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探析高中化學(xué)實驗教學(xué)中的合作學(xué)習(xí)模式
論文關(guān)鍵詞：合作學(xué)習(xí) 化學(xué)實驗教學(xué)
論文摘要：合作學(xué)習(xí)是指以小組合作作為主要組織形式，讓學(xué)生依據(jù)一定的分工、程序和方法在異質(zhì)小組中共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，利用合作性人際關(guān)系交往促使學(xué)生在認(rèn)知、情感等方面得到發(fā)展的一種教學(xué)策略體系。合作性學(xué)習(xí)是相對個別學(xué)習(xí)而提出的，它也是一種學(xué)習(xí)組織形式。本文就合作學(xué)習(xí)進(jìn)行了探索和研究，試圖從學(xué)生角度出發(fā)，研究和探討合作學(xué)習(xí)對學(xué)生學(xué)習(xí)的影響，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，適應(yīng)現(xiàn)代教育改革的需要。
隨著現(xiàn)代教育改革的不斷深入和發(fā)展，實驗的探究功能及其教育意義越來越為人們所重視。在新設(shè)計的課程和教科書中，探究性實驗大量地出現(xiàn)。這種做法在顯示其優(yōu)越性的同時，也逐漸暴露出操作難度大，難以保證效果的問題。怎么辦？退回去是沒有出路的。我們只有積極地想辦法來解決新出現(xiàn)的問題。筆者認(rèn)為，為解決上述問題，在探究性實驗中采用合作學(xué)習(xí)策略，以此為突破口，不失為一種方法。為此，筆者對在化學(xué)實驗教學(xué)中如何運用合作學(xué)習(xí)策略進(jìn)行了初步的研究和探索。
一、合作學(xué)習(xí)的基本操作策略
小組合作是合作學(xué)習(xí)最常用的形式，其操作要點如下：
1.小組的組建要注意“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”
建立小組是合作學(xué)習(xí)的前提和基礎(chǔ)。合作學(xué)習(xí)的分組一般采取組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)的原則。即在小組內(nèi)學(xué)生有一定的差異，而在班級的小組之間基本是相似的。小組的人數(shù)一般在3－5人之間，并且這種分組可以隨時調(diào)整，使每個同學(xué)都有和其他人合作的機(jī)會，以保證班級同學(xué)的發(fā)展。小組成立后，教師要在小組成員之間建立相互依賴的關(guān)系�？梢圆扇∫韵路椒ǎ喊研〗M學(xué)習(xí)的任務(wù)分解，小組中的每個成員必須完成其中一部分，整個學(xué)習(xí)的任務(wù)才能完成；給每個成員安排不同的角色；成績考核時，以小組的平均分作為每個人的成績，只有當(dāng)每個小組成員達(dá)到某一標(biāo)準(zhǔn)時，才能給每個人獎勵；以小組為單位開展學(xué)習(xí)、競賽。
小組建立應(yīng)注意如下問題：
�、俜止ず侠�
小組在進(jìn)行工作分工時要注意組內(nèi)各成員的特點，根據(jù)組員的特長進(jìn)行分工。有的同學(xué)的邏輯思維比較強(qiáng)，可以安排他們進(jìn)行理論探討，提出合理化的意見和建議，設(shè)計探索過程，預(yù)測探究結(jié)果。而有的同學(xué)的動手能力比較強(qiáng)，可以安排他們依據(jù)基本原理，遵循設(shè)計思路，進(jìn)行合理化的實驗，詳細(xì)記錄下觀察到的現(xiàn)象，并及時將實驗的結(jié)果反饋，從而驗證預(yù)測結(jié)果的正確性。
�、谝龑�(dǎo)互助
在合作學(xué)習(xí)中，小組的成員之間是一種相互幫助的關(guān)系，每個成員之間是同舟共濟(jì)、榮辱與共的關(guān)系，每個人都為自己和其他成員的學(xué)習(xí)負(fù)有一定的責(zé)任。在合作學(xué)習(xí)中，小組成員之間需要相互幫助，小組內(nèi)其他成員的成功也就意味著自己的成功。同時，小組成員之間也通過互助各自獲得相應(yīng)的進(jìn)步和發(fā)展。
