题、解决问题的能力
培养学生创造性设想和预见的能力。


        3.2第二微循环教学过程如下






环    系统    教师活动    学生活动    设计意图
    诱导
系统    氯水具有漂白性(其中HClO不稳定),但储存和运输不方便,应该怎样解决这一难题,请同学们参看教材内容提供的资料知识,设计方案,能生产出克服上述缺点的产品?    小组讨论、合作设计方案、深入探究。    激起学生探究欲望,并指明研究方向。
    操作
系统    (教师总结板书,协助学生探究)
可能的方案:
1.用碱溶液吸收如NaOH。
2.用价廉的Ca(OH)2吸收(让学生在排上写出反应的方程式,并认真去记忆)。    学生讨论,自主探究,比较方案的优劣得出结论。    培养学生科学研究的方法。
    生产
系统    1.日常生活中保存漂白粉应注意哪些事项?
2.展望、联想、氯气有怎样的用途?
3.让学生谈谈这一节课的重点以及如何去学习它(投影)。    学生根据漂白粉的性质,拓宽思路,自己解决问题,并创造性的设计在日常生活及工业上的运用。    让学生根据自己所学的知识解决问题。
        4.教学设计中应注意的问题
        4.1诱导系统
        诱导系统是全程教学的先导,对全程教学在三维度教学目标上的达成度,学生能否进入开放的、自主择向的探究空间具有重要影响。诱导系统首先要激活学生的思维,引导学生进入创造性探究的环境氛围,后续学生才能有效的进行探究活动。在诱导系统中,教师创设的情境、浓烈的诱惑氛围和亲近感密不可分,因此教师应该挖掘知识的精髓和蕴涵科学知识的逻辑序列、情感序列相融合的建构序列,设立新奇、诱惑、富具人文特点,融自然现象、生产问题、人文缩影、趣味实验或课程内容再创性编排的逻辑序,使学生思维处于高度的激活情境,才能引导使学生顺利进入自主探究的序列。
        诱导系统是以教师为主体、学生为辅助的探索式诱导过程,是在激活学生思维前的教师行为,这一“行为”是教师在课前精心准备的、挖掘课程资源的最近发展区设计的并能使学生进入自主探究的活动序列,是非常关键的教学情境。因此教师尤其要联系生活、生产实际,设计程度适宜的刺激性强度,同时要将课程内容设计成矛盾问题的链节源,在源头上激活学生思维,在学生思维被激活后,让学生顺着矛盾的序列、深入下去,步入迷宫,发挥创造性思维。亦即教师要设计一个递进的思维主线,发散学生思维、给学生提供足够的活动空间,但也不天马行空,影响到三维目标的最终达成度。例如,在《钠极其化合物》一节的教学中我是这样引入并设计矛盾发展主线的:首先提问“同学们见过保存在煤油中的金属吗”?随即展示一瓶保存在煤油中的金属钠,地一步切开钠,让观察内层的色泽,待学生认识物理性质之后,又提出为什么钠要保存在煤油中?让同学们猜想并假设,然后分成实验小组,让学生去实验探究,当学生发现了钠不仅可在空气中燃烧,还可在水中燃烧的实验现象后,高兴的不亦乐呼!这样,给学生设计了要探究的内容和目标意向,促使学生去主动的探究,启动了诱导系统,实现了课堂教学的顺利推进和教学目标的最终达成。
        4.2操作系统
        学生由诱导系统进入自主探究序列后,教师要通过巧妙设计引导学生扩充思路、主动探索、主动发现并获得亲身的实践,通过实验并主动搜集、整合信息,加强同学间配合进行讨论乃至争议,获得真切感受,这样让学生自主建构,从感性上升到理性,使学生不仅感受到自己发现和建构知识的乐趣,而且也获取探究科学知识的方法和科学知识的真谛,并使学生明确人类就是利用现有科学知识不断的探索未知世界从而不断发展进步的,这也就是探究教学所要达到的重要目标。
        操作系统是以学生为主体的自主探索和以教师导航为辅助的探究过程,是探究教学的中间环节,在此过程中,实现了师生角色的置换,学生成了课堂的主人,教师成了服务者,教师以设计的问题模块为主线,在生长点的链节上起疏导作用。在这一过程的教学中教师尤其要关注突发情景,如学生的思维激活后,突然爆发了灵感,产生了新奇的想法,突然向教师发问或实验突然的出现意外现象,或产生了异想天开的思维奇迹,此时教师不能先入为主,当然更不能熟视无睹,而应进行肯定和引导,让学生自主探究,使思维纵向深入,绝不能影响学生的思路和抑制学生探究问题的积极性。
        4.3生产系统
        如果说诱导系统是诱导学生进入生产过程的系统,而操作系统是让学生学会知识、提升能力、激发情感的系统,那么生产系统就应让学生完全放开、是实现自主生产的过程。因为在这个过程中学生已经获得了一些理性认识,他们个个都有了发言权,因此这一过程是知识巩固和深化及进一步的运用过程,教师应完全让位给学生,教师只作好旁观者、节目的主持者,一切的活动应完全让给学生操作,如通过课堂上的探究,然后向全班汇报各小组的结果,展示课堂的讨论,这一切的是非曲直和认识的见解应完全让学生评判、评价,无须教师抢先表达自己的观点,甚至课堂最后的总结都让给学生,如钠的性质教学一节,当学生分小组、展开课堂探究实验总结性质,发现了钠能与非金属、水及一些化合物反应之后,教师问: “钠暴露在空气中,最终会生成什么物质?为此,又让同学展开讨论,终于得出了这样的变化认识:钠暴露在空气中会经过下述一系列的变化:Na →Na2O → NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3 ,以上过程完全都是由学生完成的。
        “三步走”程序探究法不但适用于单独一节课,也适合我们的大单元授课,比如第一节课相当于我们的“诱导系统”,第二节课相当于“操作系统”,第三节课相当于我们的“生产系统”,比如第一节课建立模型,第二节课应用模型,第三节课应用模型。实践证明,在教学过程中若能有意识的长期坚持 “三步走”程序探究法可以大面积的提高课堂效益。
        
        参考文献:
        [1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验).北京.人民教育出版社,2003
        [2]毕华林,亓英丽.高中化学新课程教学论.北京.高等教育出版社.2005.8
        
        
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