新一輪基礎(chǔ)教育課程改革正如火如荼地進(jìn)行，作為此次課程改革的突破口——科學(xué)探究，正被廣大實(shí)踐新課程的教師自覺地接受并實(shí)施于課堂教學(xué)中。新的化學(xué)課程強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式，同時(shí)又將科學(xué)探究作為義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)內(nèi)容。也正是因?yàn)榭茖W(xué)探究對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用，在實(shí)施化學(xué)探究性教學(xué)中，由于教師對(duì)科學(xué)探究的過程及本質(zhì)的理解不到位，致使課堂探究效率低下，失去了課堂教學(xué)應(yīng)有的活力。主要表現(xiàn)在，創(chuàng)設(shè)情景是為情景而情景；課堂上學(xué)生不會(huì)主動(dòng)提出問題；綜合運(yùn)用知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案解決問題的能力還有待進(jìn)一步提高；探究之后，沒有留下足夠的時(shí)間讓學(xué)生充分反思和感悟，體驗(yàn)探究的過程和方法。那么，化學(xué)課堂教學(xué)中如何實(shí)施有效探究呢？
一、新課程標(biāo)準(zhǔn)下課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的涵義
1、課堂教學(xué)的有效性
課堂教學(xué)的有效性指的是什么？余文森教授從專業(yè)的角度進(jìn)行了通俗的闡述：“通俗地說，課堂教學(xué)的有效性是指通過課堂教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生在學(xué)業(yè)上有收獲，有提高，有進(jìn)步。具體表現(xiàn)在：學(xué)生在認(rèn)知上，從不懂到懂，從少知到多知，從不會(huì)到會(huì)；在情感上，從不喜歡到喜歡，從不熱愛到熱愛，從不感興趣到感興趣。”而對(duì)于“課堂教學(xué)的有效性有哪些標(biāo)準(zhǔn)？余教授認(rèn)為，“課堂教學(xué)的有效性特征（或表現(xiàn)）可以列舉很多，但最核心的一點(diǎn)是看學(xué)生是否愿意學(xué)、主動(dòng)學(xué)以及怎么學(xué)、會(huì)不會(huì)學(xué)”。可見，每個(gè)學(xué)生都參與教學(xué)活動(dòng)是實(shí)施有效教學(xué)的前提，學(xué)生有無進(jìn)步或發(fā)展是教學(xué)有沒有效益的唯一指標(biāo)。
2、有效探究
對(duì)照課堂教學(xué)的有效性，課堂實(shí)施有效探究的涵義是指創(chuàng)設(shè)有意義的學(xué)習(xí)和生活情景，讓學(xué)生積極主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)問題，選擇課題，設(shè)計(jì)方案，通過自主性探究，收集和處理信息，研究和討論，求得問題解決，也讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)探究過程，在知識(shí)的形成、建構(gòu)、聯(lián)系、應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，獲得科學(xué)的方法，形成創(chuàng)新的意識(shí)，提高創(chuàng)新的能力，在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中逐步形成終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和能力。所以，有效探究中“愿意學(xué)、主動(dòng)學(xué)”的前提就是看課堂上能否激發(fā)學(xué)生的探究興趣，從探究情景中能否提出有價(jià)值的問題，有了問題，就有了繼續(xù)探究下去的欲望；有效探究中的“怎么學(xué)、會(huì)不會(huì)學(xué)”關(guān)鍵看探究過程中科學(xué)思想和科學(xué)方法的領(lǐng)悟和運(yùn)用，有了科學(xué)的思想和科學(xué)的方法，探究才會(huì)如魚得水，如虎添翼，取得成功。因此，探究性教學(xué)就是著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的方法，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、分析綜合能力和解決實(shí)際問題的能力。
3、探究的要素
