信息技术背景下高中化学探究性教学思考与研究

    唐永

    摘要：高中化学教学的重要任务是在学科知识学习过程中培养学生的学科核心素养。探究性教学，以学生自主探究学习为课堂中心，以真实问题为背景，以明确学习任务为驱动，以信息技术为支撑，在教师引领帮助下，学生团队合作，运用化学思维、化学研究问题的方法，去发现、思考、分析、解决问题，促使学生在知识习得过程中提升学科素养。本文就信息技术背景下高中化学探究性教学谈谈自己的观点与想法。

    关键词：信息技术 ?高中化学 ?探究性教学 ?学科素养

    一、课堂教学的反思与再认识

    （一）传统教学的再反思

    人是推动社会进步与发展的第一要素，教育承载着引领人成长与发展的使命。长期以来，教师扮演着将结论性知识向学生传授的角色，而学生仅仅只是接受知识的容器。教师是课堂教学的中心，重“教”而轻“学”、重“结果”而轻“过程”、重“知识”而轻“能力、素养”、重“终结性评价”而轻“过程性、增值性、发展性、综合性评价”。这种课堂教学模式抑制了学生思维的发展，学生学到的只是一些零碎孤立的知识，不能深层次理解整合知识，难以建构系统结构化的知识体系，缺乏应用所学知识分析解决生活、生产、社会实际问题的能力。学生对科学本质的探究与体验过程被教师传授知识过程所代替，这样的课堂教学不利于创新人才的培养。

    （二）新时期课堂教学新理念

    新课程推进人才培养模式的变革，促进教育观念的更新，贯彻先进的教育思想教育理念，落实“立德树人”的教育根本任务，以社会主义核心价值观统领课程改革，轰轰烈烈的课堂教学改革如火如荼地进行着，教育信息化改变了“教”与“学”的方式，课堂教学立足素养为本，以学生全面发展为中心，因材施教、个性化发展，倡导学生开展自主探究学习，在真实情境下发现问题并思考设计解决问题的方法，培养学生问题意识，提高创新思维能力，使学生产生对学习的持久兴趣、对科学的敬畏、对知识的渴求、对未来的规划、对社会的责任，彰显学科课堂教学的价值引领功能。

    二、应用信息技术开展化学探究性教学

    教育信息化为学生自主合作探究学习提供了有力的保障，数字化实验、微课、各种软件、图片、视频、动画、图表、音频等等与课程内容的融合，使得课堂教学生动活泼，丰富多彩，教师各尽其能，努力把信息技术充分应用于探究性教学，设计各种教学情境，加深学生对知识的理解，促使学生开展知识的意义建构。

    （一）创设具有探究价值的真实问题情境

    学生在学习过程中不断发现与已有知识、生活经验发生认知冲突的问题，激发对问题本源的探究欲望，从而寻求解决问题探索结论的方法，训练了思维与能力。教师教学的一项重要任务，就是分析学情，依据课标要求，针对教学内容创设具有探究价值的真实问题情境，激发学生学习动机和探究兴趣。一堂课，可以根据知识螺旋上升的规律，设计由简单到复杂的问题，应用信息技术手段精心设计视频、图表、文本、实验等多个教学情境，如跨越时空的学科文化传承，再现科学家探究人类问题的艰辛历程，展示科学研究成果，呈现与人类生活生产科技有关的事实等等，启发学生在情境中发现问题，自主探究解决问题，总结结论，形成对知识的深层次认识，并能在新的情境下，应用所学知识解决新问题。如关于合成氨的教学，可以创设以下几个探究学习情境：首先从世界人口的急剧增长、需要解决粮食问题的角度创设情境，对学生开展责任意识教育，同时诱发学生对固氮问题的思考;接着设计科学家发明合成氨的情境，对学生进行科学史教育，激发产生热爱科学情感;再创设合成氨实际投入生产需要解决的问题情境，更深层次引导学生从速率与限度的化学原理思考合成氨的问题;最后总结形成结论。教学过程把知识、情感、问题融于情境中，在问题的探究解决中使学生得到全面发展。

