“小步子 大目标”——多层次实施初中化学探究教学，提高学生科学素养

胡路漫

（福州十八中 福建 福州 350005）

自从新课程改革以来，“科学探究”成为大部分教育者关注的热点和研究的课题。 教学论的专家们从理论的角度阐述了科学探究在科学教育中的重要作用，一线的教师们也通过大量的教学实践， 希望赋以科学探究具体、有效可行的操作方法。 如何让学生从科学探究活动提高科学素养；何种方式的探究教学最有利于提高学生的科学素养成为争议的焦点。

一、化学探究教学中缘何要循序渐进

伊索寓言中曾有这么一则故事，故事的大意是这样的： 一个饥寒交迫的穷人在一个雨夜来到一个富人家，他先问看门的仆人能否让他进去烘干衣服，仆人看他的要求不过分，便同意了。 而后这个人又请求厨娘借给他一口锅让他煮点“石头汤”喝，厨娘出于好奇也同意了。于是， 这个穷人从地上捡了一块石头洗干净放进锅里，他对厨娘说再借我些盐吧，厨娘就给了他些盐，之后又提出要了些菜叶，甚至是碎肉末，厨娘也都一一给了他，最后这个聪明的穷人把石头丢掉， 喝了一锅美味的肉汤。 看完这个故事，我们都不免感叹穷人的睿智，很显然，如果这个穷人一开始便对看门的仆人说让他进去煮点肉汤喝，结局便不会如此，仆人一定会认为他是个疯子，并将他拒之门外。 但细细想想，为什么仆人和厨娘都会一再答应他的要求？ 从故事当中不难发现，穷人的每一个小要求都让人很容易接受，而正是这些看似微小的请求加乘起来就足以达到使他解决温饱的大目的，这就是心理学当中著名的“登门槛效应”［1］。 从心理学的维度上讲， 人们往往更容易认同那些看起来简单合理的要求，而难以接受复杂、不易完成的任务。 因此，在探究教学中，我们也需要循序渐进给学生提出他们“跳一跳，就能够得到”的要求，引导学生踏进科学的“门槛”，这样学生才能进入科学的殿堂，体会灵魂与科学的碰撞。

在教学实践的过程中，部分教育工作者往往都把教学的重心放在要将学生的科学素养提高到什么样程度，但是他们恰恰忽略了一个最重要的问题，就是教学的起点（在实施教学前，学生的知识和能力已经达到何种程度）。 现代教学理论认为，有效的教学不仅仅在于教学的终点，而是教学起点和教学终点之间的距离，是否在教育者的引导帮助下受教育者所能跨越的范围内。 超出了这个有效范围， 此时的教学就不能被认为是有意义的。因此，透过现代教学理论的视角，我们认为在教学实践中循序渐进具有理论意义。

众所周知，探究教学要成功实施，需要具备许多的因素，其中最重要的是学生要具备一定的化学知识和实验能力。 而化学作为九年级新开设的课程，此前学生从未接触过这门学科， 具有的知识和操作技能是非常有限。 若教师全然放手，任由学生探究，那么就有可能导致大部分学生学无所获，甚至部分学生连探究的问题都没弄明白，教学的效果就可想而知。 倘若教师开始时多加引导，待学生知识和技能逐渐成熟后再渐渐放手，效果就要理想得多。 因此循序渐进在化学探究教学中具有现实意义。

二、化学探究教学中的“小步子，大目标”

如何循序渐进进行化学探究教学呢？ 对科学探究的过程进行分解， 我们可以知道科学探究的过程可以分为：提出问题，假设、设计实验、解释与结论、表达交流、拓展迁移［2］。

在这六个过程中，按照每个步骤的难易程度，就可以将其分为三个层次，依层次进行教学。

第一层次是解释与结论、表达交流。 在这个层次的教学前，只需学生具有相应的化学知识和较好的表达能力即可，教学的起点较低。 在此层次的教学过程中，通过教师的引导，观察实验的现象，将其描述出来；并在教师的问题导向下，进行现象的分析解释，并将自己的观点表达出来与同伴讨论。 教学起点和终点的距离就在于如何用已知的知识理论来解释实验现象，培养学生简单的化学思维。这个距离通过教师引导帮助，是完全能够跨越的。

以粤教版九年级化学2.1 探究空气中氧气的含量为例，探究学案可以设置为：

提出问题：空气中氧气的含量是多少？

查阅资料：空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等，其中氧气大约占空气体积的1/5。

假设与猜测：氧气约占空气体积的1/5。

实验与事实：

?