一個(gè)完整的探究包含八個(gè)要素，即提出問題，猜想與假說、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)和表達(dá)與交流。對(duì)于初中學(xué)生來講，課堂上開展的探究往往只涉及到其中的幾個(gè)要素。筆者對(duì)課堂探究的教學(xué)流程進(jìn)行了簡化，其流程如下：
二、創(chuàng)設(shè)情景，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的前提
在課堂教學(xué)中，問題總是伴隨一定的情景而產(chǎn)生。教師通過創(chuàng)設(shè)一種有一定難度、有明確目標(biāo)、需要學(xué)生做出一定努力才能完成學(xué)習(xí)任務(wù)的情景，使學(xué)生處于一種急切想要解決所面臨的疑難問題的心理困境中，由此引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究愿望，激活學(xué)生的思維，從而創(chuàng)造性地解決問題。情景創(chuàng)設(shè)的有效與否，關(guān)系到能否將學(xué)生的視力“聚焦”，能否將學(xué)生的思維“聚變”，直接影響到學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)內(nèi)容的興趣和后續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
例如，在學(xué)習(xí)人教版《原子的構(gòu)成》這一課題時(shí)，由于微觀粒子看不見，摸不著，加之這部分教學(xué)內(nèi)容又沒有實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏感性知識(shí)，學(xué)生很難建立起對(duì)原子構(gòu)成的微觀認(rèn)識(shí)。但我們還是可以和學(xué)生一道查閱資料，循著科學(xué)家對(duì)原子構(gòu)成探究的歷程，從科學(xué)家探索物質(zhì)構(gòu)成的史實(shí)中體會(huì)科學(xué)探究的過程和方法，以加強(qiáng)教學(xué)的直觀性。增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，同時(shí)也增強(qiáng)課堂內(nèi)容的趣味性。
案例1：史料探究——原子的微觀構(gòu)成
投影出示用“α粒子轟擊金箔”的文字介紹和圖片說明
【文字情景】
人們?yōu)榻沂驹咏Y(jié)構(gòu)的奧秘，經(jīng)歷了漫長的探究過程。1897年湯姆生發(fā)現(xiàn)電子并提出類似“西瓜”的原子模型，湯姆生認(rèn)為，原子就像一個(gè)大西瓜，里面分散著許多西瓜子，其中西瓜子是帶負(fù)電的電子，西瓜肉是正電的物質(zhì)，電子鑲嵌在原子里面。1911年盧瑟福等人為探索原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又進(jìn)行了下面的實(shí)驗(yàn)：用一束帶正電的、質(zhì)量比電子大得多的高速運(yùn)動(dòng)的α粒子轟擊金箔，發(fā)現(xiàn)：
①大多數(shù)α粒子能穿透金箔而不改變?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)方向；
②一小部分α粒子改變了原來的運(yùn)動(dòng)方向；
③有極少數(shù)α粒子被反彈了回來。
【圖示情景】
當(dāng)學(xué)生閱讀完上述情景材料后，我驚喜地看到，有的學(xué)生已開始“交頭接耳”，不時(shí)從學(xué)生嘴里蹦出這樣或那樣的問題。
（設(shè)計(jì)意圖：當(dāng)上述探究情景展現(xiàn)在同學(xué)們面前時(shí)，刺激學(xué)生的思維，激發(fā)他們的探究欲望，學(xué)生內(nèi)心的思維活動(dòng)一定會(huì)處于一種積極的思考狀態(tài)，一定會(huì)有許多的“為什么？”在頭腦中形成，并努力尋求這些問題的解答。同時(shí)，讓同學(xué)們體會(huì)到，科學(xué)家探究原子構(gòu)成的過程，就是對(duì)科學(xué)真理不斷探索的過程，也是對(duì)真理不斷修正完善的過程。）
教學(xué)反思：
（1）課堂教學(xué)中，“知識(shí)需要溶入情景之中，才能顯示出活力和美感�！庇辔纳淌趯�(duì)課堂教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè)有他獨(dú)到的理解，精妙地詮釋了知識(shí)和情景二者之間“相依為命”的關(guān)系，也讓我感受到了教學(xué)過程中教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)的重要性。這也正是新課程所提倡的要努力創(chuàng)設(shè)生動(dòng)活潑的教學(xué)情景，為實(shí)施有效探究提供情景素材。
