探究實驗的彈性預(yù)設(shè)與動態(tài)生成論文
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在目前的探究實驗教學(xué)中仍然存在著教師按照教材示范的實驗內(nèi)容和實驗方案進行理想化的預(yù)設(shè)，讓學(xué)生統(tǒng)一規(guī)范地將實驗生成出來。但預(yù)設(shè)只是一廂情愿，生成卻是千變?nèi)f化，實驗中往往會出現(xiàn)新問題、新情況，學(xué)生也會異想天開和另類處理。如何正確對待這一矛盾，發(fā)揮學(xué)生的主動性、能動性和創(chuàng)造性，努力使探究實驗教學(xué)生動、開放、多樣化地呈現(xiàn)，這就需要課前的彈性預(yù)設(shè)，進而促進課堂的動態(tài)生成，實現(xiàn)探究實驗預(yù)設(shè)與生成的和諧共振。
1、什么是探究實驗的彈性預(yù)設(shè)
是指在探究實驗預(yù)測與設(shè)計上具有彈性和留白，依據(jù)學(xué)生在實驗中即時出現(xiàn)的疑難問題或思維成果，作為新的資源與預(yù)設(shè)結(jié)合進行重組，將探究實驗加以完善，有所創(chuàng)新；或補充實驗，引向縱深，從而再有所發(fā)現(xiàn)，有所拓展。例如，探究實驗室制取二氧化碳的方法，筆者在預(yù)設(shè)時已預(yù)測到學(xué)生作出的假設(shè)可能有木炭燃燒、碳酸鈣高溫分解、木炭與氧化銅混合加熱、石灰石與鹽酸反應(yīng)等方法，并采取相應(yīng)的設(shè)計和安排。但在實際教學(xué)中，學(xué)生還提出用雞蛋殼與食醋反應(yīng)、呼吸作用產(chǎn)生、碳酸飲料也能能產(chǎn)生二氧化碳等好多方法。筆者根據(jù)學(xué)生提出的各種假設(shè)和實驗方案，調(diào)整預(yù)設(shè)，將學(xué)生分成若干小組，按照各自的設(shè)計，讓學(xué)生用生活中的常見材料制成簡易的裝置分別來進行探究，最后將各小組的實驗裝置和實驗結(jié)果匯總，讓學(xué)生自己實驗并逐一分析在實驗室制取的過程中每個反應(yīng)的優(yōu)缺點，最后確定實驗室制取二氧化碳的最佳方法。這些都說明再好的預(yù)設(shè)也不可能預(yù)見課堂上出現(xiàn)的'所有情況，預(yù)設(shè)必須要有彈性和開放性。
2、什么是探究實驗的動態(tài)生成
是指根據(jù)實驗中出現(xiàn)的新事物、新情況、新思維或新方法，一方面讓學(xué)生及時微調(diào)實驗預(yù)設(shè)，完成既定的探究實驗內(nèi)容，達成教學(xué)目標。另一方面是為解決疑問，指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)并完成相關(guān)的有創(chuàng)新、有價值、有意義的非預(yù)設(shè)的探究實驗內(nèi)容，拓展教學(xué)目標，促進知識和能力的進一步提高。如在探究NaHCO3化學(xué)性質(zhì)時,我結(jié)合生活中蒸制饅頭、面包的實例，讓學(xué)生思考NaHCO3固體和酸性物質(zhì)（如酒石酸）混合制成的發(fā)酵粉，加水或加熱時為什么能使饅頭、面包等疏松多孔？并要求學(xué)生根據(jù)已有知識思考饅頭、面包的小孔里可能是什么氣體，討論其分析依據(jù)并用實驗加以驗證。不少同學(xué)都帶著好奇的心理積極地進行實驗探究，同時還引發(fā)不少新的思考，如蒸制饅頭時為什么會出現(xiàn)不暄，為什么饅頭有時會發(fā)黃，蒸制饅頭的過程中要注意哪些問題等，通過對這些問題的交流與討論，學(xué)生在互動的過程中主動的獲得了新的知識。這些非預(yù)設(shè)的動態(tài)生成盡管拓展了教學(xué)內(nèi)容，增大了教學(xué)難度，但仍與課本知識緊密聯(lián)系，既解決了學(xué)生的疑惑，滿足了學(xué)生的探究欲望，又再次培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的能力，符合新課程的理念。
3、如何進行探究實驗的彈性預(yù)設(shè)
