新课程改革下自主探究式初中化学课堂的构建策略探究
作者: 罗朝晖摘要:自主探究学习作为新课程倡导的重要理念和学习方式,强调以学生为主体,以问题为载体,以探究为主线,引导学生通过主动探索、协作交流、反思总结等环节,实现对知识的意义建构和内化吸收。基于此,文章首先阐述了构建自主探究式课堂的三大原则,即以学生为中心原则、循序渐进原则和实践探究原则,强调要充分尊重学生的主体地位,遵循认知发展规律,重视实验探究在化学教学中的核心作用;其次,文章从创设问题情境、优化实验设计、引导小组合作、组织总结交流四个方面,提出了构建自主探究式课堂的具体策略,并结合教学实例进行了细致的阐释和分析,这些策略能够充分调动学生的学习主动性,培养学生的科学思维和创新实践能力,促进学生在探究过程中实现知识与能力的共同提升。
关键词:初中化学;自主探究;课堂构建
中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1673-8918(2025)07-0112-04
自主探究是一种以学生为主体、以问题为驱动、以探究为途径的教学模式,它强调学生在教师的引导下,通过自主探索和主动建构的方式来获取知识、发展能力。然而,受传统教学观念和方式的影响,当前初中化学课堂仍以教师讲授为主,学生被动接受知识的现象普遍存在,亟须进行教学模式的变革和创新,在教学中如何立足新课程理念,遵循化学学科特点,构建真正体现学生主体性和教学探究性的初中化学课堂,成为广大一线教师面临的问题。
一、 新课程改革下自主探究式初中化学课堂的构建原则
(一)以学生为中心原则
教师在化学课堂教学中必须真正落实以学生为中心的教学理念,充分尊重学生的主体地位,关注学生的个体差异和认知特点,为每个学生的自主发展创造有利条件。教师要摒弃传统的知识灌输模式,转变自身角色,从知识的传授者转变为学习的引导者和促进者,通过设计多样化的教学活动和探究任务,激发学生的学习兴趣和探究欲望,使学生成为课堂学习的真正主人。教师在课堂教学中,要充分重视学生已有的知识经验和生活体验,从学生的实际认知水平出发,设计适合学生认知特点的教学内容和教学方法,使每个学生都能在原有基础上获得充分发展。
(二)循序渐进原则
教师在化学教学中应当遵循学生认知发展的基本规律,按照由浅入深、由易到难、由简单到复杂的原则,科学设计教学内容和教学活动。教师在设计教学过程时,要充分考虑学生的知识基础和认知水平,将复杂的化学概念和原理分解为学生易于理解和接受的知识单元,通过设置递进性的学习任务,帮助学生逐步建构知识体系。教师还要注意知识衔接的连贯性和系统性,通过创设适当的认知冲突,激发学生的探究欲望,引导学生在解决问题的过程中不断提升认知水平。
(三)实践探究原则
教师要充分认识到化学学科的实践性和探究性特点,必须突出实践探究在教学中的重要地位,充分利用化学实验这一特殊的教学资源,为学生创造亲身实践和探究的机会。教师在教学设计中,要注重实验与理论的有机结合,通过设计丰富多样的实验活动,使学生在动手操作中获得感性认识,在观察现象和分析数据的过程中培养科学思维能力。教师还要充分发挥实验教学的示范作用,通过规范的实验操作展示,培养学生严谨的实验态度和良好的操作习惯,同时要注重实验安全教育,培养学生的安全意识和环保意识。
二、 新课程改革下自主探究式初中化学课堂的构建策略
(一)创设问题情境,激发学生探究兴趣
问题情境在激发学生探究兴趣方面有着重要作用,教师可以通过精心设计和创设与教学内容紧密相关的问题情境,优化学生的认知结构,引发学生的认知冲突,从而激起学生强烈的求知欲望和探究意愿。教师在设计问题情境时,需要注意将化学知识与学生的生活实际紧密结合,选取那些既贴近学生生活经验又具有一定认知挑战性的素材,通过多媒体演示、实物展示或者实验现象等形式,创设出能够引发学生思考和质疑的问题情境,使学生产生强烈的探究愿望。教师在创设问题情境的过程中,应当充分考虑学生的认知水平和知识基础,确保所创设的问题情境既不会因过于简单而缺乏挑战性,也不会因过于复杂而超出学生的认知范围,使得问题情境成为激发学生思维发展的有效载体。教师还需要注意问题情境的开放性和探究性,避免设置那些仅需要简单回答“是”或“否”的封闭性问题,而应当设计能够引导学生进行深入思考、激发多角度探究的开放性问题,使学生在问题情境中产生强烈的认知需求和探究动力。