（2）創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)的針對(duì)性，有利于發(fā)揮情感在教學(xué)中的作用，激發(fā)學(xué)生的興趣，使學(xué)習(xí)更為有效。在創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景時(shí)，應(yīng)力求真實(shí)、生動(dòng)、直觀而又富于啟迪性。
（3）化學(xué)課堂情景的創(chuàng)設(shè)離不開真實(shí)有效這個(gè)原則，脫離了這個(gè)原則，創(chuàng)設(shè)情景就會(huì)變成為情景而情景，創(chuàng)設(shè)情景就會(huì)流于形式。此外，還要注意到要使學(xué)生充分理解所創(chuàng)設(shè)情景，使情景更貼近學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和心理特點(diǎn)，了解他們的探究所需，讓他們讀有所惑，惑有所思，思有所悟，悟有所得。
三、提出問題，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的核心
《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：在教學(xué)中，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)的情景中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和提出問題，有針對(duì)性地展開討論，提出解決問題的思路，通過積極的探究最終解決問題，使學(xué)生的認(rèn)識(shí)逐步得到發(fā)展。
“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要”，提出一個(gè)有價(jià)值的問題反映了學(xué)生對(duì)事物思考的深度和廣度，是衡量學(xué)生思維能力的重要標(biāo)準(zhǔn)，反映了學(xué)生在思維活躍性、深刻性、獨(dú)立性和創(chuàng)造性方面的差異�？茖W(xué)探究始于問題的形成，有了問題才能進(jìn)行探究。我國古代教育鼻祖孔子說：“疑是思之始、學(xué)之端”，宋代學(xué)者陸九淵也說：“為學(xué)患無疑，疑則有進(jìn)，小疑則小進(jìn)，大疑則大進(jìn)�！倍缄U明了發(fā)現(xiàn)和提出問題的重要性。在探究性學(xué)習(xí)中，問題的形成是科學(xué)探究的起點(diǎn)，不僅決定學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而且決定研究的方向，同時(shí)還決定了科學(xué)探究的出發(fā)點(diǎn)和最終歸宿。
如對(duì)案例1《探究原子的構(gòu)成》，問題盡可能由學(xué)生自主提出，老師追問、補(bǔ)充。最后教師將學(xué)生的問題進(jìn)行歸納整理，提煉后形成如下問題群：
假設(shè)原子真如湯姆生“西瓜”模型，α粒子轟擊金箔后會(huì)是什么樣的結(jié)果？
為什么絕大多數(shù)α粒子能夠順利穿過金箔，暢通無阻，而只有極少數(shù)被反彈回來？
這極少數(shù)α粒子碰到了很大的阻力還是很小的阻力？
這種阻力會(huì)是來自質(zhì)量很小的“西瓜子”（電子）嗎？
這樣小的原子核卻能把轟擊它的高速“子彈”（α粒子）反彈回來，這說明了什么呢？
金原子原子核的質(zhì)量相對(duì)α粒子的質(zhì)量是很大還是很小？
如果你是盧瑟福，發(fā)現(xiàn)了這一出人意料的現(xiàn)象后，你對(duì)湯姆生“西瓜”原子模型會(huì)作怎樣的修正？……
再如筆者2007年在武漢參加湖北名師課堂教學(xué)測評(píng)時(shí)，只提前半天抽簽決定上課內(nèi)容，我抽到的上課內(nèi)容是《堿的復(fù)習(xí)課》，由于武漢市上的是《科學(xué)課》，也不知道教材對(duì)這一部分知識(shí)講到什么程度，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況是怎樣的，心中沒底，忐忑不安。在上午半天的備課準(zhǔn)備中，我準(zhǔn)備了兩套方案，重點(diǎn)都放在堿的化學(xué)性質(zhì)上。一種方案是傳統(tǒng)式的教學(xué)，即與同學(xué)們一道回顧堿的四條通性，再根據(jù)性質(zhì)鞏固相應(yīng)的化學(xué)方程式。另一套方案是以核心知識(shí)NaOH為載體，以實(shí)驗(yàn)探究為手段，圍繞NaOH暴露在空氣中所產(chǎn)生的一系列問題展開探究，將堿的性質(zhì)不露痕跡地巧妙地融合其中。前者循規(guī)蹈矩，平平實(shí)實(shí)，駕輕就熟，可以說是盡在自己的掌握中；后者推陳出新，將探究引入課堂，通過問題鋪墊、問題輻射、方案設(shè)計(jì)、規(guī)律總結(jié)、提煉升華，使課堂結(jié)構(gòu)緊湊，問題探究層層深入。經(jīng)過對(duì)比，筆者最終確定了以《NaOH溶液變質(zhì)的再探究》為上課課題。上課在教室進(jìn)行，不允許使用多媒體，以保證課堂教學(xué)的原汁原味。
