對化學(xué)探究性教學(xué)的探討

陳麗東

（遵義師范學(xué)院化學(xué)系，貴州遵義563002）

對化學(xué)探究性教學(xué)的探討

陳麗東

（遵義師范學(xué)院化學(xué)系，貴州遵義563002）

培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，提高科學(xué)素養(yǎng)，是探究式教學(xué)的價值所在。教學(xué)不僅要使學(xué)生獲取知識，還要使學(xué)生習(xí)得獲取知識的方法，提高解決問題的能力。探究式教學(xué)體現(xiàn)學(xué)生自主習(xí)得，教師要充分利用蘊藏在學(xué)校、家庭和社會中的化學(xué)教學(xué)資源，落實自主、合作、開放、探究學(xué)習(xí)的課堂氛圍。

化學(xué)；新課程標準；探究性教學(xué)

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

探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生通過類似于科學(xué)家探究活動的方式獲取科學(xué)知識，并在這個過程中學(xué)會科學(xué)方法和技能，科學(xué)的思維方式，形成科學(xué)觀點，樹立科學(xué)精神。學(xué)生學(xué)習(xí)地位發(fā)生根本性的變化:由過去的被動接受變?yōu)橹鲃拥膮⑴c者；學(xué)習(xí)方式也由過去從學(xué)科概念、原理、規(guī)律開始教學(xué)變?yōu)橛筛鞣N事實來發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律；教學(xué)模式也將發(fā)生根本性的轉(zhuǎn)化，課堂教學(xué)更多采用實驗、討論、交流等方式進行。

一、新課程中化學(xué)探究性學(xué)習(xí)的要求

倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)是化學(xué)新課程標準的基本理念之一，通過以化學(xué)實驗為主的多種探究活動，使學(xué)生體驗科學(xué)研究的過程，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，強化科學(xué)探究意識，促進學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力[1]?；瘜W(xué)課程的設(shè)計非常注重學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)，每一模塊主題的課程內(nèi)容標準呈現(xiàn)方式均為“活動與探究建議”。如《化學(xué)實驗基礎(chǔ)》的內(nèi)容標準即活動與探究建議第一條為“理解科學(xué)探究的一般過程，學(xué)習(xí)運用以實驗為基礎(chǔ)的實證研究方法[2]”。同時，化學(xué)新課程中增設(shè)了科學(xué)探究的教學(xué)內(nèi)容，并且占有一定的比例，如：新課程人教版化學(xué)必修1有7個科學(xué)探究內(nèi)容，化學(xué)必修2有8個，化學(xué)選修有5個，有機化學(xué)基礎(chǔ)有6個。

科學(xué)的探究活動通常包括以下幾個步驟：“提出問題，做出假設(shè)，制定計劃，實施計劃，得出結(jié)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(xué)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(xué)》精心選擇了16個實驗課題，編成7個專題作為學(xué)習(xí)的基本內(nèi)容，王祖浩先生在“寫給同學(xué)們的話”中明確要求：“《實驗化學(xué)》不應(yīng)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(xué)們都能積極思考、精心設(shè)計、大膽實踐，努力提高自身的科學(xué)探究能力[4]”。如果課程設(shè)計人員只是將上述步驟中的一部分作為探究內(nèi)容，其余的作為已知條件給出，學(xué)生只需根據(jù)已有的信息、數(shù)據(jù)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(shù)的學(xué)生活動屬于這一類。

探究教學(xué)研究表明，完全探究活動有利于培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，部分探究活動則適合于學(xué)習(xí)概念、原理和規(guī)律。

二、化學(xué)探究性教學(xué)的實踐感悟

1.探究課的目的一是讓學(xué)生在探究的過程中學(xué)會知識；二是學(xué)會學(xué)習(xí)的方法。至于探究課的方法，要根據(jù)所學(xué)的知識內(nèi)容等而定。化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。在化學(xué)教學(xué)中，絕大部分新授課含有演示實驗內(nèi)容，有些是以實驗學(xué)習(xí)來了解物質(zhì)的性質(zhì)、制法、用途，有些是靠實驗推斷出重要的結(jié)論。化學(xué)的學(xué)科特征決定了化學(xué)實驗是科學(xué)探究的主要途徑和方法。

課例1：化學(xué)教材《鈉》的實驗探究設(shè)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(xué)生分組活動:（1）實驗操作；（2）探究討論并得出結(jié)論。對這一實驗現(xiàn)象，學(xué)生如能根據(jù)原有認知結(jié)構(gòu)里有關(guān)金屬與酸、鹽溶液置換反應(yīng)的知識規(guī)律，就可得到解釋，并為下一問題的探究創(chuàng)設(shè)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(xué)生再次分組活動:（1）探究討論提出假設(shè)；（2）進行實驗設(shè)計驗證假設(shè)；（3）將現(xiàn)象與假設(shè)進行對比，然后討論探究得出結(jié)論。

這一實驗有趣、鮮明的變化會出乎學(xué)生的意料，學(xué)生邊觀察實驗，邊產(chǎn)生一連串的疑問:為什么鈉與水反應(yīng)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(yīng)出現(xiàn)了藍色沉淀而無紅色銅被置換出。這時學(xué)生頭腦中原有知識與新的問題發(fā)生了強烈的認知碰撞，從而激發(fā)學(xué)生探索的興趣和產(chǎn)生進一步學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力?？梢哉f，引發(fā)認知碰撞是學(xué)生這個學(xué)習(xí)主體學(xué)習(xí)新知識、構(gòu)建新認知結(jié)構(gòu)的契機。

