再談初中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

馮海云

十多年前，基礎(chǔ)教育界掀起了新一輪課改熱潮，對(duì)于初中化學(xué)這樣的理科而言，科學(xué)探究成為新課程的主要標(biāo)志。近年來，隨著人們對(duì)課程改革認(rèn)識(shí)進(jìn)一步趨向理性，科學(xué)探究似有逐步淡化的傾向，筆者以為這是不利于課程改革的推進(jìn)的。事實(shí)上在課程改革的前一段時(shí)間里，正是由于對(duì)科學(xué)探究的理解不夠深入，沒有真正在課堂上做到科學(xué)探究，出現(xiàn)了歪嘴和尚念歪了經(jīng)之后不怪自己嘴歪，卻怪所念之經(jīng)不好的情形。在當(dāng)前仍然有對(duì)科學(xué)探究進(jìn)行進(jìn)一步研究，以切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力的必要。

一、科學(xué)探究究竟是一種什么樣的能力

超過一半的化學(xué)教師對(duì)科學(xué)探究的理解是基于科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)的，我們認(rèn)為這是必要的但又是不夠的?？茖W(xué)探究更需要從能力的角度來進(jìn)行研究。而這一研究最佳的視角應(yīng)當(dāng)是心理學(xué)視角，根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的研究結(jié)果，科學(xué)探究能力包括這樣的幾種能力：

其一，信息獲得與提取的能力?？茖W(xué)探究從形式上來看，是不同環(huán)節(jié)組成的過程，從學(xué)習(xí)機(jī)制上來看卻是以信息的獲得與提取開始的。當(dāng)學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中遇到新的信息以及教師提出的問題時(shí)，學(xué)生才會(huì)邁開探究的第一步。從學(xué)生的角度出發(fā)，信息的獲得與提取往往反映著學(xué)生最基本的科學(xué)探究能力。比如在化學(xué)學(xué)習(xí)之初，通常會(huì)有通過蠟燭燃燒探究物質(zhì)變化及性質(zhì)的學(xué)習(xí)過程，這個(gè)時(shí)候?qū)W生必須能夠看到蠟燭燃燒的現(xiàn)象（這是知識(shí)要求），必須知道將反應(yīng)前的顏色、狀態(tài)與反應(yīng)后的顏色與狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比（這是方法要求），必須知道蠟燭燃燒后的直接結(jié)果（是生成蠟油還是生成二氧化碳和水蒸氣）才能給出相應(yīng)的猜想（猜想正是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)之一）。因此，科學(xué)探究需要信息的獲得與提取能力，而科學(xué)探究也能培養(yǎng)學(xué)生這樣的能力。

其二，信息運(yùn)用與加工的能力。在科學(xué)探究的過程中，學(xué)生會(huì)通過實(shí)驗(yàn)（科學(xué)探究的另一個(gè)環(huán)節(jié)）來獲得信息，然后學(xué)生就要對(duì)這些信息進(jìn)行運(yùn)用與加工，以拉瓦錫對(duì)空氣組成的探究為例，其在燃燒現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)異常的信息，即燃燒后物質(zhì)的質(zhì)量與燃燒之前發(fā)生了變化，這個(gè)信息對(duì)于當(dāng)時(shí)的其他化學(xué)家而言，是沒有加工的價(jià)值的；而對(duì)于拉瓦錫而言，則是有探究的必要的。同樣，當(dāng)我們將類似的實(shí)驗(yàn)如紅磷的燃燒等呈現(xiàn)在學(xué)生面前時(shí)，學(xué)生就會(huì)得到一個(gè)類似的信息，這個(gè)信息可以用來比較，可以用來分析，可以用來加工。因而科學(xué)探究就會(huì)進(jìn)入數(shù)據(jù)分析與結(jié)果交流的階段。

其三，信息表征與判斷的能力?？茖W(xué)探究的最終結(jié)果是得到一個(gè)科學(xué)結(jié)論，這個(gè)結(jié)論一定是通過信息來表現(xiàn)的。以上所舉氧的發(fā)現(xiàn)的探究中，探究的結(jié)果是否正確需要判斷，探究的結(jié)果如何用以交流需要實(shí)驗(yàn)的生成結(jié)果。因此從信息加工的角度來看，信息的表征與判斷就對(duì)應(yīng)著科學(xué)探究的最后環(huán)節(jié)。

二、科學(xué)探究的能力究竟應(yīng)當(dāng)怎樣培養(yǎng)

當(dāng)教師能夠從能力的角度來研究科學(xué)探究時(shí)，實(shí)際上也就找到了科學(xué)探究能力培養(yǎng)的重要途徑，這種能力培養(yǎng)的途徑，應(yīng)當(dāng)是對(duì)應(yīng)著上述科學(xué)探究的能力理解的。