案例2：NaOH溶液變質(zhì)的再探究
【情景引入】
教師在黑板上畫兩個(gè)燒杯，分別盛有NaOH溶液和Ca(OH)2溶液。
【問題鋪墊】
（1）敞口放置在空氣中的NaOH、Ca(OH)2溶液過一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？
（2）為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
（3）由此說明實(shí)驗(yàn)室在貯存NaOH、Ca(OH)2溶液時(shí)應(yīng)注意什么？
【問題輻射、遞進(jìn)】
（4）對(duì)于上述現(xiàn)象，我還有幾個(gè)要探究的問題：
問題① ；
問題② ；
問題③ ；
……
學(xué)生很快就對(duì)（1）（2）（3）問作出了回答，并寫出了化學(xué)反應(yīng)方程式：
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
（設(shè)計(jì)意圖：通過問題情景的呈現(xiàn)，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)可以很快地對(duì)第一、二兩個(gè)問題作出解答。這兩個(gè)簡單問題是鋪墊性問題，設(shè)計(jì)這兩個(gè)問題的目的是打開學(xué)生的思路，啟發(fā)學(xué)生的思維，讓學(xué)生睜開慧眼，從這兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題：NaOH溶液中沒有明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，怎么知道NaOH和CO2確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)呢？這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了由教師引導(dǎo)提問到自主開放提問再到自主開放探究的過程。）
當(dāng)進(jìn)行到第（4）個(gè)問題時(shí)，同學(xué)們討論的焦點(diǎn)基本上都集中到了這杯“臉不改色”的NaOH溶液上。正是因?yàn)闆]有明顯現(xiàn)象，NaOH溶液的“主動(dòng)留白”就為同學(xué)們的探究留下了思維的空間，也為同學(xué)們探究問題的提出提供了思考的素材，為同學(xué)們?cè)凇傲舭住碧幾V寫探究的樂章、繪出探究的音符有了展示個(gè)性、一顯才華的機(jī)會(huì)。課堂上，同學(xué)們針對(duì)這杯溶液提出的問題確實(shí)很多，但受課堂教學(xué)時(shí)間和形式的限制，不可能問問都探究，我有意識(shí)對(duì)問題進(jìn)行了取舍并簡潔地呈現(xiàn)在黑板上。（我擦掉了盛石灰水的燒杯，只留下了我們本節(jié)課“焦點(diǎn)訪談”的主角——NaOH溶液。）
筆者最終確定的四個(gè)具有探究價(jià)值的問題是：
（1）放置在空氣中的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)？
（2）如果變質(zhì)，變質(zhì)后生成了什么物質(zhì)？
（3）是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)？
（4）變質(zhì)后的氫氧化鈉溶液如何提純？
（設(shè)計(jì)意圖：單從知識(shí)和技能上講，這些問題涉及到的知識(shí)內(nèi)容相當(dāng)豐富，且都是初中化學(xué)中學(xué)生需要掌握的核心知識(shí)，如非金屬氧化物CO2與堿的反應(yīng)；堿的化學(xué)性質(zhì)、碳酸鹽的化學(xué)性質(zhì)（與酸、與堿、與鹽的反應(yīng)）、含CO32－的鹽的檢驗(yàn)方法；涉及到的實(shí)驗(yàn)操作有過濾等。對(duì)這些知識(shí)的綜合運(yùn)用反映了學(xué)生知識(shí)掌握的程度和應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題能力的高低。為后續(xù)進(jìn)一步的探究提供了“知識(shí)和技能”上的支撐。由于是復(fù)習(xí)課，所以課堂的容量很大。上述教學(xué)情景簡潔明了，探究問題一目了然。由于問題源于學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際，學(xué)生自然很感興趣，而且每個(gè)學(xué)生都想用自己的方法來證明這瓶暴露在空氣中一段時(shí)間后仍“無動(dòng)于衷”的溶液，究竟發(fā)生了怎樣的變化，生成了什么物質(zhì)，如何檢驗(yàn)該物質(zhì)的存在？等一系列探究的問題便順理成章地在課堂上生成。）
教學(xué)反思：
