我在研究《普通高中化学课程标准》中发现,在化学必修I、必修II和选修I三个模块的53个知识点里,就有56个探究问题列在"活动与探究建议"中,而其中又有35个探究问题是可以在课堂中进行探究活动的。这不仅说明了科学探究的重要地位,更说明了课堂教学在科学探究中的重要作用。在课堂教学中进行科学探究,不但不会改变课堂的主战场的地位,而且还能有效地发挥课堂功能的作用,特别是课堂的实现交往、情感归属和个性发展功能的充分发挥。而课堂功能的有效发挥,又会促进课堂教学中科学探究的有效进行。大量研究表明,学生参与课堂教学的方式直接影响了学习结果,单纯的行为参与方式并不能促进学生高层次思维能力的发展,只有以积极的情感体验和深层次的认知参与为核心的学习方式,才能促进学生包括高层次思维在内的全面素质的提高。例如,我在讲到新课标人教版化学选修1《化学与生活》中维生素的内容时,为了突破维生素C的性质与检验这一教学难点,组织了学生在课堂中进行以下的科学探究:
1 发现与提出问题阶段
[教师活动]引导学生将桌面上的苹果切开,在其中的一个切面上涂上葡萄汁,再对比观察其颜色变化,提出有意义的问题。
[学生活动]学生发现没涂葡萄汁的苹果切面很快就变成褐色,而涂上了葡萄汁的苹果切面变色的速度明显减减缓了。于是产生了一系列的疑问,再围绕本节课的教学目标进行交流,最后优化、集中出如下问题:
(1)是苹果中的什么物质在空气中发生了反应,并生成褐色的物质?
(2)葡萄汁为什么能减缓苹果切面变色的速度?是葡萄汁中含有大量的维生素C的缘故吗?维生素C在这过程中又表现出了什么性质?
(3)其它新鲜的水果、蔬菜中也有维生素C吗?
2 猜想与假设阶段
[教师活动]让学生展示其课前上网或查找资料所收集的关于水果中营养成分及其功能的资料,鼓励学生进行有根据的大胆猜想与假设。
[学生活动]学生在整理收集到的资料发现,切开的苹果很快变色,是由于在苹果中含有酚类、Fe2+等还原性物质及一些氧化酶,它们在接触空气后易被O2氧化而生成了褐色混合物的缘故,且葡萄中的维生素C含量高达25%(mg/100g食物),远高于苹果的5%,于是猜想:
(1)可能是由于葡萄汁中的维生素C减缓了苹果切面变色的速度。
(2)可能葡萄汁中的维生素C也具有还原性。
(3)可能其它的水果中也含有维生素C。
接着根据猜想进行假设:
(1)假设是葡萄汁中的维生素C减缓了苹果切面变色的速度,则可以用维生素C溶液代替葡萄汁来验证。
(2)假设维生素C具有还原性,就应该用碘水和淀粉溶液来验证。
(3)假设其它的水果中也含有维生素C,也应该可以用碘水和淀粉溶液来验证。