由于科學探究的突出地位和作用，如何在化學課堂教學中有效實施探究性學習成為當前課堂教學中的一個主題，下面就談談我在課堂教學中的一些做法。

　　摘要：文章以《金屬的腐蝕和防護》課堂教學實踐為例，從情景創設—問題假設—實驗驗證—再假設再驗證—交流評價等環節就探究性學習教學的有效實施作了初步探討。

　　關鍵詞：教育核心期刊投稿,化學教學,探究性學習,實驗驗證

　　新《化學課程標準》將科學探究作為一種重要的學習方式，重視和強調學生自主的、開放的探究學習。這是本次課程改革的一個重要特征，它打破了原有的課程體系框架，重新注入新的課程觀念，構建新的課程標準。同時，改變了教師的教學方式和學生的學習方式，是一種教學形式和觀念上的雙重變革。

　　一、情境創設

　　建構主義學習理論認為“情境”、“協作”、“會話”和“意義建構”是學習環境中的四大要素。學習環境中的情境必須有利于學生對所學內容的意義建構。而學習情景的創設不僅僅有利于學生學習興趣的提升，更加重要的是能夠讓學生自主的發現問題產生質疑。

　　我們知道，在教學實踐中“發現一個問題”往往比“解決一個問題”更重要。如果學生沒有自己的問題，就永遠沒有學科發展的內驅力。既然“問題”是探究活動的出發點，那么“好的問題”就是探究性教學獲得成功的關鍵。在教學中，我努力讓情景創設與探究活動的“問題產生”做到有機結合。

　　在“金屬的腐蝕和防護”的教學中，我預先設立課前準備環節。為了讓學生更加全面地了解金屬的腐蝕現象，我設立“三組一環節”。三組分別是“生活組”、“數據組”和“事故組”。“生活組”通過攝影的形式拍攝生活和生產中金屬腐蝕的畫面；“數據組”通過網絡查詢的方式積累各項有關金屬腐蝕的數據，如全世界每年因腐蝕報廢的鋼鐵約占年產量的30%；美國每年因腐蝕要多消耗3.4%的能源；我國每年因腐蝕造成的經濟損失至少達二百億等等；“事故組”負責收集因為金屬腐蝕導致的重大事故的新聞，如石油管道破裂、橋梁塌陷、化工廠毒氣泄露等等。在課堂上，給予每組代表一分鐘的時間展示本組的成果。“一環節”是預先提問環節，即學生通過生活經驗和教材就本節內容的學習提出相應的問題，并由老師課前收集，篩選。

　　“三組一環節”充分避免了網絡圖片和視頻的盲目堆積，充分調動了學生，使學生得以親身參與和體驗。學生就不由自主地關注：“金屬為什么會被腐蝕？如何防止金屬的腐蝕？”而如果這樣的問題不是學生自主提出，學生就缺乏震撼和內心的觸動，而在后期探究過程中效率就會大打折扣。

　　二、問題假設

　　探究性學習的開展必須建立在學生已有的生活經驗和認知基礎上去收集信息。信息的收集卻不是內容的簡單堆積，學生應該具有去粗取精的歸納能力、去偽存真的辨識能力。再根據自己收集信息進行分析從而作出問題假設。而問題假設的關鍵在于問題本身是否具有發展性，是否能夠發展教學內容，發展認知水平，發展思維品質。

　　例如，在探究“不同條件下鐵釘的銹蝕”教學環節中，“生活中鋼鐵在潮濕的空氣中和在干燥的空氣中哪種條件下腐蝕得快？為什么？”這樣的問題就不具備發展性，因為這已經是學生所熟知的生活經驗。所以為了使問題假設更加有效，教師必須在諸多問題中引導學生進行問題的選擇。

　　在本課中，筆者根據學生在“預先提問”環節，選擇了三個具有發展性的問題假設進行了探究：

　　1.溶液的酸堿性對金屬的腐蝕是否會有影響？

　　2.究竟腐蝕鐵釘是氫離子的作用還是氧氣的作用？

　　3.碳究竟在鐵釘的腐蝕中起到了什么作用？

　　三、實驗驗證

　　具有發展性作用的問題假設是探究性學習有效實施的必備前提。我們必須提供實驗來檢驗假設的正確與否。巧妙地設計實驗是化學探究中檢驗假設正確性的最佳途徑。實驗設計中需要注意對照的原則和唯一變量的原則。例如，怎樣控制自變量？怎樣觀察、測量因變量？怎樣控制無關變量？怎樣設計對照組？

　　例如，在探究第一個問題假設“溶液的酸堿性對金屬的腐蝕是否會有影響？”中，教師組織學生通過小組討論，分析出該實驗的自變量是溶液的酸堿性，因變量是電化學腐蝕程度。正是酸堿性這一自變量的改變導致了對電化學腐蝕程度這一因變量的變化。因此，在實驗設計中，如何控制溶液的pH值，如何觀察和測量因變量，如何設計對照組就成為了實驗能否成功的關鍵。具體實驗步驟如下：