在課堂有限的時(shí)間里，教師如何把握探究問題的有效性呢？什么樣的問題才是有價(jià)值的問題？探究問題的提出是否有效，關(guān)鍵是看學(xué)生對(duì)提出的問題是否感興趣，能否讓學(xué)生產(chǎn)生“打破砂鍋問到底”、一探究竟的“鉆勁”，是否積極主動(dòng)地參與到問題的解決活動(dòng)中來，是否能有效地激發(fā)學(xué)生的思維。具有挑戰(zhàn)性和遞進(jìn)性的問題恰好是課堂教學(xué)中引發(fā)探究最常提出的問題。
（1）問題提出的挑戰(zhàn)性。
學(xué)生要解決的化學(xué)問題應(yīng)該具有一定的挑戰(zhàn)性，而挑戰(zhàn)性的問題應(yīng)該具有一定的思維深度、廣度和力度。才能真正使探究不流于形式，使探究從淺表層次向縱深發(fā)展。以學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維水平為基點(diǎn)，緊扣新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)和運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的生長點(diǎn)來設(shè)計(jì)和提出問題，使問題符合學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”。這樣的問題最具誘惑力和挑戰(zhàn)性，最具有探究價(jià)值。問題過易或過難，對(duì)大多數(shù)學(xué)生來說都不會(huì)有太大的收獲。上述案例中第三個(gè)問題“是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)？”就極具挑戰(zhàn)性，此問在第（2）問的基礎(chǔ)上只需檢驗(yàn)溶液中是否還有未變質(zhì)的NaOH即可，但此問因?qū)W生對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的不熟悉很有可能使自己設(shè)計(jì)的方案出現(xiàn)漏洞，甚至掉進(jìn)陷阱。
（2）問題提出的遞進(jìn)性。
課堂提問不能太多，問題太多會(huì)讓學(xué)生抓不住要探究的主要問題，由于課堂教學(xué)是一種在教師指導(dǎo)下的問題解決、知識(shí)構(gòu)建、能力培養(yǎng)的過程，課堂教學(xué)的有序推進(jìn)也必然依賴于課堂教學(xué)中所產(chǎn)生的遞進(jìn)性問題。在化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究能力，必須有意思地培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑、提問的能力。教師通過設(shè)置問題情景，引導(dǎo)學(xué)生自己提出系列問題，教師再將這些問題進(jìn)行集中、篩選、提煉、優(yōu)化，由易到難，形成課堂上具有探究價(jià)值的遞進(jìn)問題，使得后續(xù)的探究有明確的目標(biāo)和內(nèi)容。案例2《堿的復(fù)習(xí)課》一課的四個(gè)遞進(jìn)性問題由淺入深、由易到難，讓學(xué)生從已知的某一知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生逐步對(duì)主題內(nèi)容進(jìn)行探究，循序漸進(jìn)地使學(xué)生的思維向縱深方向發(fā)展，最終達(dá)到融會(huì)貫通、問題解決的目的。實(shí)際上，真正的學(xué)生探究活動(dòng)的整個(gè)過程都是由問題引導(dǎo)的，學(xué)生提出問題能力的培養(yǎng)可以貫穿于探究活動(dòng)的始終。
四、設(shè)計(jì)方案，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的保障
設(shè)計(jì)方案，是科學(xué)探究中重要的一環(huán)。開展探究性教學(xué)，我們會(huì)經(jīng)常遇到方案的設(shè)計(jì)，它要求探究者從操作的角度把猜想與假設(shè)具體化、程序化，為科學(xué)探究的具體實(shí)施作出規(guī)劃。
如上述探究案例2中對(duì)第一個(gè)問題的提出，對(duì)“放置在空氣中的氫氧化鈉溶液是否變質(zhì)？”進(jìn)行適當(dāng)?shù)膯栴}解析，實(shí)際上就是要驗(yàn)證敞口放置的NaOH溶液中除了溶質(zhì)NaOH外，是否還有其它溶質(zhì)存在，并不需要確切地知道變質(zhì)后的溶液中具體含有什么物質(zhì)（實(shí)際上是Na2CO3，由于驗(yàn)證Na2CO3的方法有多種，具有開放性，學(xué)生思考的角度不同，所用的試劑不同，就會(huì)形成不同的設(shè)計(jì)思路，找到不同的解決方法。
【我的設(shè)計(jì)】
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實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
