科學(xué)探究在化學(xué)課堂中受到制約的因素及應(yīng)對策略

1 化學(xué)課堂中開展科學(xué)探究的幾個要素

進(jìn)行科學(xué)探究的方式是多種多樣的。一般來說，其基本過程具有六個要素。

1.1提出問題。

在觀察、調(diào)查、閱讀等情境中發(fā)現(xiàn)問題，能對自然現(xiàn)象、生活現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生好奇心，嘗試提出可以通過科學(xué)探究解決的問題。例如在《氯氣》一節(jié)的學(xué)習(xí)中，在學(xué)習(xí)了氯氣的性質(zhì)和用途后，學(xué)生產(chǎn)生好奇：如何制取氯氣?

1.2進(jìn)行猜想和假設(shè)。

收集相關(guān)信息，將已有的化學(xué)知識和問題相聯(lián)系，嘗試提出可以檢驗(yàn)的猜想和假設(shè)。這是一個動腦的過程，猜想必須符合邏輯，同時又能有所創(chuàng)新和突破，而且還必須考慮到是否可以檢驗(yàn)，檢驗(yàn)的形式可以是實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，也可以是資料的查閱檢驗(yàn)，或者其他可以收集證據(jù)的檢驗(yàn)。在開始階段要多鼓勵學(xué)生敢想，敢于突破“老師沒講過”的束縛。

1.3制定實(shí)驗(yàn)計劃，設(shè)計實(shí)驗(yàn)。

針對探究目的和條件，選擇合適的方法(實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、訪問、資料查詢等)；設(shè)計可操作的步驟，運(yùn)用可實(shí)現(xiàn)的器材、設(shè)備和技術(shù)，達(dá)成可實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)；考慮影響實(shí)際結(jié)果的主要因素，確定需要測量的量，并采用適當(dāng)?shù)姆椒刂茖?shí)驗(yàn)條件；有較詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程計劃。這個過程對于學(xué)生來說，剛開始困難較大，對困難預(yù)見不足，計劃過于籠統(tǒng)，器材無法實(shí)現(xiàn)是常見問題，建議加強(qiáng)這方面的具體指導(dǎo)，掌握制定計劃的基本要素。也可以在實(shí)驗(yàn)過程中指導(dǎo)他們補(bǔ)充和完善計劃，如氯氣的制取實(shí)驗(yàn)計劃應(yīng)從實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置、氣體收集裝置、尾氣處理裝置、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢驗(yàn)等方面加以考慮。

1.4觀察與實(shí)驗(yàn)，獲取事實(shí)與證據(jù)。

使用有關(guān)設(shè)備和材料進(jìn)行調(diào)查、檢索、觀察、實(shí)驗(yàn)，正確使用基本儀器；能進(jìn)行一系列觀察、比較和測量，會記錄和處理觀察、測量的結(jié)果，能在多種信息中選擇有用信息。在實(shí)驗(yàn)或調(diào)查的過程中，要設(shè)計表格和進(jìn)行記錄，對藥品能正確使用和存放，能正確連接實(shí)驗(yàn)裝置，對實(shí)驗(yàn)的條件正確控制。如在氯氣的制取實(shí)驗(yàn)探究中，由于氯氣有毒，還必須進(jìn)行正確的收集和尾氣的處理。

1.5檢驗(yàn)與評價。

將收集的證據(jù)和化學(xué)知識建立聯(lián)系，分析、處理觀察和測量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出基本符合證據(jù)的解釋，與猜想和假設(shè)進(jìn)行比較。能注意到與預(yù)想不一致的現(xiàn)象，并作出簡單的分析。能提出改進(jìn)工作方法的具體建議，收集更多的證據(jù)支持解釋，檢查解釋在過程、方法上是否存在問題，對于與事實(shí)不符的猜想和假設(shè)，能勇于否定，并重視原猜想的價值，提出新的假設(shè)和猜想，逐步向正確的方向靠近，理解科學(xué)探究是一個漸進(jìn)的過程。

1.6表達(dá)與交流。

用語言、文字、圖表、模型等方式表述探究過程和結(jié)果，能夠表達(dá)探究計劃及自己在探究過程中形成的見解，傾聽和尊重他人提出的不同觀點(diǎn)和評議，通過交換意見，吸收他人在探究過程中的有益提示，分析他人對探究結(jié)論的有益質(zhì)詢，認(rèn)識表達(dá)和交流對探究活動的重要意義。