實驗探究一般來說是從問題開始的，從問題引發(fā)思考，提出猜想或是假設(shè)，基于現(xiàn)實生活中的問題，提出猜想，這個猜想應(yīng)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(xué)過程中，學(xué)生的主體地位得到了充分的發(fā)揮，探究能力、創(chuàng)造精神獲得了淋漓盡致的展現(xiàn)，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(guān)鍵不是看形式，而在于其教學(xué)過程中所蘊含的教育價值。如果能給學(xué)生知識、能力或科學(xué)思想與方法上的啟迪，那都是值得倡導(dǎo)的方式。

課例2：“同周期鈉、鎂、鋁單質(zhì)的活動性強弱”探究實驗的教學(xué)設(shè)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(xiàn)象似乎還不足以證明兩者是否發(fā)生了反應(yīng)。如何證實鎂與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。操作和觀察：從鈉和水的反應(yīng)得到啟示，在試管中滴入酚酞，觀察到鎂帶似有若隱若現(xiàn)的粉紅色。提出問題：如何加快反應(yīng)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(yīng)的主要證據(jù)是什么，反應(yīng)的劇烈程度如何。

通過以上教學(xué)設(shè)計，可給學(xué)生一種研究的思路和方法，也有利于學(xué)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(xué)生失去主體地位，整個過程學(xué)生的探究和教師的點撥密切配合，一切探究和發(fā)現(xiàn)仍是由學(xué)生這個主體完成的。

3.探究性學(xué)習(xí)課不等于實驗課。探究性學(xué)習(xí)可以通過實驗來實現(xiàn)，但化學(xué)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(yīng)根據(jù)探究目的、問題情境、教學(xué)資源和學(xué)生的知識水平來決定。探究活動除化學(xué)實驗外，還應(yīng)包括調(diào)查研究、訪談、查閱資料、交流與討論等多種方式。同時，在設(shè)計學(xué)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(jié)構(gòu)與物質(zhì)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(xué)習(xí)的手法，設(shè)計了三個探究點：一是給出1—18號元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖和稀有氣體原子核外電子排布，讓學(xué)生從中找出電子排布的基本規(guī)律。二是給出3—9號、11—17號元素的原子半徑數(shù)據(jù)，讓學(xué)生通過作圖等手段，發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu)隨原子序數(shù)遞增呈現(xiàn)周期性變化的規(guī)律。三是給出元素金屬性和非金屬性強弱的判據(jù)及物質(zhì)的某些化學(xué)性質(zhì)的信息，讓學(xué)生通過實驗活動及所給信息分析，發(fā)現(xiàn)元素周期律[5]。對教材呈現(xiàn)的信息和學(xué)生原有的認知水平進行分析，可發(fā)現(xiàn)按教材的每一個探究點設(shè)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(zhì)和氫氣化合的難易及它們氫化物的穩(wěn)定性大小?！痹谔骄康倪^程中，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)在常見的教科書和化學(xué)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(jù)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(xué)生不僅知道了問題的答案，更重要的是學(xué)生深入理解了“穩(wěn)定性”的含義，學(xué)習(xí)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(xué)沒有固定的模式，不同的教學(xué)方法都有其優(yōu)缺點，沒有哪一種教學(xué)方法能適應(yīng)一切教學(xué)環(huán)境。探究性學(xué)習(xí)只是學(xué)習(xí)方式的一種，而非唯一的學(xué)習(xí)方式。事實上，接受性學(xué)習(xí)在積累間接經(jīng)驗、傳遞系統(tǒng)的科學(xué)知識方面，具有其他學(xué)習(xí)方式無法比擬的效率。探究性學(xué)習(xí)和接受性學(xué)習(xí)具有各自的優(yōu)點和缺點，在學(xué)習(xí)活動中，只有將兩者有機地結(jié)合起來才能相得益彰。所以，在化學(xué)教學(xué)中要將接受和探究兩種看似對立的學(xué)習(xí)方式加以整合，既要學(xué)習(xí)的質(zhì)，又要學(xué)習(xí)的量[6]。

課例4：對于真實情景中的化學(xué)問題，如實驗方案設(shè)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(xué)習(xí)；但對于化學(xué)用語及化學(xué)概念如元素符號、化學(xué)式、電子式、結(jié)構(gòu)式、溶解度、物質(zhì)的量等則宜采用接受性學(xué)習(xí)；而涉及到化學(xué)原理、規(guī)律和化學(xué)事實如化學(xué)平衡、原電池、質(zhì)量守恒定律、元素周期律、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制法等既適宜于接受性學(xué)習(xí)也適宜于探究性學(xué)習(xí)[7]。

綜上，探究教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最有效的教學(xué)模式之一，不僅是時代發(fā)展的需求，科學(xué)教育的需求，更是學(xué)生發(fā)展的需求。探究教學(xué)模式重在落實自主、合作、開放、探究學(xué)習(xí)的課堂氛圍。其精髓是教學(xué)過程必須在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下，以學(xué)生獨立自主學(xué)習(xí)和合作討論為前提，以現(xiàn)行教材為基本的探究內(nèi)容，以學(xué)生周圍世界和生活實際為參照對象，為學(xué)生提供充分自由表達、質(zhì)疑、探究討論問題的機會，讓學(xué)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(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題。

現(xiàn)在探究式的教學(xué)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(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、主動性、獨立性為前提的。教學(xué)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(guān)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(xué)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(xué)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(xué)（實驗化學(xué)）[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(xué)2（第三版）[M].南京:江蘇教育出版社，2006.2-9.

[6]崔峻明.化學(xué)探究教學(xué)應(yīng)注意的問題[J].內(nèi)蒙古教育，2005，（5）：19.

[7]龔正元.論化學(xué)學(xué)習(xí)中接受與探究的融合[J].中學(xué)化學(xué)教與學(xué)，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(xué)院化學(xué)系高級講師。