對化學探究性教學的探討

陳麗東

（遵義師范學院化學系，貴州遵義563002）

對化學探究性教學的探討

陳麗東

（遵義師范學院化學系，貴州遵義563002）

培養學生的科學探究能力，提高科學素養，是探究式教學的價值所在。教學不僅要使學生獲取知識，還要使學生習得獲取知識的方法，提高解決問題的能力。探究式教學體現學生自主習得，教師要充分利用蘊藏在學校、家庭和社會中的化學教學資源，落實自主、合作、開放、探究學習的課堂氛圍。

化學；新課程標準；探究性教學

20世紀90年代一些國家相繼制定了面向21世紀的科學課程標準，把科學探究作為科學課程的基本要求，科學能力是學生科學素質的一個重要組成部分。在一些教育發達的國家，探究式教學的思想與策略已經被廣泛采用，并在實現課程目標上獲得了相當的成效。在過去的10多年時間內我國的許多化學教師對探究性教學進行了研究和實踐，并得到了滿意的結果，這為《課標》推廣探究式教學理念奠定了基礎。標準組人員分析了我國理科課程改革的基礎，借鑒了世界各國科學課程標準及教學改革的實踐經驗，提出了“倡導探究性學習”理念，以期將我國教育改革推向縱深。

探究性學習是指學生通過類似于科學家探究活動的方式獲取科學知識，并在這個過程中學會科學方法和技能，科學的思維方式，形成科學觀點，樹立科學精神。學生學習地位發生根本性的變化:由過去的被動接受變為主動的參與者；學習方式也由過去從學科概念、原理、規律開始教學變為由各種事實來發現概念和規律；教學模式也將發生根本性的轉化，課堂教學更多采用實驗、討論、交流等方式進行。

一、新課程中化學探究性學習的要求

倡導探究性學習是化學新課程標準的基本理念之一，通過以化學實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發學習化學的興趣，強化科學探究意識，促進學習方式的轉變，在實踐中培養學生的創新精神和實踐能力[1]。化學課程的設計非常注重學生科學探究能力的培養，每一模塊主題的課程內容標準呈現方式均為“活動與探究建議”。如《化學實驗基礎》的內容標準即活動與探究建議第一條為“理解科學探究的一般過程，學習運用以實驗為基礎的實證研究方法[2]”。同時，化學新課程中增設了科學探究的教學內容，并且占有一定的比例，如：新課程人教版化學必修1有7個科學探究內容，化學必修2有8個，化學選修有5個，有機化學基礎有6個。

科學的探究活動通常包括以下幾個步驟：“提出問題，做出假設，制定計劃，實施計劃，得出結論和表達、交流[3]”等。如果一個探究活動從提出問題到表達、交流都是由學生自己決定的，這種探究活動稱之為完全探究。如蘇教版《實驗化學》精心選擇了16個實驗課題，編成7個專題作為學習的基本內容，王祖浩先生在“寫給同學們的話”中明確要求：“《實驗化學》不應成為一本‘照方抓藥’的實驗冊，在每一個課題的研究中，希望同學們都能積極思考、精心設計、大膽實踐，努力提高自身的科學探究能力[4]”。如果課程設計人員只是將上述步驟中的一部分作為探究內容，其余的作為已知條件給出，學生只需根據已有的信息、數據進行整理分析推理，這類探究活動叫部分探究活動，教材中大多數的學生活動屬于這一類。

探究教學研究表明，完全探究活動有利于培養學生的探究能力，部分探究活動則適合于學習概念、原理和規律。

二、化學探究性教學的實踐感悟

1.探究課的目的一是讓學生在探究的過程中學會知識；二是學會學習的方法。至于探究課的方法，要根據所學的知識內容等而定。化學是一門以實驗為基礎的學科。在化學教學中，絕大部分新授課含有演示實驗內容，有些是以實驗學習來了解物質的性質、制法、用途，有些是靠實驗推斷出重要的結論。化學的學科特征決定了化學實驗是科學探究的主要途徑和方法。

課例1：化學教材《鈉》的實驗探究設計:

