讓課堂成為科學探究的舞臺

　　化學實驗是培養(yǎng)科學探究能力的重要基礎。因此，在課堂上改進化學實驗教學，增強學生的探究意識是培養(yǎng)科學探究能力的基石。課堂永遠是探究性學習的主陣地，教師若能在課堂上努力創(chuàng)設良好的化學情境，為學生搭建科學探究的舞臺，引導學生積極主動地參與化學教學活動，重現(xiàn)從未知到真知的發(fā)現(xiàn)過程，使其在愉悅和自信中保持積極的學習態(tài)度，初步形成科學探究的能力。本文將我的做法和想法介紹給大家，以便相互交流。
　　
　　一、增強學生科學探究的自主性
　　
　　自主性是科學探究的基本特征之一。在學習中發(fā)現(xiàn)問題、制定方案、解決問題、探究過程、展示和探究結(jié)果等各環(huán)節(jié)都需要學生積極主動參與，正是在這樣的過程中，學生學習的能動性、參與性和自我意識才能不斷得以提升。要增強學生在化學實驗中進行科學探究的自主性，一是要激發(fā)學生對科學探究的興趣，二是要讓學生熟悉科學探究的基本程序。學生在化學學習中最感興趣的是化學實驗，但對實驗感興趣不一定就是對科學探究有興趣。學生對化學實驗的興趣是淺層次的，主要是被化學實驗過程中那些豐富多彩的現(xiàn)象所吸引；而對科學探究的興趣是深層次的，要求學生對迷人現(xiàn)象背后的自然規(guī)律產(chǎn)生興趣，對探究的過程產(chǎn)生興趣。根據(jù)科學探究的一般流程，我設計了以下便于學生操作的探究程序。
　　一是創(chuàng)設情景，即教師將化學問題或事實放置在一種模仿或真實的環(huán)境中呈現(xiàn)給學生。情景主要的作用是激發(fā)學生興趣，引發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、思考問題，是教學的起點和成敗的關鍵。
　　二是發(fā)現(xiàn)問題。在教師引導下，問題情景激發(fā)學生去掉非化學因素的情景，關注情景中的化學知識和學生不能解決的化學現(xiàn)象，從而主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，即情景問題化，然后交流提出問題，確立探究的方向和目標。
　　三是提出假設，即學生在明確問題的基礎上提出研究解決問題的方案或提出假設。教師在此階段要做好知識的鋪墊和能力的引導，并積極參與到學生探索方案的設計中，組織學生對方案進行評價和比較，確定探索方案。
　　四是解決問題或驗證假設。方案確定后，學生以小67df287ddc6b00486565ed78f95e8da9組為單位，自主應用各種手段和方法開展探索研究，如自學、討論、上網(wǎng)、調(diào)查、化學實驗等手段，驗證方案、探明結(jié)果，從而親身體驗知識和規(guī)律的獲得過程，實現(xiàn)知識、能力和情感的全面發(fā)展，成為具有自主學習能力的學習者。
　　一旦學生熟悉了以上探究程序并在化學實驗過程中得到多次體驗后，學生探究問題的自主性就會大大提高，思考問題的方式也會更加貼近科學探究的方式。
　　如“在Fe(OH)的制備”的教學過程中，我一開始就大膽放手讓學生扮演成一個個“小小科學家”來制備Fe(OH)，各小組比賽誰能最先看到Fe(OH)的“真面目”。幾分鐘后，學生在實驗中發(fā)現(xiàn)用FeSO和NaOH制出的Fe(OH)白色沉淀立即變?yōu)榛揖G色，緊接著又變成了紅褐色沉淀。學生觀察實驗現(xiàn)象時不禁奇怪，為什么反應會出現(xiàn)紅褐色的Fe(OH)？從Fe價態(tài)上分析，發(fā)生了氧化反應，稍作引導學生便恍然大悟，原來Fe(OH)怕O，所以在制備Fe(OH)時應排除O的干擾。此時在學生疑感的表情中引入課題，這樣學生會提出種種假設：O是如何“溜”進來的？如何“趕走”O(jiān)？之后，學生便在學習的過程中自覺地開展探究活動了。