　　1.分別用鹽酸溶液、氯化鈉溶液、氫氧化鈉溶液潤洗三只具支試管；

　　2.用藥匙取鐵粉、碳粉緩慢地放入具支試管中；

　　3.把具支試管固定在試管架上；

　　4.向小試管中滴加少量紅墨水，把導管插入到小試管中，使溶液液面沒過導管口；

　　5.立即用塞子塞住具支試管的試管口；

　　6.仔細觀察導管中的液面和小試管中液面的變化。

　　學生通過小組討論交流后很容易得出結論：無論酸性，中性，堿性都會產生金屬腐蝕現象。于是，學生就對引起金屬腐蝕的真正原因更加好奇。教師接著引導學生進入了第二個問題假設的驗證分析：倒吸現象因為鐵粉被氧氣氧化，所以中性和堿性條件下是氧氣氧化了鐵；“液面上升現象”因為有氫氣產生，所以在酸性較強的條件下氫離子氧化了鐵。

　　通過這樣簡單對照試驗，學生就非常將酸堿性條件和析氫腐蝕、吸氧腐蝕一一對應，就更好體驗了金屬腐蝕的本質是金屬單質被氧化的過程。

　　當然，由于學生實驗操作方式的差異，藥品加入量的不同，實驗控制能力和觀察角度及時間都有差異等原因，得到的實驗現象和數據并不一定完全相同。另外，在學生得到的實驗數據中，還可能會遇到許多偏離老師預設的情況。這就需要教師在教學時及時引導學生對實驗數據進行有效的分析，找到每組實驗數據不同的原因。如果有意跳過那些和我們課堂預設不同的部分，就會使我們的課堂缺乏生動性和信服度，也就喪失了探究性學習的真正意義。例如在“析氫腐蝕”實驗中，就可能出現以下幾種情況：

　　1.導管中液面并沒有什么變化；

　　2.導管中液面下降；

　　3.導管中液面上升；

　　4.導管中液面先下降后上升。

　　針對實驗現象，老師要引導學生解釋實驗現象。學生的表達或許并不完全正確，老師必須及時進行點撥和總結，幫助找出產生各種現象的原因。

　　四、再假設再驗證

　　當然學生并不一定會根據教師課堂的預設而提出相關的假設，作為老師要充分肯定學生的質疑，在驗證過程中創造條件為這部分同學的假設提供必要的驗證。這樣充分關注到了不同層次，不同性格的學生，更加有利于學生的個性發展，更加鼓勵了學生開放式的思維在課堂中不斷閃光。

　　例如：在析氫腐蝕中有同學質疑是不是因為產生二氧化碳使液面上升的。面對這樣的問題假設，我們就可以抓住機會將問題發展下去。首先進行對照試驗：僅將碳粉加入上述實驗的試管中并沒有液面的變化，和原實驗進行對比說明并沒有二氧化碳生成。于是，我們可以進行探究下一個問題假設：碳粉究竟有什么作用？教師引導學生進行第二個對照實驗：僅將鐵粉加入到上述實驗的試管中，發現液面沒有改變。并和原來實驗現象進行對比：碳粉是構成電化學腐蝕的重要電極材料，并且在相同條件下電化學腐蝕比化學腐蝕要更快。

　　通過以上實驗驗證，學生充分體會到了什么自變量和因變量，什么是唯一變量原則，什么是對照原則，充分發展了學生的思維、學習能力和學習方法，實施了真正有效的探究活動。

　　五、交流評價

　　每個學生都有表達自己觀點的意識。要使學生能將這種意識變成現實，教師就要尊重學生表達自己觀點的愿望，并在科學探究的交流中實現這種愿望。

　　例如：在“析氫腐蝕”實驗現象的交流中，學生就各種現象從多種變量的角度進行討論，發現上述的四種現象居然都有可能是正確的。現象一：可能是酸的加入量過少導致現象明顯，并只觀察了實驗的前端現象（后階段的吸氧腐蝕還沒有發生）；現象二：析氫腐蝕產生氫氣；現象三：只觀察到了后階段吸氧腐蝕的發生；現象四：先發生析氫腐蝕后發生吸氧腐蝕。

　　在學生為自己觀點辯護的過程中，教師對其的支持或辯駁都是對學生的一種肯定的評價，但千萬不要輕易否定學生的某種觀點，因為從學生的認知角度出發或許就是正確的。

　　總之，探究性學習是培養學生學習能力、合作能力的重要途徑，是有效實施整個中學階段教育教學的重要前提條件。在新課改背景下，實行探究性學習最能體現新課改的本質要求。因此，我們要在課堂教學中卸下浮夸的表象，追求真正有效的探究性學習。

　　參考文獻

　　[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（實驗稿）[S].北京：人民教育出版社，2003

　　[2]何克抗.建構主義──革新傳統教學的理論基礎（上）[J].電化教育研究，1997，（03）