例談高中化學科學探究的課堂教學策略

陳龍文

例談高中化學科學探究的課堂教學策略

陳龍文

（江蘇省溧水高級中學江蘇南京211200）

化學新課標中的科學探究，是學生積極主動獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。文章從提高學生的觀察能力，提升學生的科學思維能力，建立科學的本質觀以及培養學生的科學態度和科學思想等四個維度去談了課堂教學中把探究過程作為科學探究目的的教學策略。

科學探究；觀察能力；科學本質觀；科學態度與科學精神

化學新課標中的科學探究，是學生積極主動獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動，它一般包括提出問題、猜想與假設、制定計劃、進行實驗、收集證據、解釋與結論、反思與評價、表達與交流等八個過程。在高中化學中科學探究主要是以化學實驗探究為表現形式，而化學實驗探究是指探索研究對象的未知性質，了解它具有怎樣的組成，有哪些屬性和變化特征，以及與其他對象或現象的聯系的一種實驗，其特點是根據實驗的目的，利用已知的、外加的因素去設計實驗，進行實驗探究，研究實驗對象，看它會發生什么樣的變化，出現什么樣的現象，產生怎樣的結果等等。在中學化學課堂教學中，科學探究與科學家的探究活動是有其本質性的不同的：

所以，要提高中學化學教學中科學探究的課堂教學有效性，必須重視研究過程為探究目的的學習過程。筆者從以下幾個方面去例談科學探究的課堂教學策略。

一、以有效提高學生實驗觀察能力為探究目的的科學探究策略

探究實驗例1：鋁片和下列試劑的反應

組別酸(2mL)添加物質(約0.5g)一段時間后反應現象1 2.0mol/LH2SO4NaCl產生氣泡2 2.0mol/LH2SO4Na2SO4幾乎無氣泡3 4.0mol/LHCl無產生氣泡4 2.0mol/LH2SO4無幾乎無氣泡

解釋：HCl中的Cl-可以破壞鋁表面的致密氧化膜，使H+與Al接觸反應生成H2

觀察是一種通過各種感覺器官主動攝取感知材料的知覺活動，良好的觀察能力是形成持續的化學學習興趣、養成科學的態度、獲得科學的方法、培養科學探究能力和實踐能力的基本方法和基本能力。培養學生的觀察能力，就是要培養學生具有科學性和嚴謹性的思維品質。因此，教師要有步驟地在實驗教學中對學生的觀察能力進行培養和訓練。首先，培養學生觀察的目的性和敏捷性。其次，教師要精心設計觀察程序，培養學生觀察的整體性。以上實驗列表就能充分反映出這一點。第三，教師要重視對實驗內容的分析，培養學生觀察的理解性和選擇性。第四，教師要將觀察和思考相結合，提高學生觀察的科學性和嚴謹性。對化學實驗的觀察不能僅僅局限于實驗中所能直接感知的東西，更重要的是對感知的內容進行深入的思考。

二、以有效提升學生科學思維能力為探究目的的科學探究策略

探究實驗例2：Na202和H20反應產物的判斷：

實驗現象：產生氣體，反應放熱，滴有酚酞的溶液先變紅后褪色。

思考：推測產物可能是何種物質？

實驗探究：褪色原因探究

可能的原因實驗驗證實驗現象結論溫度過高冷卻不復原-堿濃度過高稀釋不復原-氧氣氧化取0.1mol/LNaOH溶液，滴加酚酞，向其中通入氧氣不褪色-反應中生成的H2O2氧化取0.1mol/LNaOH溶液，滴加酚酞，向其中滴加H2O2溶液褪色-

