淺析探究課“鎂在空氣中燃燒主要產物的確定”
北大附中 秦蕾
論文摘要：探究課是新課程理念指導下構建“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”的一種教學模式，學生探究的過程同樣是教師探究教法的過程，論文針對探究課題的變更、引入設計的變更、學生不同分班情況的表現以及教師與學生探究思路的對比四個方面進行了課後的分析，並得出選題具體、引入直接、學生自然分班、淡化教師作用的探究將更有利於學生獲得思考的方法、解決問題的能力、體驗學習的樂趣。
關鍵詞：探究課 教學模式
在人教版的教材中，高二上學期學生已經學習完非金屬元素及其化合物的知識並對元素週期律有了一定的瞭解。
設計探究課題的意圖：
從知識的角度希望在探究的過程中使學生對非金屬元素及其化合物的相關知識加以應用。
從能力的角度希望使學生突破課本上照方抓藥式的驗證型模式，使學生體驗到科學探索的過程從而培養他們發現問題、分析問題和解決問題的能力。
從情感的角度意圖激發學生熱愛科學的情感，培養學生勇於探索、不畏艱難
的學習精神。
探究學習的簡要流程：
引入：點燃擦亮的鎂條，請同學們認真觀察實驗現象。
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分析：實驗現象產生的原因，引導同學們在實驗中如何觀察現象，提出問題。
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集體討論：根據空氣的成份討論鎂在空氣中燃燒所發生反應的可能情況。
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分組討論：每6名同學結合為一個專案組，探討解決問題的可行性方案。
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交流：每個專案組派一名代表發言，其它專案組給予建議， 教師給予評價。
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完善方案：學生進一步完善本組的實驗方案，確定個人在探究過程中承擔的角色。
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實驗驗證：驗證本組的實驗方案，強調組內的分工合作、對實驗現象的記錄和分析、在實驗過程中不斷地對方案進行修正和補充。
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實驗組彙報：每個專案組彙報本組實驗的結果，總結本組的得失。
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教師指導：指導學生對實驗的結果進行科學的分析。
課題實施過程的分析：
1.課題的變更：
課題 設想 分析
如：由Mg與CO2的反應來進一步探討Mg與其它氧化物的反應 題目太大且與學生現有的知識和能力水平有一定的差距
可以鞏固Mg與O2、N2、CO2 、H2O的反應
題目較具體，但是學生在解決問題時尚缺少必要的進行量的分析的知識和能力（如Mg在空氣中與CO2反應的產物的確定）
使學生抓住整個問題的分析過程，通過知識的合理運用進行有效的實驗探究 題目更為具體，在整個探究過程中充分培養了學生分析問題、解決問題的能力；對同一條件下所發生反應的主次、反應物的濃度對生成物的影響有更為深刻的認識
結論：探究課題的選擇越具體，越與學生的實際水平相吻合所實施的過程才越有效。
2、引入過程設計的變更：
方案 引入的內容 設計的目的 實施的結果分析
1 3.3g鎂在空氣中充分燃燒後冷卻，所得固體產物的質量約為4.7g，試分析原因？ 希望學生能從質變、量變兩個角度來分析問題 計算繁瑣，有悖於設計的初衷，浪費了學生寶貴的探索時間
2 某同學做實驗發現當2.4g鎂在裝滿空氣的密閉容器中充分燃燒後，冷卻所得固體產物的質量總是不等於4.0g，你能通過實驗幫他找到其中的原因嗎？ 題目更為嚴謹（如限定了密閉容器，減少了直接在空氣中燃燒時造成的產物流失），資料處理更為簡便 有許多同學在盛有空氣的集氣瓶中做鎂條燃燒的實驗，且多因燃燒不充分給產物的鑑定帶來困難
3 點燃擦亮的鎂條，請同學們認真觀察實驗現象。分析實驗現象產生的原因，引導同學們在實驗中如何觀察現象，如何提出問題、如何得出結論。 開門見山，使問題更為直觀、具體 不但節省了時間且不失時機地培養了學生的科學素養
結論：課題的引入越直接，學生越能抓住分析問題的重點。
3、學生分班情況的對比分析：
班級 分班目的 分班依據 學生課堂表現
高二5班 （1）比較在不同組合下學生的表現為以後的探究性學習的實施做鋪墊。
（2）七、九班均按學生的不同層次組合，希望有利於問題的.不同層面的解決，使中、中下同學的知識和能力在課堂上能有施展的機會 自然組合：男、女生學號各前12號和各後12號組成A、B班 學生非常積極、主動，課堂討論氣氛很好，所設計的方案比較符合實際情況，實驗時每個人都有分工5 A與5 B情況相近
高二7班 化學成績較好的為A班，其餘為B班 A班所設計的方案從理論的角度考慮的比較全面，有的同學能從一個問題的不同角度來分析和解決問題，有的同學的方案理論性過強，實施起來有一定困難
B班有自己的設計方案，但從理論上考慮的很不全面，實驗時有許多漏洞，解決起來有一定的困難
高二9班 數、理、化成績均較好的為A班，其餘為B班 A班所設計的方案比較符合實際，在實驗過程中就出現的問題能及時的處理和解決
B班基本沒有設計方案，實驗時需要更多的指導
分析：課前預想的表現情況：9A>7A>5 A≈5 B >7B>9B ；實際的課堂表現情況：
5 A≈5 B >7A >9A >7B >9B 。與預想的情況相比前三位的變動較大，按學生的不同層次組合基本沒有達到預想的分班目的，從解決問題的實際來看分班造成了更大的兩級分化，基礎好的學生更趨於理論化，基礎薄弱的學生更盲目；數學、物理的成績在本次分班過程的促進表現不明顯；5班不同層次學生間的直接交流減弱了兩級分化的趨勢，在實驗過程中各自承擔了不同的角色，在分工合作的表現是最好的一種情況。
結論：自然分班的組合利於探究課題的解決。
4、教師與學生探究簡要流程的對照：
教師：
學生：
上述對照中學生的探究直接著眼於鎂在空氣中燃燒的實際產物，教師則由於未親自體驗過Mg與N2在點燃的條件下是否反應，而為了獲得以空氣為原料製得較純淨的N2走了相當長的一段彎路；由此表明，為了使學生獲得思維和能力的發展性成長，必須在課題的探究環節中淡化教師的“導”的角色，淡化教師固有思維模式的引導，轉為以學生為主體的共同摸索和體驗的學習過程。
對該課題具體實施過程的分析不難看出學生探究的過程同樣是教師探究教法的過程。學生在後期的實驗報告中這樣寫道：“設想和付諸實踐是截然不同的……要在實驗中不斷改進完善自己的設計方案才能成功。唉，的確不是件容易的事！但實驗過程卻充滿樂趣……”這段文字真實地表達了學生體驗探究過程的艱辛與快樂，他們不但經歷了對問題的分析、思考、討論，不斷完善方案最後付諸實施的過程，而且他們獲得了思考的方法和解決實際問題的能力，更為重要的是體驗到了學習的樂趣。
參考文獻：
1、教師角色與教師發展新探，葉瀾等，2001.10，教育科學出版社