高中化學新課程探究學習設計與實施

一、高中化學課堂探究學習設計的理念

不同學科課程標準對探究學習的基本要素的規定略有區別，就化學而言，其基本要素及程序為：引發問題－提出假設－探究科學－總結規律－拓展應用。其基本結構和教學程序如下：

1 引發問題

引發問題，就是為學生創設問題情境。問題情境，就是指個人自己覺察到的一種“有目的但不知如何達到”的心理困境。如何創設情境，首先要善于挖掘教材中的激勵因素。只有學習者對學習的材料感興趣了，學生的學習才會有成效。在教學中，可以經常通過提出一些與學生日常生活密切取系的問題來創設情境，這樣會使學生因化學與生產生活的緊密聯系產生了強烈的學習熱情，從而提高單位時間內的學習效率。

例如，在酸類物質復習時，可以這樣創設問題情境：“昨天老師買了一枚金戒指，我懷疑它不是真金而是黃銅的。你們能用自己學過的化學知識來幫助老師鑒定一下嗎?”“首飾鑒定”問題已提出，學生立刻活躍起來，都渴望試一試。通過一個又一個的問題情境的設計，把學生引入了思考的空間隧道，學生的思維欲罷不能，這時，學生就會以積極態度參與到探究學習中來。

2 猜想與假設 所謂假設(或假說)就是人們根據已有知識對所研究的事物或現象做出初步的解釋。在進行新知識探索時，教師可以提出各種可能的結論假說來刺激學生，保持學生的自主探究興趣和注意力。使他們的思維自始至終處于高度的活化狀態。要鼓勵學生開動腦筋，收集相關信息，將已有的化學知識和問題相聯系，嘗試提出可以檢驗的猜想和假設，即猜想必須符合邏輯，同時叉能有所創新和突破，而且還必須考慮到是否可以檢驗，檢驗的形式可以是實驗檢驗，也可以是資料的查閱檢驗，或者其他可以收集證據的檢驗。

3 科學探究

科學探究，即是指在教師的引導下，學生運用科學的學習方法、科學的實驗方法和科學的觀察方法進行實地探究的過程。在這個過程中，要求學生能針對探究目的和條件，選擇合適的方法(實驗、調查、訪問、資料查詢等)；設計可操作的步驟，運用可實現的器材、設備和技術，達成可實現的目標；考慮影響實際結果的主要因素，能確定需要測量的量，并采用適當的方法控制實驗條件；有較詳細的探究計劃。在這個過程中，教師要分析學生設計的探究方案，挑選那些設計合理并具有創新性的方案，引導學生弄清楚實驗目的、原理及實驗對象和條件，要求學生遵循合理的順序和步驟進行實驗。引導學生仔細觀察實驗現象．尤其是要注意發現實驗中的“異常”現象和實驗數據的微小差異，并敢于追尋到底，不人云亦云；同時還要要求學生要認真作好實驗現象的記錄等等，以提高學生的科學素養。

4 總結規律 總結規律，即是探究學習中的一種重要策略，指教師引導學生從實驗課題、實驗方案、實驗技能、實驗操作情況、情感態度、科學方法、思維方式等方面進行總結和概括，對知識規律的系統整理過程。總結規律即是將學生從科學探究中獲得的知識進行整合，使之更能為學生所接受、所理解。同時教師還應當根據教學目標和實驗內容，提出討論的綱要。由學生根據綱要，對實驗事實進行思考、分析、討論、歸納等，揭示實驗現象產生的原因。

5 拓展應用 拓展應用，即知識規律的鞏固和活化，學生的思維生長和發散，能力形成和發展的過程。在問題之后，教師可以根據學生的知識背景，設計一些開放性的問題。讓學生繼續探究，為學生的創造性活動以及思維發展開放空間、創造條件，使學生的探究活動得到真正的延伸。如通過“首飾鑒別”推廣到一般金屬的鑒別。

二、高中化學課堂探究學習設計的思路

1 在概念教學中如何實施探究學習

對于學生來說，概念是枯燥，也是難以記憶的。而且對于概念進行死記硬背也不是可取的辦法。因而在概念教學中應該開展探究學習，用探究的方式讓學生在研究的氣氛更好更深入地掌握并理解概念。 對于如何在化學概念教學中開展探究學習，首先對概念進行分析，看這個概念是否可以提取出幾個適合學生的探究性小課題；再由學生針對這幾個小課題進行分析，推導出可行的研究方案；然后學生根據這幾個研究方案進行實驗探究，記錄實驗現象；最后通過分析實驗現象，相互之間進行交流討論，總結歸納出蘊藏在實驗中的化學概念。即提出問題——分析研究——進行實驗一歸納實驗結果__-—交流討論。如，在萃取的教學時，可以通過四氯化碳萃取水中溶解的溴的原理來設置實驗，由學生對實驗現象進行分析，最終根據實驗現象歸納出萃取的概念。