首先教師明確要求:將三枚鐵釘分別投入裝有水、稀硫酸、硫酸銅溶液的三支試管中，然后，學生分組活動:（1）實驗操作；（2）探究討論并得出結論。對這一實驗現象，學生如能根據原有認知結構里有關金屬與酸、鹽溶液置換反應的知識規律，就可得到解釋，并為下一問題的探究創設了情景。然后教師又要求:將兩小粒鈉分別投到盛有水和硫酸銅的兩個小燒杯中。學生再次分組活動:（1）探究討論提出假設；（2）進行實驗設計驗證假設；（3）將現象與假設進行對比，然后討論探究得出結論。

這一實驗有趣、鮮明的變化會出乎學生的意料，學生邊觀察實驗，邊產生一連串的疑問:為什么鈉與水反應如此劇烈，而鐵與冷水接觸短時間里看不出明顯的變化。為什么鈉與硫酸銅溶液反應出現了藍色沉淀而無紅色銅被置換出。這時學生頭腦中原有知識與新的問題發生了強烈的認知碰撞，從而激發學生探索的興趣和產生進一步學習的內驅力。可以說，引發認知碰撞是學生這個學習主體學習新知識、構建新認知結構的契機。

實驗探究一般來說是從問題開始的，從問題引發思考，提出猜想或是假設，基于現實生活中的問題，提出猜想，這個猜想應該是合理的，但合理的猜想不一定是成立的，是否成立，需要通過實驗驗證。因此，這樣的實驗不能說是驗證性的實驗，而是探究性的實驗。這樣在教學過程中，學生的主體地位得到了充分的發揮，探究能力、創造精神獲得了淋漓盡致的展現，同時思維能力也獲得了進一步的鍛煉和提高。

2.不論是驗證還是探究，關鍵不是看形式，而在于其教學過程中所蘊含的教育價值。如果能給學生知識、能力或科學思想與方法上的啟迪，那都是值得倡導的方式。

課例2：“同周期鈉、鎂、鋁單質的活動性強弱”探究實驗的教學設計。

操作和觀察：將擦亮的鎂帶放入水中，觀察到鎂帶表面僅有少量的很小的細密氣泡，且在鎂帶的邊角處氣泡更多一些。提出問題：從觀察到現象似乎還不足以證明兩者是否發生了反應。如何證實鎂與水發生了化學反應。操作和觀察：從鈉和水的反應得到啟示，在試管中滴入酚酞，觀察到鎂帶似有若隱若現的粉紅色。提出問題：如何加快反應的速率。操作和觀察：通過加熱試管的方法，可看到紅色充滿整個溶液，并有較多的氣泡。提出問題：鎂與水能反應的主要證據是什么，反應的劇烈程度如何。

通過以上教學設計，可給學生一種研究的思路和方法，也有利于學生觀察能力的提高。還有很多師生合作探究的案例，這些案例并不意味著學生失去主體地位，整個過程學生的探究和教師的點撥密切配合，一切探究和發現仍是由學生這個主體完成的。

3.探究性學習課不等于實驗課。探究性學習可以通過實驗來實現，但化學實驗并不是探究活動的唯一方式。探究活動采用什么方式應根據探究目的、問題情境、教學資源和學生的知識水平來決定。探究活動除化學實驗外，還應包括調查研究、訪談、查閱資料、交流與討論等多種方式。同時，在設計學生探究活動時，要選擇較小的研究課題，主題一定要明確。