�、蹖崿F(xiàn)互補(bǔ)
合作學(xué)習(xí)在小組組建的時候，教師就要充分考慮學(xué)生的不同特點、技能，盡量使小組內(nèi)每個成員都有不同的特點。因為在這樣的合作小組中，通過合作，可以達(dá)到互補(bǔ)，使不同水平和具有不同特點的學(xué)生在合作中相互促進(jìn)，實現(xiàn)所有學(xué)生都獲得充分發(fā)展的目的。
2.重視合作態(tài)度和技能的培養(yǎng)
合作態(tài)度和技能在小組合作學(xué)習(xí)中占據(jù)非常重要的地位。因此，教師要注意對學(xué)生合作態(tài)度和技能的培養(yǎng)。在合作學(xué)習(xí)中學(xué)生應(yīng)具備的合作態(tài)度和技能是：
�、賹W(xué)習(xí)積極主動，勤于思考，不依賴于教師和其他同學(xué)；樂于助人，優(yōu)勢互補(bǔ)，強(qiáng)弱相助。
②虛心學(xué)習(xí)，專心傾聽別人發(fā)表意見，不隨便打斷別人發(fā)言，人人機(jī)會均等。
�、鄹矣诎l(fā)言和質(zhì)疑，不同的意見一定要講出來，并說明理由。
�、芊䦶念I(lǐng)導(dǎo)，討論時要輪流發(fā)言，說話的聲音輕，不大聲喧嘩。
�、萁⒑途S護(hù)小組成員之間相互信任的技能。如尊重別人，能調(diào)控自己的情感，對別人恰當(dāng)?shù)馁澝赖取?
⑥掌握同學(xué)間有效溝通的技能。如聽出別人發(fā)言的要點，一邊聽一邊思考，表明自己的見解，發(fā)言條理清楚，簡練而又突出重點等。
�、呓鉀Q組內(nèi)沖突的技能。如組員間有爭議，有不同的見解能妥善處理等。
�、嗯囵B(yǎng)合作策略的技能。如會選擇恰當(dāng)?shù)暮献鞑呗�，恰�?dāng)?shù)胤止�，�?yōu)化組合等。
3.搞好對小組合作學(xué)習(xí)的評價
為了提高合作的質(zhì)量，應(yīng)該加強(qiáng)合作學(xué)習(xí)效果的評價，可以通過小組自評和教師評價相結(jié)合的方式。在評價中應(yīng)注意以下幾個方面：小組活動的方式，小組活動的秩序，組員的參與狀況，活動結(jié)果的匯報水平，對其他組意見的修訂和補(bǔ)充，組員學(xué)習(xí)的效果。另外還要評價在小組學(xué)習(xí)中與其他人相處的能力和合作的技能。
二、合作性學(xué)習(xí)在探究性實驗中應(yīng)用的教學(xué)實踐
合作性學(xué)習(xí)在探究性實驗教學(xué)中的一般模式：分組——小組討論——提出問題——小組內(nèi)進(jìn)行分工——收集信息，提出假說——設(shè)計方案——驗證假說——得出結(jié)論——進(jìn)行評判。
下面通過幾個教學(xué)實例來對合作學(xué)習(xí)模式進(jìn)行一些探討。
1.關(guān)于氯氣漂白作用的探究性實驗
中學(xué)化學(xué)教材中有不少富有探究性的實驗，它們是進(jìn)行探究性實驗教學(xué)的好素材。教學(xué)時可以不改變教材中原有的實驗內(nèi)容，僅僅通過對教學(xué)過程的優(yōu)化設(shè)計就能增強(qiáng)實驗的探究性。例如在高一教材中，在學(xué)習(xí)氯氣的有關(guān)性質(zhì)時，可以將課本的實驗重新進(jìn)行設(shè)計。向?qū)W生提出問題：“將氯氣通入盛有酚酞的氫氧化鈉溶液的燒杯中，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？可能的原因是什么？如何來驗證你的結(jié)論？”
�。�1）首先小組內(nèi)進(jìn)行討論
對照任務(wù)，進(jìn)行人員分工。首先小組內(nèi)進(jìn)行討論。小組成員可以依次發(fā)言，各抒己見。在小組中達(dá)成共識的基礎(chǔ)上，提出假說：①氯氣溶于水時生成了鹽酸和次氯酸，二者均可以電離出氫離子，消耗了氫氧根離子，從而使溶液變成無色；②氯氣溶于水后生成了次氯酸，而次氯酸具有強(qiáng)氧化性，從而使得酚酞發(fā)生氧化還原反應(yīng)而褪色。