2 在例題教學中如何實施探究學習

首先應從題目著手，將題目重新進行設計，與學生的日常生活緊密聯系起來，或者設置一個類似于教師向學生求助的情境，使教學能夠充分調動他們的學習研究積極性；然后在這樣的問題情境下，由學生自己對研究內容進行猜想，考慮所有可能的方案；接著在適合、合理的條件下選出可行的方案；最后由學生根據這些方案進行討論分析或是通過實驗驗證，并做出結論。在這個過程中，教師不應當去給學生答案，而應當引導學生去發現、去思考、去探究。同時還要以引導的方式將適合、合理的標準教給學生。整體的設計思路：提出問題——學生猜想——學生設計方案——學生針對方案進行討論或通過實驗驗證——做出結論。

3 在復習教學中如何實施探究學習

化學復習課有很多的教學模式，比如將一單元的內容以提綱的形式展示給學生，然后根據提綱進行講解；或通過校對試卷的形式與學生一起回顧單元知識等等。設計數個與單元相關的有研究性的問題，學生思考討論回答，然后由教師引導學生進行延伸，在研究的氣氛中鞏固知識，是最有效的學習方式。其基本的設計思路：提出問題——學生回答——歸納延伸——鞏固知識。例如，根據鈉的性質，回答以下問題：(1)金屬鈉為什么應保存在煤油中?(2)金屬鈉暴露在空氣中，為什么它的顏色和光澤會發生變化?(3)金屬鈉與水反應時，生成的氣體是什么?用什么樣的實驗裝置能夠將鈉與水反應生成的氣體收集起來并進行實驗?(4)金屬鈉與水反應時為什么滴有酚酞的水溶液的顏色會變紅?(5)金屬鈉與水的反應和金屬鈉與氯氣的反應都是氧化還原反應嗎?

4 在實驗教學中如何實施探究學習

化學是一門實驗性很強的學科，教學中應給學生充足的時間，讓學生“做一做”，讓學生成為學習的主角，成為知識的主動探索者。以往的“演示實驗”一般是由老師按部就班完成，有時效果并不太理想。開展探究學習可以對“演示實驗”得到一些改進：一是讓學生做或協助教師“演示”；二是對“演示”的藥品、儀器等進行“改進”，啟發學生參與改進創新；三是設計對比實驗進行演示，以培養學生思維能力；四是啟迪學生設計與演示實驗類似的課外實驗，培養學生的探究能力。

現行教材中的學生實驗大多是驗證性實驗，其實驗課也很不理想。而探究實驗是由師生共同提出實驗課題，學生自己設計實驗方案，列出所需儀器和藥品，自己動手實驗，正確處理實驗結果的實驗方式，依據“引發問題一提出假說一實驗探究一總結規律一遷移創新”的基本思路。

5 在研究性課題中如何實施探究學習

在研究性課題的教學中，絕對不能像例題教學那樣進行，而應以學生自主探究學習和合作討論為主要組織形式，為學生提供充分的自由表達、質疑、探究、討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種探究學習活動，運用所學知識解決問題，以培養學生良好的理性思維習慣和創新意識。其基本思路：提出探究課題——大膽猜想可能方案——查閱文獻資料——設計實驗方案——觀察實驗現象——提出假設或推論一總結實驗成果——歸納方法規律。

三、高中化學課堂探究學習實施的策略

1 探究學習中的情境創設

情境創設是探究教學過程的發動階段，它的主旨是創設積極的富于驅動性的教學情境，幫助和促進學生形成并明確有價值有意義的問題，使學生參與到學習任務中來，使學生的注意力集中在物體、問題、情景或事件上。隨著現代化教學手段的發展和運用，教師還可以借助于投影、錄像、多媒體教學軟件來創設問題情境，使之更有利于誘發學生自主探究學習的興趣和動機，引發學生將對有關問題的已有認識，與過去和將要進行的活動產生聯系，同時從自己的內心深處產生要繼續探究和學習的沖動，明確進一步要研究的問題和學習目標。成功的參與可以使學生被學習活動所吸引并被驅使進入更自覺主動的學習活動中。