例如,笔者在教学“氧气”时,针对“氧气制取”这一重点知识,设计了一个引人深思的问题情境:通过多媒体展示了一段病人在医院的高压氧舱中接受治疗的视频,并提出“为什么医院需要制备大量的氧气?”“医院里的氧气是从哪里来的?”“我们能不能在实验室里制取氧气?”这一系列层层递进的问题,成功激发了学生对氧气制取方法的强烈探究兴趣。笔者在播放完视频后,首先让学生进行了两分钟的个人思考,随后采用“思考—配对—分享”的教学策略,让学生4人一组进行讨论交流,在教室内可以听到学生热烈讨论着“空气中就有氧气,可以直接分离”“可以通过植物进行光合作用制取氧气”“化学实验室应该有专门的方法”等观点。笔者及时引导学生将讨论焦点集中在“实验室制取氧气”这一核心问题上,通过提问“实验室里通常会使用什么物质来制取氧气?这种物质应该具备什么特点?”引导学生思考制取氧气的化学原理,当学生提出了各种猜想后,笔者又精心设计了“如果我给你高锰酸钾、过氧化氢、水这三种物质,你会选择哪一种来制取氧气?为什么?”这样的探究性问题,要求学生根据这些物质的性质进行分析和判断,最终引导学生得出在实验室中使用过氧化氢制取氧气的方法,整个教学过程中,通过层层深入的问题设置和师生互动,不仅激发了学生的探究兴趣,也培养了学生的科学思维能力。
(二)优化实验设计,培养实践操作能力
教师在优化实验设计时,应当充分考虑学生的认知水平和已有经验,将复杂的实验过程分解为若干个具体可操作的步骤,通过设置具有层次性的实验任务,引导学生逐步掌握实验操作要领,培养其严谨的实验态度和规范的操作习惯。教师还需要注重实验过程中的安全教育和环保意识培养,通过优化实验药品的选择和用量,合理设计实验装置和操作流程,既确保了实验的安全性和可行性,又培养了学生节约和环保的实验意识,使学生在实验探究过程中形成正确的科学态度和价值观念。教师在进行实验设计时,应当注重实验的探究性和开放性,通过设计多样化的实验方案和探究任务,激发学生的创新思维和实践能力,引导学生在实验过程中发现问题、分析问题和解决问题。教师还应当重视实验过程中的观察记录和数据分析,通过引导学生认真观察实验现象、准确记录实验数据、科学分析实验结果,培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯,使学生在实验探究过程中逐步形成科学的思维方式和研究方法。
笔者在教学“二氧化碳的实验室制取”时,针对学生对气体发生装置和收集装置的选择这一关键问题,设计了一个“实验装置优化探究”的教学活动,通过引导学生系统思考和探究最优的实验方案。首先,笔者创设了一个生活情境,展示了碳酸饮料中气泡逸出的视频,引发学生对二氧化碳制取方法的思考,随后通过多媒体展示了制取气体常用的2种发生装置(固固加热型、固液混合不加热型)和3种收集装置(排水集气法、向上排空法、向下排空法)的图片。为了帮助学生进行系统分析和比较,笔者特别设计了一个对比分析表格,将不同装置的特点、适用条件和选择依据进行了详细的分类,并组织学生以四人小组为单位进行讨论。在小组讨论过程中,笔者适时提出启发性问题:“根据反应物大理石和盐酸的状态,应该选择哪种发生装置?”“考虑到反应是否需要加热,这个因素又会如何影响我们的选择?”“二氧化碳的密度比空气大这一特性,对收集装置的选择有什么启示?”通过这些层层递进的问题引导,帮助学生逐步厘清思路。
在各小组完成初步讨论后,笔者组织了一次班级交流,请不同小组的代表上台发表自己的观点和理由,一些学生提出了很好的见解,比如“由于大理石是固体,盐酸是液体,而且反应在常温下就能进行,所以应该选择固液常温型发生装置”“因为二氧化碳比空气重,所以可以用向上排空法收集”,针对这些观点,笔者及时进行了补充,并引导学生进一步思考实验装置的细节问题。笔者通过设计“为什么长颈漏斗的下端要伸入液面以下?如果不伸入液面以下会发生什么?”“导管为什么要伸到集气瓶底部?这样设计有什么科学道理?”“为什么要采用长颈漏斗而不是普通漏斗?这样设计有什么优点?”等具有引导性的问题,帮助学生深入理解实验装置设计的每个细节都有其科学依据。在讨论过程中,有学生提出如果长颈漏斗不伸入液面以下,可能会造成气体从漏斗处逸出,影响收集效果;也有学生分析到导管伸到集气瓶底部是为了利用二氧化碳比空气重的特性,确保能够把瓶中的空气完全排出,笔者对这些见解都给予了积极的回应,并引导学生进一步思考如何优化实验操作的其他环节。