在獲利和提取信息的時(shí)候，關(guān)鍵在于問題。如果同行們還有印象，應(yīng)當(dāng)記得科學(xué)探究的第一個(gè)環(huán)節(jié)是提出問題。然而大家也都知道問題的提出不只是在陳述句的后面加一個(gè)問號(hào)，而應(yīng)當(dāng)是學(xué)生在認(rèn)知失衡后產(chǎn)生的疑問。那么認(rèn)知怎樣才能失衡呢？關(guān)鍵還在于信息的提供。如在探究“二氧化錳在分解過氧化氫制氧氣反應(yīng)中的作用”中，只有學(xué)生在進(jìn)行了有無二氧化猛兩種情況下，過氧化氫分解速度（亦即氧氣獲取的速度）比較并得出不同信息之后，學(xué)生才會(huì)提出可供探究的問題。

信息的運(yùn)用與加工過程，一般對(duì)應(yīng)著科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的得出等。在化學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃在于學(xué)生能夠利用已有的實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)驗(yàn)思路，而這在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃與設(shè)計(jì)中是以信息的方式來呈現(xiàn)的，小組的成員之內(nèi)以及小組之間的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃交流，也是通過信息交換來達(dá)成的。作為科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)即實(shí)驗(yàn)過程，其從信息加工的角度來看，是利用實(shí)驗(yàn)操作這一過程，將學(xué)生熟悉的信息輸入，然后將新的信息輸出的過程。在“探究分子、原子的特征”中，學(xué)生通過對(duì)分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象的觀察，通過對(duì)酒精與水混合的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，可以得到分子在不斷地運(yùn)動(dòng)的信息，可以得到不同狀態(tài)的物質(zhì)分子間隔不同的信息。其中“不斷地運(yùn)動(dòng)”“間隔不同”等信息對(duì)于學(xué)生而言，都是思維加工的結(jié)果。

至于信息的表征與判斷，可以在科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之后，對(duì)所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（以視覺和聽覺信息存在于學(xué)生的視覺與聽覺通道當(dāng)中）進(jìn)行表征，即將其轉(zhuǎn)換為文字信息。

總的來說，信息的獲得、加工、表征等能力，存在于科學(xué)探究的不同環(huán)節(jié)當(dāng)中。而科學(xué)探究的不同環(huán)節(jié)，也正是各項(xiàng)能力培養(yǎng)的過程。在科學(xué)探究的過程中，教師要注意從能力培養(yǎng)的角度，結(jié)合認(rèn)知心理學(xué)中的信息加工理論，來切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

三、科學(xué)探究能力培養(yǎng)過程中的教師充當(dāng)什么角色

盡管說學(xué)習(xí)是學(xué)生自己的事，仍然必須強(qiáng)調(diào)的是，科學(xué)探究能力培養(yǎng)的關(guān)鍵在于教師，因?yàn)榻o學(xué)生什么樣的探究情境，讓學(xué)生完成什么樣的信息加工過程，學(xué)生才會(huì)經(jīng)歷什么樣的探究。而探究能力只有在探究的過程中才能生成，化學(xué)課堂的探究與真正的科學(xué)探究不同，學(xué)生沒有可供嘗試的大量時(shí)間，學(xué)生也一般不可能會(huì)走許多的彎路之后才能接觸到真正的探究，因而科學(xué)探究能力培養(yǎng)的關(guān)鍵，在于化學(xué)教師對(duì)科學(xué)探究的理解與實(shí)際教學(xué)中科學(xué)探究的實(shí)施。

當(dāng)然，有一個(gè)前提，那就是學(xué)生科學(xué)探究的內(nèi)驅(qū)力激發(fā)問題。只有學(xué)生積極參與到科學(xué)探究的過程中來，科學(xué)探究的能力才會(huì)得到培養(yǎng)。而科學(xué)探究與一般學(xué)習(xí)并不完全相同，實(shí)際教學(xué)中我們看到不少學(xué)習(xí)優(yōu)秀的學(xué)生對(duì)科學(xué)探究并不感興趣，他們只愿意獲得一個(gè)好的考試分?jǐn)?shù)，但并不愿意經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)更為艱苦的科學(xué)探究過程，而學(xué)習(xí)較差的學(xué)生則更是如此。因而在實(shí)際的教學(xué)中，要超越化學(xué)知識(shí)獲得的層面，從學(xué)生自身成長的角度，從化學(xué)素養(yǎng)提高的角度來促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)。

總的來說，科學(xué)探究能力的培養(yǎng)前提在教師，關(guān)鍵在學(xué)生。只有教師引導(dǎo)得當(dāng)，學(xué)生探究內(nèi)驅(qū)力得到激發(fā)，那有效的化學(xué)教學(xué)就能夠得以發(fā)生。

（作者單位：江蘇省如皋市吳窯初級(jí)中學(xué)）