創設問題隋境還應該注意以下幾個方面：(1)問題情境設計要多角度、多形式、多方式進行，新穎趣味，能益智活思。(2)問題設置要充分關注學生的已有經驗和個人認識，符合學生現有認知結構、心理水平、要落在學生的“最近發展區”，貼近學生。(3)要確定好問題設置的難度，使問題的難度呈梯狀表現，使問題不至于太難，也不至于太簡單，使學生對問題的解決充滿信心，充分發揮學生主觀能動性。

2 探究學習中的學生活動

在探究學習活動中，隨著問題情境的形成，學生在教師的啟發點撥下，對問題相關知識進行信息檢索，主動閱讀搜集各種資料，提出解決問題的多種假設或可能，設計多個實驗研究方案，通過師生之間、同學之間的交流討論，以及實驗驗證假設。此時，學生活動多以小組合作的方式，根據他們自己對現象和問題的想法進行探究，明確自己和小組的觀點，進行猜想、假設和預測、設計和制訂探究方案、進行實驗或實施調查、觀察記錄實驗現象、收集處理數據資料、思考證據與假設和結果的關系、進行初步的分析和解釋、在小組內交流和討論。

對于學生實驗，既可以是在教師示范和指導后的學生實驗，也包括那些教師提出探究主題，由學生完成實驗的設計和實驗操作的實驗。在這一過程中，要求學生發揮主動性和創造性，積極參與實驗方案的設計及實驗儀器的安裝，正確進行實驗操作，在科學思想、科學態度的調控下，達到智能與技能的融合統一。從培養學生實驗能力的全過程來看，學生獨立操作實驗一般要經歷這樣—個過程：先是模仿練習階段，繼而過渡到有指導的操作實驗，最終才能達到完全獨立的操作階段。在整個過程中，學生的實驗活動雖稱之為獨立，但并沒有完全地真正地獨立，整個活動始終都離不開教師的指導、點撥、激勵、評價等。

3 探究學習中的教師引導

在整個探究學習活動過程，教師的引導共有啟發講授、教師示范和學生活動指導三個方面。在整個活動中，通過教師的啟發講授，能夠使課堂上諸多的知識內容及討論話題，在學生的思維中巧妙地聯結起來，幫助學生正確理解實驗的教學目的或目標，啟迪和引導學生進行有效觀察和有序的操作，適時而隨機地糾正學生的錯誤操作，解答學生在實驗中遇到的疑難，引導學生結合實驗現象進行總結和概括等等。

在探究學習中，教師的演示和示范操作會對學生以后的操作產生很大的影響，所以教師示范給學生的第一印象非常重要。因此，教師的演示及示范必須做到：①示范時的操作必須規范、準確無誤；②操作要領必須同教材中的內容保持一致；3范必須嚴謹，并條理嚴密；④示范應主要盡量讓所有學生都看清楚：⑤示范操作的動作快慢要適中，語言簡明。同時教師要參與到學生活動之中，與學生一起討論、合作、探究、交流，分享知識并獲得情感體驗。指導學生對存在問題的探究環節進行修正；指導學生自己得出問題的結論，教師不要過早地或代替學生對問題下結論；通過點評等方式指導學生規范結論，以建立科學的、符合教學要求的知識體系。

4 探究學習中的評價與反思

教學反思與評價可以是隨機的，依教學進程而展開；也可以在其他階段之后進行總結性的反思與評價。其中學生的自我反思是最關鍵的，學生的自我評價和小組內的相互評價是最重要的，教師給予的有針對性的指導性評價也是必不可少的。教師要引導學生既對自己探究和學習的結果進行評價，更需要對學生的認識建構過程、探究活動的態度、方式和效果、合作的情況、學習的感受以及在前面的教學過程中各個方面的表現進行反思總結。如學生根據其他解釋對自己的解釋進行評價。交流結果還能夠引出新問題，引發進一步地探究。

總之，探究學習的應用打破了“講解——接受”的傳統教學模式，學生由被動接受逐漸向主動探索，通過探究前的“假設”“設計”創設探究情境，通過小組之間的交流、分析、實驗，使學生產生積極的情緒和體驗。充分發揮了學生的學習潛能，激發了學生的創新性思維，將對學生的發展產生極其深遠的影響。