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方案1 |
取少量放置在空氣中的氧氧化鈉溶液于試管中，滴加稀鹽酸（或稀硫酸） |
有氣泡產(chǎn)生 |
該氫氧化鈉溶液已變質(zhì) |
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方案2 |
加入Ba(OH)2 [ 或Ca(OH)2] |
生成白色沉淀 | |
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方案3 |
加入BaCl2[或Ba(NO3)2或CaCl2 或Ca(NO3)2] |
生成白色沉淀 |
（設(shè)計(jì)意圖：以NaOH溶液是否變質(zhì)作出猜想，緊緊圍繞酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證猜想。上述方案的設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)了Na2CO3的三條化學(xué)性質(zhì)，分別從Na2CO3與酸、與堿、與鹽反應(yīng)產(chǎn)生氣泡或沉淀來確認(rèn)NaOH溶液的變質(zhì)。）
再如對(duì)問題（3）“是全部變質(zhì)還是部分變質(zhì)？”同學(xué)們討論后形成的方案設(shè)計(jì)：
【我的設(shè)計(jì)】
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實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
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①取少量樣品于試管中，加入足量的BaCl2溶液[或CaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液或Ca(NO3)2溶液……](可圖示)
②過濾，在濾液中滴加幾滴無色酚酞溶液 |
①生成白色沉淀
②酚酞溶液變紅
[或酚酞溶液不變紅] |
氫氧化鈉部分變質(zhì)
[或氫氧化鈉全部變質(zhì)] |
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①同上
②過濾，在濾液中滴加氯化鐵溶液[或滴加硫酸銅溶液、硫酸鎂溶液……] |
產(chǎn)生紅褐色沉淀 [產(chǎn)生藍(lán)色沉淀、白色沉淀……]
[或不產(chǎn)生紅褐色沉淀……] |
氫氧化鈉部分變質(zhì)
[或氫氧化鈉全部變質(zhì)] |
（設(shè)計(jì)意圖：考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)思維的全面性和嚴(yán)密性。由于碳酸鈉溶液也呈堿性，所以，直接加入酚酞溶液來檢驗(yàn)堿的存在是不可行的。在此問題的探究中，選擇合適的試劑顯得尤為重要，如果選擇不當(dāng)很可能會(huì)得出一個(gè)相反的結(jié)論。設(shè)計(jì)核心問題解決活動(dòng)，讓學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其中有的設(shè)計(jì)，學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)就可以解決，但有的設(shè)計(jì)，必須全面分析，綜合考慮，探索新的解決辦法。這樣的活動(dòng)，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生積極、主動(dòng)地投入到智力活動(dòng)中，通過他們親自思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，既培養(yǎng)了動(dòng)手、動(dòng)腦解決問題的能力，又培養(yǎng)了發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。）
教學(xué)反思：
探究課堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，難度不能太大，步驟不能太多。實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)合理、可行、簡便的實(shí)驗(yàn)方案，再經(jīng)過縝密的實(shí)驗(yàn)和細(xì)致的觀察，從而找出有力的證據(jù)，為自己的假設(shè)或猜想提供佐證或者做出合理的解釋。因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究之前教師有必要對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)過目，只要不涉及到實(shí)驗(yàn)安全等危險(xiǎn)后果的，教師不要過多干預(yù)和修改學(xué)生方案。在復(fù)習(xí)課教學(xué)中，我們要盡可能地設(shè)計(jì)一些綜合較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在探究鞏固舊知、學(xué)習(xí)新知、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。