(三)引导小组合作,发散学生探究思维
教师在组织小组合作学习时,需要根据教学内容的特点和学生的个体差异,合理设置探究任务的难度和梯度,通过设计开放性的问题情境和探究活动,引导学生在交流讨论中相互启发、共同提高,培养学生发散性思维和创新能力。教师在引导小组合作的过程中,应当注重营造民主平等、开放包容的课堂氛围,引导学生大胆提出自己的见解和想法,通过有效的师生互动和生生互动,促进学生多维度、多层次地思考问题,培养其独立思考和批判性思维能力。教师还需要关注小组合作中的过程性评价,通过设置合理的评价标准和反馈机制,引导学生在合作探究中不断反思和改进,培养其团队协作精神和自主学习能力,使学生在小组合作的过程中形成良好的学习习惯和科学素养。
笔者在教学“碳单质的多样性”这一主题时,设计了一个“碳元素家族探秘”的小组合作探究活动,通过让学生深入研究不同碳单质的结构特点与性质的关系,培养学生的发散性思维能力。笔者首先通过多媒体图片和实物分别展示了钻石、石墨、富勒烯(C60)等不同碳单质,并抛出了一个富有探究性的问题:“这些物质都由碳元素构成,为什么会表现出如此不同的性质?”随后,笔者将全班分成8个探究小组,并根据学生的知识水平和能力特点进行了异质组合,确保每个小组都包含学习能力强、动手能力强和表达能力强的学生。为了使探究活动更加系统和深入,笔者精心设计了一份探究指导表,将研究任务分为“微观结构分析”“宏观性质探究”“结构与性质关系讨论”三个层次,并为每个层次设置了具体的研究问题和讨论要点。
在小组讨论过程中,笔者采用了“漫步指导”的方式,在各个小组之间巡回观察,适时提供必要的指导,当看到有的小组在讨论石墨导电性时出现分歧,笔者及时引导他们思考:“石墨中碳原子的层状结构与其导电性之间可能存在什么联系?”“为什么金刚石不导电而石墨却能导电?这与它们的微观结构有什么关系?”通过这些富有启发性的问题,帮助学生建立起物质结构与性质之间的联系。在小组讨论的基础上,笔者又组织了一次“碳元素家族专题研讨会”,让每个小组选派一名代表上台发言,分享他们的研究发现和思考,其他小组则要对发言内容提出问题或给出补充建议。在这个过程中,学生的思维不断碰撞,产生了许多独到的见解,有的小组从原子排列方式的角度解释了不同碳单质的结构差异,有的小组则通过对比不同碳单质的硬度、导电性、溶解性等性质,归纳出了结构决定性质的规律,整个课堂呈现出浓厚的探究氛围。
(四)组织总结交流,自主拓展延伸内容
教师在初中化学课堂教学的总结环节,应当充分发挥学生的主体作用,通过组织多样化的总结交流活动、设计层次性的知识延伸任务、构建开放性的拓展平台等方式,引导学生系统梳理和深化所学知识,培养其自主探究和终身学习的能力。教师在组织总结交流时,需要注重引导学生运用多种思维方式和表达方式,通过概念图、思维导图、知识框架等形式,帮助学生建立知识之间的内在联系,形成系统的知识网络,提高知识的迁移运用能力。教师在设计延伸拓展内容时,应当充分考虑学生的认知特点和学习需求,通过设置与生活实际密切相关的探究课题,激发学生的学习兴趣和探究欲望,引导学生在解决实际问题的过程中深化和拓展所学知识。教师还需要注重培养学生的反思和总结能力,通过引导学生对学习过程进行自我评价和反思,帮助学生形成良好的学习策略和方法,提高自主学习的效果。
笔者在“溶液的酸碱性”的总结环节中,设计了一个“生活中的酸碱大家谈”的交流研讨活动,通过引导学生从多个维度探讨生活中的酸碱知识,实现知识的迁移运用和拓展延伸。在活动开始前,笔者通过多媒体图片和实物分别展示了一系列生活中常见的物质,包括食醋、肥皂、柠檬汁、牛奶、胃液、雨水等,并提出了一个开放性的问题:“这些物质的酸碱性对我们的生活有什么影响?如何科学地利用和处理这些不同酸碱性的物质?”为了使讨论更加深入和系统,笔者设计了一个“酸碱知识探究导图”,将探究内容分为“物质的酸碱性判断”“酸碱度与生活的关系”“酸碱物质的合理使用”三个层面,引导学生从不同角度进行思考和探究。