�。�2）對照任務(wù)，進(jìn)行人員分工
這時，小組內(nèi)再進(jìn)行分工，一部分設(shè)計實驗來檢驗假說①，另外一部分同學(xué)去檢驗假說②。此時教師可以適當(dāng)加以引導(dǎo)，如何檢驗假說①，可以向已經(jīng)褪色的溶液中加入酸，看是否可以恢復(fù)原來的顏色，若可以，則證明假說是正確的，反之，則是錯誤的。如果檢驗假說②，可以向已經(jīng)褪色的溶液中加入酚酞試液，看是否可以恢復(fù)原來的顏色，若可以，則證明假說是正確的，反之，則是錯誤的。當(dāng)然，學(xué)生也可以自行設(shè)計其他的方法，只要科學(xué)并且可行，有明顯現(xiàn)象即可。學(xué)生應(yīng)用教師所提供的藥品進(jìn)行分組實驗，小組內(nèi)將實驗結(jié)果進(jìn)行匯總，得出結(jié)論。在整個過程中，教師應(yīng)該隨時觀察每一小組活動情況，結(jié)束時對每一小組活動情況進(jìn)行評比，指出各自優(yōu)缺點和需要改進(jìn)的地方。同時，也可以讓學(xué)生互評，說出自己設(shè)計的目的，進(jìn)行的操作過程，所獲得的實驗結(jié)果，成功的地方和不足的地方。通過這樣的一個互評過程，可以使每一個小組看到他人的長處，應(yīng)該學(xué)習(xí)的地方。
這樣優(yōu)化組合后，實驗的啟發(fā)性和探究性大大增加，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性被激發(fā)起來，對學(xué)習(xí)化學(xué)會產(chǎn)生濃厚興趣，也可以使學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究的一般過程與方法，品嘗到成功的喜悅。
2.關(guān)于溴水與乙烯反應(yīng)的探究性實驗
挖掘教材中驗證性實驗，探求其中可轉(zhuǎn)化為運用探究性實驗的教學(xué)方法來進(jìn)行教學(xué)的使用內(nèi)容，將其設(shè)計為探究性實驗，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，促使形成主動探究解決問題的正確途徑，讓學(xué)生成為新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者。如在乙烯的教學(xué)過程中，在驗證乙烯的化學(xué)性質(zhì)時，可以將其設(shè)計成如下過程：向?qū)W生提出質(zhì)疑：在制取乙烯的同時，還生成什么物質(zhì)，如何檢驗使溴水褪色的是乙烯，而不是其他物質(zhì)？
教師將小組分好之后，可指定各組組長，再由組長去組織相應(yīng)活動。組長可以先組織本組成員進(jìn)行小組內(nèi)討論，將所有可能的情況羅列出來，并且分析出現(xiàn)上述情況的原因，討論如何設(shè)計實驗去驗證。再由小組長將人員分工，各人該做什么，如何設(shè)計。記錄相應(yīng)的現(xiàn)象，并且作出相應(yīng)的解釋。實驗結(jié)束后，組長將本組情況匯總，得出結(jié)論。
通過變驗證性實驗為探究性實驗，不僅讓學(xué)生深刻理解所學(xué)知識，而且讓學(xué)生感受到知識產(chǎn)生和發(fā)展的過程，激發(fā)了學(xué)生探索的興趣，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。
3.關(guān)于鹵素性質(zhì)復(fù)習(xí)的探究性實驗
利用活動課，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計一些探索性、研究性實驗，為學(xué)生探索和創(chuàng)新提供更廣闊的活動空間和思維空間，讓學(xué)生在探索過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，重新提出假說，調(diào)整或重新設(shè)計實驗方案，使自己的探索過程不斷趨向合理，從而使學(xué)生充分體會探索性實驗的魅力。