五、反思感悟，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的目的
實(shí)驗(yàn)探究是化學(xué)課堂上最有魅力的一招。積極開展科學(xué)探究活動(dòng)，對(duì)于改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和教師的教學(xué)模式具有重要意義。通過科學(xué)探究，可以使學(xué)生在獲得化學(xué)知識(shí)和技能的同時(shí)，受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，體驗(yàn)探究的樂趣，形成和發(fā)展探究能力。在探究中，要重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。教師要深入研究教材，提煉教學(xué)內(nèi)容中的某些方法要素，并在在教學(xué)設(shè)計(jì)中予以滲透，讓學(xué)生在探究活動(dòng)中感悟科學(xué)方法、提煉科學(xué)方法、應(yīng)用科學(xué)科學(xué)方法。這就要求在課堂上，學(xué)生自主探究之后，應(yīng)當(dāng)安排時(shí)間讓學(xué)生之間互相交流，匯報(bào)各自的探究過程和結(jié)果，反思自己的探究歷程，發(fā)現(xiàn)自己與他人的長處及存在的不足，并加以改進(jìn)，為學(xué)生的內(nèi)涵發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
如在案例1《探究原子的構(gòu)成》提出問題充分討論后，可以采取以小組為單位進(jìn)行匯報(bào)交流。
【反思交流】
生1：根據(jù)信息①，極薄的金箔，竟讓高速運(yùn)動(dòng)的大多數(shù)α粒子暢通無阻地通過，證明原子不是實(shí)心的球體，內(nèi)部有“廣闊”的空間。
生2：由信息②還能證明金原子核所帶電荷種類與α粒子相同，否則二者就會(huì)相互吸引；又能證明金原子核所帶電荷數(shù)遠(yuǎn)大于α粒子，否則偏轉(zhuǎn)的就不會(huì)是α粒子，而是金原子核。
生3：由信息③有極少數(shù)α粒子被彈回，證明了原子核的存在，但占原子極小的體積，否則大部分α粒子不能暢通無阻地通過；同時(shí)證明金原子核的質(zhì)量遠(yuǎn)大于α粒子的質(zhì)量，否則金原子核將有被α粒子彈出的可能。
生4：我覺得湯姆生西瓜模型雖然不正確，但是盧瑟福正是以此模型作為研究對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)敢于質(zhì)疑前人的成果，提出了新的原子結(jié)構(gòu)模型，湯姆生的工作是奠基性，而盧瑟福的工作則是開拓性的。
……
【歸納總結(jié)】通過通過交流，幫助學(xué)生形成對(duì)原子結(jié)構(gòu)的下列認(rèn)識(shí)：(1)原子核很小，原子內(nèi)部有很大的空間；（2）原子核帶正電，α粒子途經(jīng)金原子核附近時(shí)，受到斥力而改變了運(yùn)動(dòng)方向；(3)金原子核質(zhì)量比α粒子大得多，α粒子碰撞到金原子核時(shí)被彈了回來。據(jù)此，我們可以畫出α粒子轟擊金原子核的結(jié)構(gòu)示意圖（如上圖）。
教學(xué)反思：
（1）通過上述史料探究所建立起來的對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，不是教師強(qiáng)加給學(xué)生的，而是通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生自己得出的，如果沒有經(jīng)過這樣的充分的討論與交流，反思與總結(jié)，學(xué)生對(duì)原子構(gòu)成就不會(huì)有這樣深刻的體驗(yàn)和認(rèn)識(shí)。所以，要重視和充分挖掘課本上化學(xué)史料的探究價(jià)值以及它所蘊(yùn)含的思想方法，課堂探究往往會(huì)收到意想不到的教學(xué)效果。
（2）利用情景素材，挖掘情感因素，滲透情感態(tài)度與價(jià)值觀的教育。如案例1教師還要啟發(fā)學(xué)生思考：如果沒有湯姆生所做工作的基礎(chǔ)，盧瑟福就不可能提出新的原子結(jié)構(gòu)模型（即核式結(jié)構(gòu)）；同樣，如果沒有盧瑟福對(duì)實(shí)驗(yàn)的精妙設(shè)計(jì)，不依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行批判和創(chuàng)新性科學(xué)思考，也就不會(huì)成就這項(xiàng)偉大的發(fā)現(xiàn)。要讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟到科學(xué)研究，需要?jiǎng)?chuàng)新思維，要勇于掙脫前人留下的錯(cuò)誤觀念的束縛，突破原有的認(rèn)識(shí)限制，大膽探索，敢于質(zhì)疑，不懈努力，才能有所新發(fā)現(xiàn)。