3.1對探究實驗周密預(yù)設(shè)，增加彈性，使動態(tài)生成成為可能。精心預(yù)設(shè)可以使教師在實驗教學(xué)時有備而來，順勢而導(dǎo)，提高實驗生成的質(zhì)量和水平。因此，有必要對探究實驗中的設(shè)疑、假設(shè)、方案進行反復(fù)分析、推敲、研究，對實驗裝置、方法、步驟盡可能改進、完善和創(chuàng)新，使其靈活多變，富有彈性；要充分考慮到實驗的現(xiàn)象和結(jié)論可能會有哪些不同，學(xué)生在實驗設(shè)計時可能有哪些想法，實驗操作中可能會出現(xiàn)哪些問題，實驗失敗的可能原因，如何給創(chuàng)新思維和動態(tài)生成留足時間和空間等。預(yù)設(shè)越細致，動態(tài)生成就越有可能，越有效果。 3.2立足實驗的主體是學(xué)生，洞悉學(xué)生的思維和行為
全面了解學(xué)生，研究學(xué)生的心理和學(xué)習行為，根據(jù)學(xué)生的已有經(jīng)驗和認知規(guī)律進行預(yù)設(shè)，想學(xué)生所想，備學(xué)生所疑，盡可能預(yù)計學(xué)生實驗活動中的各種情況，考慮節(jié)外生枝如何處理，事先作出相應(yīng)的教學(xué)安排，從而使預(yù)設(shè)具有針對性。
3.3通過實驗反思引導(dǎo)彈性預(yù)設(shè)在實驗前進行反思，把以前的動態(tài)生成納人現(xiàn)有的預(yù)設(shè)范圍，拓寬預(yù)設(shè)的可能性；在實驗中進行反思，及時調(diào)整、改變和充實預(yù)設(shè)，使預(yù)設(shè)不斷完善；在課后進行反思，對實驗進行回顧、批判，總結(jié)和提煉有效的動態(tài)生成，明確實驗改進的方向和措施。這樣，預(yù)設(shè)才會無限接近生成。像上述探究實驗室制取二氧化碳能有那么多的預(yù)設(shè)，其實就是多次實驗反思的結(jié)果。
4、如何激發(fā)、引領(lǐng)和調(diào)控探究實驗的動態(tài)生成
4.1動態(tài)生成的激發(fā)讓學(xué)生在與教師、同學(xué)進行實驗時的互動中催生可遇而不可求的智慧火花，激發(fā)動態(tài)生成的探究實驗。例如：在“測定空氣中氧氣含量”的實驗時，把書本的實驗作為原理自學(xué)。然后，出示一些實驗儀器：集氣瓶、雙孔橡皮塞（上有導(dǎo)管、燃燒匙）燒杯、彈簧夾、酒精燈（火柴）等，一些藥品：磷、硫、木炭、水等，設(shè)計測定氧氣含量的方案。學(xué)生討論積極，但不敢一試。這時老師的鼓勵和點撥雙管齊下，有學(xué)生上場了。不同次的實驗，倒流入集氣瓶中水的體積也會有所不同，有的正好1/5，有的超過，有的不滿。不管哪種情況，都能讓學(xué)生繼續(xù)探究下去，找出不準的原因。然后更深層地探究用木炭或硫代替磷行嗎？為什么？這時舉手要求實驗的學(xué)生爭先恐后。
4.2動態(tài)生成的引領(lǐng)和調(diào)控。探究實驗的動態(tài)生成離不開教師的引領(lǐng)和調(diào)控。針對課堂上出現(xiàn)的預(yù)設(shè)以外學(xué)生質(zhì)疑問難，教師要因勢利導(dǎo)，不能一味追求生成的量，遷就學(xué)生漫無邊際的質(zhì)疑，遠離了預(yù)設(shè)的目標；可通過讓學(xué)生課外查閱資料、課外探究的方式來滿足學(xué)生的求知欲。在交流與討論過程中要觀察學(xué)生、傾聽學(xué)生間的不同聲音并與學(xué)生積極互動，要尊重學(xué)生的個性化表現(xiàn)，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新思維和獨特的感悟，逐步引導(dǎo)學(xué)生把不合理的猜想去舍、修正為合理的猜想。在實驗過程中，要了解實驗情況，發(fā)現(xiàn)問題，捕捉其中可能出現(xiàn)的意想不到的閃光點。對整個探究過程中不斷涌現(xiàn)的新的信息資源，教師要加以篩選重組，對有價值的新情況、新思維或新方法組織學(xué)生集中討論，使課堂再產(chǎn)生新的思維碰撞和交鋒，豐富、延伸、超越預(yù)設(shè)，形成高水平和精彩的生成。
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