如復(fù)習(xí)鹵素性質(zhì)時，利用活動課，我設(shè)計了鎂粉與溴水反應(yīng)機(jī)理的探索課題。探索過程如下：
�。�1）提出假說
學(xué)生明確要探索的課題后，經(jīng)過激烈的討論形成如下假說：①鎂粉直接與Br2反應(yīng)，因為Br2的氧化性比較強(qiáng)。②鎂粉與溴水中的酸反應(yīng)，因溴水中存在：Br2＋H2O＝HBr＋HBrO。
�。�2）設(shè)計方案
針對提出的假說，小組討論后設(shè)計了如下方案：
將鎂粉放入溴水中，觀察溴水是否褪色，有無氣泡出現(xiàn)。若溴水褪色并且無氣泡出現(xiàn)，證明反應(yīng)過程為假說①；若溴水褪色并且有氣泡出現(xiàn)，證明反應(yīng)過程為假說②。
�。�3）探索驗證
學(xué)生按擬定的方案進(jìn)行實驗。將鎂粉放入溴水中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鎂粉能使溴水褪色，但只是開始產(chǎn)生少量的氣泡。實驗結(jié)果與學(xué)生的假說相沖突。此時，組長應(yīng)該組織小組成員進(jìn)行討論，分析出現(xiàn)上述情況的原因，實驗設(shè)計過程中所存在的問題與不足，及時調(diào)整設(shè)計，修改假說，重新設(shè)計方案。
（4）修改假說和方案
針對上述現(xiàn)象，有的小組認(rèn)為反應(yīng)過程為①②并存，有的小組認(rèn)為為反應(yīng)過程①，理由是：若發(fā)生反應(yīng)過程②，氣泡將持續(xù)產(chǎn)生，直到溴水褪色。為了證明反應(yīng)過程為①，學(xué)生將鎂粉直接放入液溴中，結(jié)果無明顯現(xiàn)象。學(xué)生感到很困惑。此時，教師可以及時加以誘導(dǎo)。學(xué)生很快想到向含有鎂粉的液溴中滴加幾滴水，結(jié)果發(fā)現(xiàn)溴的紅棕色很快褪去。
�。�5）得出結(jié)論
學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，對照假說，分析歸納出結(jié)論。鎂粉與溴水的反應(yīng)過程為：Mg＋Br2＝MgBr2，水在這個過程中起著催化作用。
通過上述過程，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，使學(xué)生親身體驗類似于科學(xué)家發(fā)明、發(fā)現(xiàn)的過程，不僅有利于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力，而且有利于學(xué)生創(chuàng)新個性的形成和發(fā)展。
三、在小組學(xué)習(xí)中教師應(yīng)該扮演的角色
教師在課堂上所扮演的角色直接影響著教學(xué)過程的性質(zhì)和教學(xué)結(jié)果的質(zhì)量。美國人本主義教育家羅杰斯在對傳統(tǒng)教育進(jìn)行深刻批判的基礎(chǔ)上，對教師提出了更新的更加開放的要求：教師必須是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的“促進(jìn)者”，而非傳統(tǒng)的只注重“教”的“教師”。在合作學(xué)習(xí)中教師也應(yīng)該成為這種“促進(jìn)者”。我認(rèn)為教師要成功地扮演好這一角色，應(yīng)該從以下幾個方面去做：
1.積極地旁觀
俗話說，旁觀者清。學(xué)生在進(jìn)行自主的觀察和討論時，教師并不是清閑的，應(yīng)該積極地看，積極地聽，設(shè)身處地地感受學(xué)生的所作所為，所思所想，隨時掌握課堂中的各種情況，考慮下一步如何指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。一個好的旁觀者是積極地旁觀，而不是直接參與到所觀察的事情之中。直接參與就意味著干涉，而積極地旁觀應(yīng)該遵守“不干涉”的原則。
2.給學(xué)生以心理上的支持，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氣氛
