科學(xué)探究與化學(xué)教學(xué)初探

褚人希

科學(xué)探究在化學(xué)新課程中占有十分重要的地位.新的高中化學(xué)課程，將培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為化學(xué)課程的主旨和根本性目標(biāo)，并將科學(xué)素養(yǎng)這一總目標(biāo)劃分成知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等三個(gè)維度.要達(dá)成這三個(gè)維度的目標(biāo)，必須通過一定的載體或活動(dòng)來體現(xiàn)，科學(xué)探究是其中最為有效的一種載體或活動(dòng)形式.具體說，科學(xué)探究是學(xué)生從各種學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活的問題或任務(wù)出發(fā)，通過形式多樣的探究性活動(dòng)，以獲得知識(shí)和技能，培養(yǎng)探究能力和應(yīng)用能力，獲得情感體驗(yàn)為目的的學(xué)習(xí)方式.

一、科學(xué)探究的特征與過程

1．以科學(xué)性問題為中心展開探究活動(dòng)

教師針對(duì)現(xiàn)實(shí)生活問題或任務(wù)，結(jié)合必學(xué)的科學(xué)概念，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究、收集數(shù)據(jù)和利用數(shù)據(jù)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象作出解釋.通過科學(xué)探究，使學(xué)生感觸到獲得勝利果實(shí)的喜悅，有效激發(fā)學(xué)生的求知欲望，并能引出另一些問題.例如在學(xué)習(xí)氨氣尾氣處理時(shí)，通過書本實(shí)驗(yàn)探究這樣的問題：尾氣為什么要處理？處理原理是什么？哪些裝置可以作為尾氣處理裝置？哪些氣體要進(jìn)行尾氣處理？

2．獲取科學(xué)性問題的證據(jù)

科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)和觀測來獲取證據(jù)并以此為基礎(chǔ)來解釋客觀世界內(nèi)在規(guī)律的，在課堂探究活動(dòng)中，學(xué)生也需要運(yùn)用證據(jù)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象作出解釋.如在原電池化學(xué)能能否轉(zhuǎn)化成電能問題上，引導(dǎo)設(shè)置如下圖（１）～（８）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，獲取證據(jù).學(xué)生也可以自主地從教師、教材、網(wǎng)絡(luò)或其他渠道獲取證據(jù)，來對(duì)探究進(jìn)行補(bǔ)充.

3．對(duì)科學(xué)性問題作出解釋

例如，金屬鈉的性質(zhì)教學(xué)，學(xué)生已知鈉很容易被空氣氧化，教師可引導(dǎo)學(xué)生把鈉放入硫酸銅溶液中來證明鈉比銅的金屬性強(qiáng)，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的剖析和探究，從而得到結(jié)論：鈉是一種很活潑的金屬，能夠與水發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣，故不能用它去置換溶液中的其他金屬離子.

4．評(píng)價(jià)、核查所提出的解釋，并加以論證

評(píng)價(jià)解釋時(shí)，可以提出這樣的問題：有關(guān)的證據(jù)是否支持提出的解釋？這個(gè)解釋是否足以回答提出的問題？從證據(jù)解釋的推理過程是否存在某些缺陷？從相關(guān)的證據(jù)中是否還能提出其他更合理的解釋？核查解釋要求學(xué)生參與討論，比較各自的結(jié)果.并通過教師、教材及網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)渠道進(jìn)行驗(yàn)證.

二、科學(xué)探究對(duì)教師提出的要求

1．轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改變教學(xué)角色

在課堂教學(xué)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生超越學(xué)科本位的理念，以提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)為教育目標(biāo)，注重培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)習(xí)慣.通過讓學(xué)生觀察身邊熟悉的現(xiàn)象，探究其內(nèi)在的本質(zhì)的化學(xué)規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和實(shí)踐能力.

2．創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)探究興趣

為了給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)輕松、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)，教師要為學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)創(chuàng)設(shè)一個(gè)適宜的情境.

教師可以通過多媒體與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、設(shè)問、聯(lián)系生活等方式創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)探究.例如在講“金屬材料”這一課題時(shí)，有個(gè)探究實(shí)驗(yàn)：比較金屬錫、鉛、合金焊錫的硬度.學(xué)生從來沒有做過類似的實(shí)驗(yàn)，不知道用什么方法來比較軟硬.這時(shí)，教師可以舉出生活中的實(shí)例引導(dǎo)學(xué)生探究.例如：在測試面的硬度時(shí)，通常用手按一按，試出面的軟或硬.然后讓學(xué)生找出方法，比較三種金屬的硬度.通過教師的舉例，學(xué)生很容易找出相應(yīng)的方法：用手按、用小刀切、相互劃等手段比較金屬材料的硬度.

3．積極鼓勵(lì)、培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑，勇于探究

培養(yǎng)科學(xué)探究能力的關(guān)鍵是培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力特別是要培養(yǎng)學(xué)生敢于提出問題、闡述自己的觀點(diǎn)，不盲從教師，不盲從書本，不迷信權(quán)威的思維品質(zhì)，敢于向舊知識(shí)挑戰(zhàn)，通過探究式學(xué)習(xí)，對(duì)舊知識(shí)產(chǎn)生質(zhì)疑，提出問題.

例如在學(xué)習(xí)乙烯性質(zhì)時(shí)，教材上用乙烯使溴水褪色的實(shí)驗(yàn)來說明加成反應(yīng).為此，可以向?qū)W生質(zhì)疑：既然實(shí)驗(yàn)是乙烯與溴水的反應(yīng)，為什么方程式中只寫乙烯與溴的加成？乙烯與溴水的反應(yīng)和乙烯與溴的加成反應(yīng)是否相同？是否具有相同的產(chǎn)物？我不是直接給出答案，而補(bǔ)充了乙烯與溴的四氯化碳溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，又引導(dǎo)他們從加成反應(yīng)的過程去討論，自己得出答案.通過討論使學(xué)生明白教材結(jié)論的局限性.通過這些問題的討論，逐步培養(yǎng)學(xué)生敢于提出問題，表達(dá)自己的觀點(diǎn).教師在進(jìn)行萃取操作教學(xué)時(shí)，講述了要將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來進(jìn)行振蕩的原理后，可向同學(xué)們質(zhì)疑：當(dāng)兩種互不相溶的溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)，應(yīng)怎樣才能使兩溶液反應(yīng)充分？通過這樣的質(zhì)疑和解疑的科學(xué)探究，學(xué)生將避免解決問題途徑的單一性，而是多角度、多方法去解決問題，通過探究活動(dòng)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維.