　　
　　二、突出實驗過程和實驗方法的探究性
　　
　　探究性是科學實驗最本質(zhì)的特征。它包括探究性的問題和探究性的過程與方法兩層含義。所謂探究性的問題，是指那些對于學生還沒有具備直接的解決方法，構(gòu)成認知上的挑戰(zhàn)的問題。它反映了學生現(xiàn)有水平與解決問題所需能力之間的矛盾，這些問題對學生會有一定障礙，但通過他們自己的努力還是能夠突破障礙的。所謂探究性的方法及過程，是指學生在科學探究中模仿科學家的研究方法和研究過程，創(chuàng)造性地解決問題。
　　如在Fe(OH)的制備實驗中，設計一個能避免O干擾的實驗裝置就是一個探究的過程，為了設計出更好的實驗方案，必須分析O的來源，才能進一步討論排除O的措施，各個小組之間相互交流討論、評價、補充，提出多種原因和方案。各小組在整個過程中都體驗到了科學探究過程特有的樂趣，探究興趣得到了升華，思維空間得到了拓展。
　　要突出化學實驗的探究性，還要拓寬學生的問題空間，教學中的發(fā)現(xiàn)、化學實驗中的意外現(xiàn)象、生活中遇到的化學問題，都是深入探究的最好素材。
　　
　　三、增強化學實驗內(nèi)容的開放性
　　
　　開放性是科學探究的一個重要特征，主要包含選擇探究問題的開放性、探究過程的開放性和探究結(jié)果的開放性三層含義。從這個層面看，要通過化學實驗來培養(yǎng)科學探究能力的關鍵是增強化學實驗內(nèi)容的開改性。讓學生既能在課本內(nèi)發(fā)現(xiàn)探究性較強的問題進行科學探究活動，又能讓學生放眼課本之外，到生活中尋找和發(fā)現(xiàn)問題時進行科學探究活動。這樣，探究興趣才能深入持久，問題空間才更廣闊。
　　如學生分析O的來源以及排除O的措施以后，結(jié)合所給的藥品和儀器設計實驗方案、陳述設計理由、各組進行評價和補充環(huán)節(jié)。在整個過程中，通過專題探究并進行實驗驗證，師生間有交流討論，學生之間也產(chǎn)生思想上的交鋒，使探究活動達到了高潮。這樣既激發(fā)了學生的興趣，調(diào)動了學生的學習積極性，又實現(xiàn)了實驗創(chuàng)新與動手能力二者并駕齊驅(qū)、相得益彰的有機結(jié)合。同時，針對學生個體差異又留有思維的空間，并能體現(xiàn)出不同層次學生的能力水平，盡其能，顯其志，有利于學生發(fā)展個性，學會科學思維的方法，養(yǎng)成科學思維的習慣。
　　
　　四、重視反思過程的教學
　　
　　成功之路在于經(jīng)驗加反思。精髓是反思，反思是以自身為思考對象，對自己的決策、行為以及由此所產(chǎn)生的結(jié)果進行審視和分析的過程，反思過程以解決問題為基本點，把“師生的共同發(fā)展”為主要目標；切實提交教學質(zhì)量，在整個探究過程結(jié)束和Fe(OH)的制備方案得到驗證時，學生要反思，總結(jié)實驗成敗的關鍵，嘗試對實驗作進一步改進，寫出反思后記、實驗報告或科研小論文等，在反思過程中體現(xiàn)了明顯的課題意識和研究意識。
　　總之，探究性學習貫穿于教材的各個章節(jié)和各個欄目之中，因此在教學過程的組織和實施中應時時不忘探究。由于探究性學習不是以獲得知識作為終極目標，更不以“授受”為主要手段，而是注重已有的知識去發(fā)現(xiàn)、獵取和洞察新知識、新技能的一種主動性、發(fā)現(xiàn)式教學方式，是以創(chuàng)新活動為明顯特征而立足于科學精神和科學態(tài)度養(yǎng)成的學、思、悟、用四者相結(jié)合的互動過程。
　　作者單位北京101中學化學組
　　（責任編輯 劉穎）