課例3：在《微觀結構與物質的多樣性》中，第一單元《核外電子排布與周期律》的教材編寫基本上采用了探究性學習的手法，設計了三個探究點：一是給出1—18號元素的原子結構示意圖和稀有氣體原子核外電子排布，讓學生從中找出電子排布的基本規律。二是給出3—9號、11—17號元素的原子半徑數據，讓學生通過作圖等手段，發現原子結構隨原子序數遞增呈現周期性變化的規律。三是給出元素金屬性和非金屬性強弱的判據及物質的某些化學性質的信息，讓學生通過實驗活動及所給信息分析，發現元素周期律[5]。對教材呈現的信息和學生原有的認知水平進行分析，可發現按教材的每一個探究點設計探究活動是很難進行的，為此，我們可以選擇其中一個小課題：“用查找文獻資料的方法，探究硅、磷、硫、氯四種元素的單質和氫氣化合的難易及它們氫化物的穩定性大小。”在探究的過程中，學生可以發現在常見的教科書和化學手冊中都沒有直接明確的答案，而是要通過收集多種工具書中的間接的證據加以對比，得到各自認為正確的答案。通過這樣的探究活動，學生不僅知道了問題的答案，更重要的是學生深入理解了“穩定性”的含義，學習了查找文獻的方法，運用了對比的方法，有了自己深入的思考。

4.教學沒有固定的模式，不同的教學方法都有其優缺點，沒有哪一種教學方法能適應一切教學環境。探究性學習只是學習方式的一種，而非唯一的學習方式。事實上，接受性學習在積累間接經驗、傳遞系統的科學知識方面，具有其他學習方式無法比擬的效率。探究性學習和接受性學習具有各自的優點和缺點，在學習活動中，只有將兩者有機地結合起來才能相得益彰。所以，在化學教學中要將接受和探究兩種看似對立的學習方式加以整合，既要學習的質，又要學習的量[6]。

課例4：對于真實情景中的化學問題，如實驗方案設計、有機合成、解釋和解決生活中的實際問題等，宜采用探究性學習；但對于化學用語及化學概念如元素符號、化學式、電子式、結構式、溶解度、物質的量等則宜采用接受性學習；而涉及到化學原理、規律和化學事實如化學平衡、原電池、質量守恒定律、元素周期律、物質的結構、性質、制法等既適宜于接受性學習也適宜于探究性學習[7]。

綜上，探究教學作為培養學生科學素養的最有效的教學模式之一，不僅是時代發展的需求，科學教育的需求，更是學生發展的需求。探究教學模式重在落實自主、合作、開放、探究學習的課堂氛圍。其精髓是教學過程必須在教師的啟發誘導下，以學生獨立自主學習和合作討論為前提，以現行教材為基本的探究內容，以學生周圍世界和生活實際為參照對象，為學生提供充分自由表達、質疑、探究討論問題的機會，讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動，將自己所學知識應用于解決實際問題。

現在探究式的教學方法其理論層次的探討也是百花齊放，百家爭鳴。但也總是以激發學生學習的主體性、主動性、獨立性為前提的。教學實踐也沒有一個可以稱作是典范的、固定的模式。很多時候我們也都是在摸著石頭過河，只是希望有關這樣的探討和實踐能多一些，智者見智，仁者見仁。

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[M].北京：人民教育出版社，2003.2.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(實驗)[M].北京：人民教育出版社，2003.4.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中生物課程標準(實驗)[M].北京：人民教育出版社，2003.6.

[4]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學（實驗化學）[M].南京：江蘇教育出版社，2006,2-9.

[5]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書·化學2（第三版）[M].南京:江蘇教育出版社，2006.2-9.

[6]崔峻明.化學探究教學應注意的問題[J].內蒙古教育，2005，（5）：19.

[7]龔正元.論化學學習中接受與探究的融合[J].中學化學教與學，2005，（11）：6.

（責任編輯：朱 彬）

An Exploration into the Inquiry-based Teaching of Chemistry

CHEN Li-dong
(Department of Chemistry,Zunyi Normal College,Zunyi 563002,China)

The value of inquiry-based teaching is to cultivate students'competence of scientific inquiry and to improve their scientific quality.Teaching should make students acquire not only knowledge but also the avenues of acquiring the knowledge,thus improving students'ability of solving problems.Inquiry-based teaching reveals students'autonomous acquisition;therefore,teachers should make full use of the chemical resources for teaching hidden behind school,family and society,creating the study atmosphere of autonomy,co-operation,openness and exploration.

chemistry;new curriculum standard;inquiry-based teaching

G633.8

C

1009-3583（2010）-02-0109-03

2009-11-15

陳麗東，女，貴州遵義人，遵義師范學院化學系高級講師。