再如在探究案例2《NaOH溶液變質(zhì)的再探究》中，滲透了科學(xué)研究的方法，如怎樣驗(yàn)證物質(zhì)是否變質(zhì)的思路方法；物質(zhì)檢驗(yàn)的思路方法；除雜的一般原則和方法：除雜試劑的選擇方法、設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法等。這些方法性的知識(shí)滲透在上述四個(gè)問題的解決過程中，貫穿了探究過程的始終。上完這節(jié)課后，筆者形成了如下板書：
（設(shè)計(jì)意圖：筆者對(duì)這四個(gè)問題的板書，是想給同學(xué)們一個(gè)清晰的知識(shí)脈絡(luò)和基本的探究思路。如對(duì)問題（1）的探究板書得比較詳細(xì)具體，分析相當(dāng)透徹，從學(xué)生提出問題到引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題的解析，使問題在呈現(xiàn)方式上指向更加明確，猜想更有針對(duì)性，作出猜想的依據(jù)也就更有說服力。在設(shè)計(jì)方案時(shí)，著重要求同學(xué)們從操作、現(xiàn)象和結(jié)論上予以正確描述。在（1）問探究的最后，學(xué)生們對(duì)探究的過程再進(jìn)行反思交流，從中感悟方法：如對(duì)易與空氣中成分反應(yīng)的物質(zhì)，應(yīng)該密封保存；證明物質(zhì)變質(zhì)的方法可采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)，分別取可能變質(zhì)和未變質(zhì)的物質(zhì)（或配成溶液），加入某種試劑，如出現(xiàn)與未變質(zhì)的物質(zhì)不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即可證明原物質(zhì)已變質(zhì)；等等。這樣的反思和感悟不是簡單的某一種具體的方法，而是帶有很強(qiáng)的抽象概括的成分，提煉出來的方法可以對(duì)此類型的探究起到很強(qiáng)的指導(dǎo)作用。接下來對(duì)問題（2）（3）（4）的探究，在問題（1）的探究啟發(fā)下，學(xué)生的思維空間迅速打開，探究活動(dòng)得以順利進(jìn)行。）
令人感到欣慰的是，實(shí)際授課中，同學(xué)們爭先恐后的舉手發(fā)言和對(duì)方法的感悟證明了問題提出的有效性和可探究性。
教學(xué)反思：
反思與感悟是學(xué)生探究過程中一個(gè)不可或缺的重要環(huán)節(jié)，任何探究活動(dòng)我認(rèn)為都必須要經(jīng)歷此階段，才會(huì)使一堂課探究得有深度、有品味。有時(shí)我們?cè)诼犝n時(shí)，課堂上探究熱熱鬧鬧，精彩的設(shè)計(jì)方案一個(gè)接一個(gè)，讓聽課者應(yīng)接不暇，但我認(rèn)為這都只是個(gè)案，很多教師探究完了就完了，并沒有考量這層出不窮的方案中，彰顯的除了學(xué)生的智慧，究竟還蘊(yùn)含有哪些探究的方法、規(guī)律？教師就那么遺憾地缺少“捅破一層紙”的功力。下課后，我們有時(shí)問學(xué)生，這節(jié)課你學(xué)到了什么？絕大多數(shù)的回答都是具體知識(shí)層面的，而對(duì)方法性知識(shí)的回答廖廖無幾。所以建議老師們能對(duì)課本上典型的探究案例先進(jìn)行認(rèn)真的教學(xué)設(shè)計(jì)，全面理解其探究的真實(shí)意圖，充分挖掘其所隱含的方法要素。
結(jié)語：對(duì)課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的理性思考，我們可以發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)情景，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的前提；提出問題，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的核心；設(shè)計(jì)方案，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的保障；反思感悟，是課堂教學(xué)實(shí)施有效探究的目的�；瘜W(xué)教師有責(zé)任和義務(wù)真正讓探究性的課堂充滿探究的樂趣，讓探究過程迸出智慧的火花，閃耀智慧的光芒，真正讓探究少一點(diǎn)形式，多一點(diǎn)實(shí)效。
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