    （二）建立多元的探究学习体系引领学生思维发展

    探究学习过程以学生自主学习为中心，建立多元的探究学习体系，以情境为背景、以问题驱动、以学生活动为任务，通过教师的引导启发、信息技术支撑、网络资源共享、同伴互助合作、实验事实论证、微课拓展学习、智慧课堂交互交流、数字化实验数据图像，多渠道获取信息，建构知识的逻辑关联，形成结构化知识体系，诱发学生认识由感性到理性、从量变到质变的飞跃。如温度对碳酸钠溶液的pH影响的探究学习，首先提出来自学生生活经验的问题：热的纯碱溶液去污能力较冷溶液强的原因是什么？学生用已有知识解释：温度高水解程度大，pH增大，去污能力增强。教师接着创设与学生认知冲突的数字化实验情境，直观的图像、数据信息给学生强烈刺激，碳酸钠溶液的pH随着温度升高，在某温度后反而下降。此时，学生的思维开始拓展延伸，建构与碳酸钠溶液pH有关联的知识联系，通过假设猜想、同学间讨论、查找资料、开展推理论证，探究问题的本质结论，实现了思维向高层次发展。

    三、探究性教学须立足于学生学科素养

    课堂教学的所有策略都是为了挖掘学生潜能、发展学生素养，使之成长为合格的公民和社会发展需要的人才。化学课堂实施探究性教学，必须立足于学生的化学学科素养，教师课堂教学的每个环节都必须从学生素养提升的角度设计，借助现代教育技术整合各种素材，让学生在真实问题的情境下，在主动探究解决问题的过程中，建构知识，形成对核心概念的深层次理解，逐渐形成学科观念，同时感受学科的社会价值和自身的社会责任，学会科学研究解决问题的方法，这些将影响学生终身。每一个知识背后都深藏着一定的育人背景与丰厚的文化内涵，我们需要研究与思考这些背景与文化对学生可能产生的影响，在知识探究过程中学生学到了什么，是否体现思维、情感、价值观的要素，这些都是实施探究性课堂教学的灵魂。

    探究性教学是在教师的科学指导下，以学生主动参与知识获取的一系列学习活动为特征，在学习内容、学习目标、资源素材、教师、学生交织形成的学习系统中，学生习得基础知识，掌握探究解决问题的技能，学会科学研究的方法，锻炼思维能力，产生探究科学本质、认识世界欲望的教與学双边活动。教师的教学过程，就是要把“教材内容”转化为“教学内容”，把“教师知识”转化为“学科教学知识”，充分调动学生参与探究学习的热情，使其有强烈动机，以情境、问题、活动、评价为教学主线，科学有序设计教学过程，指导学生自主探究。学生在情境中发现问题，通过思维加工，对问题的深度思考，依据自己的学习和生活经验提出假设、设计方案、开展探究性活动，经过实验、讨论、查阅资料、信息技术帮助等活动，收集相关证据、经过逻辑判断、演绎推理、开展论证，总结形成结论，反思评价，交流展示。在自主探究学习活动中，学会解决问题的思维方法，逐渐提升自身学科素养。探究性教学是新课程改革倡导的一种有利于学生全面发展的教学方法，高中化学教师要透彻理解深入思考研究，熟练掌握探究教学策略，提升教育信息化应用能力，引领学生开展真实背景下真实问题的探究学习，培养学生科学素养，形成正确价值观、人生观，达到学科育人目标。

    参考文献：

    [1]叶澜.让课堂焕发出生命的活力—论中小学教学改革的深入[J].教育研究，1997（9）：3-7.

    [2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017.

    [3]刘知新.化学教学论[M].北京：高等教育出版社，2001.

    [4]丁文楚.论新课标理念下探究式教学的艺术[J].中学化学教学参考，2006（11）：21-22.