解释与结论：

红磷燃烧消耗了集气瓶中的______，造成集气瓶的气压______，大气压______（填“大于”、“等于”、“小于”）集气瓶内气压，水从______流入______中。流入集气瓶的水大约占集气瓶体积的______。 由此可以推知氧气约占空气体积的______。

拓展与迁移： 是否能用木炭代替红磷完成上述实验？______（填“是”或“否”）。 （提示：木炭燃烧生成二氧化碳气体。 ）

在本探究学案中，在教师的问题引导下，由学生自主完成的部分是较为简单的第一层次内容，包括对红磷燃烧实验现象的描述；解释红磷燃烧实验后为什么会有水流入集气瓶， 由此得出氧气占空气体积约1/5 这样正确的实验结论。 这对于具备气压等相应物理学知识的学生而言，完全能够通过教师的引导帮助，结合简单的化学知识得以实现。 在这一层次内容的教学中，教师可以先以引导为主，在探究学案中以问题的形式帮助学生明确实验观察的重点，把握结论的方向，而后逐渐降低问题的比重，渐渐放手，直至学生能自主观察描述与实验有关的现象，得出正确的结论。

第二层次是假设、提出问题。 在这个层次学习中，学生不仅能描述和解释现象，还要能够在引导下根据某个化学现象，提出自己所要探究的问题，做出合理的假设。在这个层次目标的达到，对学生的起点要求较高。 在探究前，学生不仅要有较多的知识储备，还需要有一定的化学思维，唯有如此，提出的问题才具备探究的价值，做出的假设才不至于偏离科学结论太远。 因此第二层次的教学应该建立在第一层次教学目标基本达成的基础上，以此作为第二层次教学的生长点。 即在此层次的教学前，在适时的点拨下，学生已经基本具备描述现象和依据现象得出结论的能力。 在第二层次的教学中，逐渐培养依据实验的目的和结论提出问题的能力。

以4.3 探究水的组成为例，探究学案可以设计为：

探究目的：探究水的组成

提出问题：________________________。

假设：________________________。

实验与事实：

?

解释与结论：水在直流电的作用下被分解为______。水由______和______元素组成。 一个水分子由____________和______构成。

拓展与迁移：化学反应前后，分子改变，原子不变。

在“水的组成”探究教学中，教师在学案中将探究的目的和结论的大致方向告知学生，学生在此基础上提出“水由什么元素组成？ ”“一个水分子由什么微粒构成？ ”这样的问题，应该不成问题。 与此同时，在问题的基础上，结合学生对水的化学式的理解，不难得出“水由氢元素和氧元素组成”的假设猜测。 值得注意是，在教学中教师应该有意识将自己的地位，渐渐由“引导者”向“辅助者”转化。

第三层次是设计实验、拓展迁移。 在一二两层次教学的基础上，依据做出的猜想设计实验验证，得出正确的结论；对实验中存在的问题进行改进。 这需要学生具有系统的化学知识，较强的综合分析能力，批判性的思维，才能设计出科学合理的实验。

以“探究一瓶久置的氢氧化钠固体的成分”为例，探究学案可以设计为：

探究目的：久置的氢氧化钠固体中的成分

提出问题：__________________。

猜想：（1）NaOH；（2）____________；（3）____________。

实验与事实：

?

解释与结论： 久置的氢氧化钠固体有______，猜想______成立。

拓展与迁移：保存氢氧化钠是应该______保存。

在本探究学案中，开放度和学生的参与度大大提升，对一瓶久置的氢氧化钠固体， 学生不仅要能对其成分进行猜想，还要能选择合适的试剂来验证自己的猜想，并得到正确的结论。学生在具备“NaOH 在空气中容易潮解，并易与CO2反应发生变质成为Na2CO3”这个知识的前提下，就 不 难 做 出 猜 想：（1）NaOH；（2）Na2CO3；（3）NaOH 和Na2CO3。 其中Na2CO3可以用稀酸或者是CaCl2溶液来检验，因为本实验还涉及到NaOH 的检验（NaOH 能使酚酞变红），故要排除碳酸钠的干扰（碳酸钠溶液也能使酚酞变红），所以本实验应该先添加过量的CaCl2溶液，若有沉淀产生，则证明有Na2CO3；再加适量的酚酞，若变红则证明有NaOH。这就需要学生具备一定的分析和解决问题的能力。 因此，这个层次教学的开展要在一二两个层次教学的基础上，通过锻炼学生的思维，达到教学效果。

三、结语

维果茨基曾经提出最近发展区的教育思想。 他认为学生的发展有两种水平：一种是学生的现有水平，另一种是学生可能的发展水平。 两者之间的差距就是最近发展区。 教学应着眼于学生的最近发展区，然后在此基础上进行下一个发展区的发展［3］。探究教学，无论哪一个层次，教学的关键点都在于循序渐进， 要依据学生已有的知识和能力水平作为生长点，帮助学生逐步跨越最近发展区，按照小步走的教学策略， 分解探究目标， 通过设计小的步骤，让学生试着跳一跳，去摘知识树上那些离他最近的果实，长此下来，学生的科学素养必将有较大的提升。

［1］ 刘儒德.教育中的心理效应［M］.上海：华东师范大学出版社，2006：217~220

［2］ 江琳才.化学（九年级上）［M］.广州：广东教育出版社，2009：24~25

［3］ Vygotsky，L.S.Interaction between learning and development.From：Mind in Society. Cambridge，MA： Harvard University Press，1978. 79~91