不干涉并不是放任自流，不對學(xué)生進(jìn)行控制，而是用各種適當(dāng)?shù)姆绞浇o學(xué)生以心理上的安全感或精神上的鼓勵，使學(xué)生的思維更加活躍，探索熱情更加生氣盎然。教師的基本作用是創(chuàng)設(shè)一種有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的情境。在實驗失敗或討論出錯時，教師要做的不是責(zé)備，或任由學(xué)生取笑，而是理解和鼓勵。教師要為學(xué)生營造一個有安全感的學(xué)習(xí)氛圍，使他們敢于行動，繼續(xù)不斷地探索和思考。在課堂上，促進(jìn)者應(yīng)更像是朋友和知己，是學(xué)生最可依賴的心理支持源。師生之間有了這種溫暖的個人關(guān)系，一個生機(jī)勃勃的學(xué)習(xí)氣氛就形成了。
3.要培養(yǎng)學(xué)生的自律能力
從以上幾點來看，學(xué)生在課堂上的自由是很多的。但是，當(dāng)教師以一個促進(jìn)者的角色出現(xiàn)時，并不是一味地給學(xué)生更多的自由，這樣會造成散漫的課堂，應(yīng)該注重教育學(xué)生遵守紀(jì)律，與他人友好相處，培養(yǎng)合作精神。美國人本主義心理學(xué)家馬斯洛曾強(qiáng)調(diào)：“只有對能自律的人，能負(fù)責(zé)的人，我們才能說，就按你說的去做吧，那樣可能是對的”。教會學(xué)生自律并不會妨礙他們創(chuàng)造性的發(fā)揮，而只會促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)。因為在自律的基礎(chǔ)上，才能保證課堂教學(xué)的順利進(jìn)行。
綜上所述，教師作為促進(jìn)者的關(guān)鍵在于如何促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使他們能夠自己去實驗、觀察、探究、研討，將他們的身心全部投入到學(xué)習(xí)活動中去。只有這樣，才能充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位。
四、問題討論
通過以上教學(xué)組織形式的實施，可以看到，學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和課堂行為發(fā)生了可喜的變化。同時，教師的教育觀念和施教策略也因此發(fā)生了實質(zhì)性的變化。但是，在探究中發(fā)現(xiàn)還有不少問題沒有或無力予以解決。如課堂課時不足，很難在課堂上將問題充分展開和廣泛討論，常常給學(xué)生一種意猶未盡的遺憾；教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性得不到有效的保障等。如何進(jìn)一步挖掘富有啟發(fā)性、探究性的實驗內(nèi)容，多開展合作學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)他們科學(xué)的思維方法和探究精神，還有待于深入研究和探討。
另外，此種合作學(xué)習(xí)的研究仍處于初級階段，還需在進(jìn)一步實踐的基礎(chǔ)上進(jìn)行整合，這正是今后繼續(xù)進(jìn)行研究的主要內(nèi)容之一。但不管怎樣艱難，都有理由堅信這種教育理念的先進(jìn)性和這種教學(xué)方式對未來人才培養(yǎng)的不可替代性。因此，在今后的教學(xué)實踐中，有必要通過更加扎實的理論研究和更加科學(xué)的實踐探索，去努力完善它、發(fā)展它。積極探索探究性實驗的教學(xué)策略，努力提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，使化學(xué)實驗真正成為學(xué)生主動探索知識、提高科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，是化學(xué)教師的重要任務(wù)之一。
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