2 化學(xué)課堂教學(xué)中開展科學(xué)探究的困難和對策

在現(xiàn)階段的化學(xué)課堂教學(xué)中開展科學(xué)探究存在著教師認(rèn)識不足、學(xué)生基礎(chǔ)薄弱等方面的困難。

2.1教師認(rèn)識上的不足。

首先表現(xiàn)在教育觀念上，傳統(tǒng)的講解式課堂教學(xué)模式，大容量、高強(qiáng)度、多反復(fù)的課堂訓(xùn)練模式在絕大多數(shù)化學(xué)教師身上留下了深深的烙印。其次表現(xiàn)在操作的盲目性，導(dǎo)致教學(xué)過程失控，探究流于形式。

解決這些問題的對策之一是每一位教師都要建立正確的人才觀，即什么是學(xué)生最重要的，什么是學(xué)生必須在基礎(chǔ)教育階段形成的，將來具有可遷移性的能力。了解和學(xué)習(xí)世界先進(jìn)國家的教育標(biāo)準(zhǔn)，美國在最新的《美國國家科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：基礎(chǔ)教育以科學(xué)探究為核心，我國已經(jīng)制定的新課程標(biāo)準(zhǔn)中均突出了科學(xué)探究這一核心。

對策之二是教師要進(jìn)行必要的培訓(xùn)，在理解探究本質(zhì)的基礎(chǔ)上，掌握一些對學(xué)習(xí)活動指導(dǎo)的技巧和策略，如怎樣提出問題，怎樣創(chuàng)設(shè)問題情境，怎樣設(shè)計方案，怎樣歸納、處理信息等。

對策之三是有志于教學(xué)創(chuàng)新和改革的化學(xué)教師，尤其是具有一定教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的中青年教師要“敢為天下先”，承擔(dān)起教學(xué)創(chuàng)新的責(zé)任，他們具有一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，熟悉教學(xué)內(nèi)容，掌握教學(xué)環(huán)節(jié)，要敢于實(shí)踐，敢于創(chuàng)新，充分信任學(xué)生，給學(xué)生提供參與課堂的足夠機(jī)會，教學(xué)設(shè)計中給學(xué)生提供更多的思考和探究的時間和空間。

總之，教學(xué)改革的關(guān)鍵在教師，教師的關(guān)鍵在觀念，教師首先就“科學(xué)探究”這一課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、探究，即教師先對教學(xué)改革進(jìn)行科學(xué)探究，同時加強(qiáng)教師間的交流與合作。我們堅(jiān)信改革一定會取得成功，因?yàn)榭茖W(xué)的本質(zhì)是探究。

2.2學(xué)生基礎(chǔ)薄弱。

首先，表現(xiàn)在低年級的探究能力培養(yǎng)不夠，往往在探究過程中提不出問題、基本技能不足或遭遇挫折后中途夭折等一系列的現(xiàn)象。

針對這些可能的問題，教師在教學(xué)設(shè)計中可循序漸進(jìn)，因材施教。首先是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，無論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)都應(yīng)盡可能給予學(xué)生提問、猜想、操作、交流、評估的機(jī)會，創(chuàng)設(shè)問題情境，突出化學(xué)實(shí)驗(yàn)在探究學(xué)習(xí)中的載體功能。對實(shí)驗(yàn)的設(shè)計思想、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)的演示過程、實(shí)驗(yàn)的分析和實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用都要有意識地增加學(xué)生參與的程度。如：在實(shí)驗(yàn)室制取氯氣的實(shí)驗(yàn)完成后，除了要求學(xué)生掌握整套裝置的安裝順序和注意事項(xiàng)外，還要引導(dǎo)學(xué)生提出或者追加一個問題：這樣制得的氯氣是純凈的嗎?如果不是，你能設(shè)計一個方案得到純凈的氯氣嗎?

其次在課堂教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)上都重視學(xué)生的參與性和探究性。一段文字的論述、一幅圖片的展示、一張圖表的分析、一個多媒體動畫的播放，都可增加學(xué)生的交流和討論，讓學(xué)生覺得課堂是他們探索世界的舞臺，他們的探究熱情和能力會逐步增強(qiáng)，尤其是適應(yīng)將來的信息環(huán)境，大量信息的涌入，更顯示出學(xué)生具備自主學(xué)習(xí)意識和能力的重要性。

再次是將課余作業(yè)的布置由習(xí)題轉(zhuǎn)向問題的討論、設(shè)計、解決，充分運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的條件，提高學(xué)生“查詢、獲取、整理、處理、存儲和表達(dá)信息”的能力。開放實(shí)驗(yàn)室，開辟“化學(xué)與自然界、技術(shù)、社會”的論壇，開展家庭化學(xué)小實(shí)驗(yàn)競賽等多種形式都可以有效地提高學(xué)生的探究意識和探究水平。

隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，未來社會對人才要求的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了變化，讓科學(xué)探究走進(jìn)化學(xué)課堂教學(xué)，是搶占人才培養(yǎng)的制高點(diǎn)的體現(xiàn)。