結論：Na202+2H20=2Na0H+H202；

最終：2Na202+2H20=4Na0H+02↑

科學思維能力即對事物進行觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理的能力，采用科學的邏輯方法，準確而有條理地表達自己思維過程的能力。人的天性對思維能力具有影響力，但后天的教育與訓練對思維能力的影響更大、更深。思維能力的訓練主要目的是改善思維品質，提高學生的思維能力，只要能實際訓練中把握住思維品質，進行有的放矢的努力，就能順利地卓有成效地堅持下去。科學探究過程中要有效提升學生科學思維能力首要的任務就是擺脫舊有方法束縛，運用新觀點、新方法、新結論，反映出獨創性，按照這個新的思路對學生進行思維方法訓練。其次，把所有感知到的對象依據一定的標準“聚合”起來，顯示出它們的共性和本質，這能增強學生的創造性思維活動。在前兩者的基礎上，對某個設想進行嚴密的思考，在思維上借助于邏輯推理的形式，把結果推導出來。因此我們要教育學生，每當觀察到一件事物或現象時，無論是初次還是多次接觸，都要問“為什么”，并且養成習慣；每當遇到實踐中的問題時，盡可能地尋求物質內在的規律性，或從不同角度、不同方向變換觀察同一問題，以免被知覺假象所迷惑。最后我們可以借助學生團體，借助大家的思維彼此交流，集中眾多人的集體智慧，廣泛吸收有益意見，從而達到思維能力的提高。

三、以有利于建立科學本質觀為探究目的的科學探究策略

探究實驗例3：甲烷與氯氣的取代反應探究

甲烷與氯氣的體積比實驗條件實驗現象氣體顏色變淺，試管內壁蘸有油滴，部分水倒吸進入試管1∶1氣體顏色變淺，試管內壁蘸有油滴，部分水倒吸進入試管1∶2爆炸，試管內壁蘸有黑色固體2∶1強光照射

解釋：當甲烷與氯氣的體積比為1∶2時，發生的不再是甲烷與氯氣的取代反應，而是甲烷與氯氣的相互置換反應了，這時，甲烷中的碳被氯氣置換出游離態的碳了，這是物質的量變引起反應的本質變化的很好例證。

科學本質觀是人們對科學問題的認識，它通常是指科學知識的本質和促進科學知識發展的內在價值觀和假設，因此科學知識從本質上來講是一種猜想的知識，它是大膽的假設，它對科學課程和教學帶來巨大的影響，甲烷與氯氣的反應遵循量變質變的規律，倘若我們認為甲烷與氯氣的反應僅僅是取代反應的話，那么我們就很難知曉它們在1∶2情況下會發生爆炸這一現象，而這一現象的發生恰恰需要我們有一定的猜想和大膽的假設，這樣便還原出科學的本質觀，這也是學生終身所應具備的一種認識能力。

四、以有利于培養科學態度與科學精神為探究目的的科學探究策略

探究實驗例4：人教必修1第四章第四節銅與濃硫酸的反應

問題：1.銅與濃硫酸反應后的溶液為何沒有看到我們期待的藍色？

2.反應后的溶液中為何有白色的晶體出現？

3.反應后的溶液要稀釋要注意哪些問題？

4.反應過程中我們在試管內壁發現有少量的黑色固體物質出現，請你推斷可能的物質是什么？說說推斷的理由。

設計銅與濃硫酸反應探究實驗后的幾個問題，主要是要打破教材中銅與濃硫酸反應先入為主的驗證性實驗所帶來的消極影響，因為科學的問題總是層出不窮，無法預料的，人們在進行實驗探究的過程中，只有遵循自然規律，細心觀察，充分應用已知物質的性質去揭曉物質世界的豐富內涵，這是我們應有的科學態度和科學精神，這樣我們對化學或科學就有一種正確的理解和認識。

科學精神是人們在長期的科學實踐活動中形成的共同信念、價值標準和行為規范的總稱。而科學態度則指由科學性質所決定并貫穿于科學活動之中的基本的精神狀態和思維方式，是體現在科學知識中的思想或理念。在嚴格確定的科學事實面前，科學家須勇于維護真理，反對獨斷、虛偽和謬誤。科學精神必須具備探索、創新改革、虛心接受科學遺產、嚴格精確的分析、協作、民主、開放、實踐、批評和拒絕功利思想的精神。這些精神我們必須在日常的教學過程中潛移默化地滲透在學生的心靈之中。

［1］陳茂林.廣州市普通高中新課程實驗叢書—實驗與探究［M］.廣州：華南師范大學出版社，2007

［2］邵霞.培養中學生化學學基本觀念的實踐研究［D］.濟南：山東師范大學，2009

［3］王文林.中學化學知識探析與實驗研究［M］.西安：陜西師范大學出版總社有限公司，2010

［4］陳斌.例談化學探究式學習中的挫折教育［J］.化學教育，2009，（3）

［5］宋心琦.普通高中課程標準［M］.北京：人民教育出版社，2009

1008-0546（2013）11-0060-02

G632.41

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.023