談?wù)劤踔谢瘜W(xué)教學(xué)中的科學(xué)探究

黎麗麗

一、科學(xué)探究在中考中的地位

課程改革強調(diào)“要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 ，讓學(xué)生在實踐活動中主動地學(xué)習(xí)知識、技能和方法”，“要讓學(xué)生體驗探究過程，獲得正確的結(jié)論，形成嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，在‘做科學(xué)的探究實踐中逐步發(fā)展終身學(xué)習(xí)的意識和能力。”

烏魯木齊市教育局在《2016年九年級化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試的說明》中把科學(xué)探究設(shè)為內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中五個一級主題的第一個主題，并明確地提出發(fā)展科學(xué)探究能力所包含的內(nèi)容與培養(yǎng)目標(biāo)：增進對科學(xué)探究的理解、發(fā)展科學(xué)探究能力、學(xué)習(xí)基本的實驗技能。分析近幾年來的中考化學(xué)試卷，第三大題均為實驗探究題，分值16分左右，約占總分值的26.7%。試卷區(qū)分度也在本題中得到明顯體現(xiàn)，屬于試卷中的難度把控點。

二、科學(xué)探究的作用

科學(xué)探究旨在改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在自主探究學(xué)習(xí)中建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)，同時理解過程和方法。在這個過程中學(xué)生通過質(zhì)疑、實驗、調(diào)查、小組合作、實踐等形式。培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，讓學(xué)生親身經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，體驗到學(xué)習(xí)的樂趣和成功的喜悅。

1.在探究學(xué)習(xí)的過程中改變學(xué)習(xí)方式，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

探究學(xué)習(xí)的一個重要特點就是鼓勵創(chuàng)新。教師鼓勵學(xué)生自由想象，提出各種假設(shè)和預(yù)見，充分尊重他們的思想觀點，使學(xué)生敢想敢干，富有創(chuàng)新精神。在探究過程中改變了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，讓他們以一種主人翁的身份積極主動的參與到學(xué)習(xí)活動中，主動獲取化學(xué)知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實踐能力。

2.在探究學(xué)習(xí)的過程中還鍛煉了同學(xué)們與他人合作與交流的能力

小組成員圍繞共同的學(xué)習(xí)任務(wù)，合理分工，密切配合，取長補短，解決問題。在合作中學(xué)會分享和包容，對他人好的做法和建議積極采納，發(fā)現(xiàn)自身的不足，及時彌補。合作能力是未來社會對人才的基本要求，所以，不論從未來社會還是現(xiàn)實生活都應(yīng)加強學(xué)生合作能力培養(yǎng)。

3.在探究學(xué)習(xí)的過程中，鞏固了所學(xué)知識，并且學(xué)會靈活應(yīng)用所學(xué)知識

當(dāng)學(xué)生對面臨提出的問題做出假設(shè)后，需要利用已有知識制訂計劃，設(shè)計方案。在這個過程中，他所學(xué)的知識得到進一步的加強和鞏固。在解決問題的過程中，能夠靈活應(yīng)用所學(xué)知識，學(xué)以致用。

三、科學(xué)探究的過程

教材中通過設(shè)置不同的欄目體現(xiàn)科學(xué)探究的過程和環(huán)節(jié)。其中探究實驗有18個，實驗活動有7個，課外家庭實驗有9個，調(diào)查與研究有9個，還有部分查閱收集資料、討論、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)處理、實驗習(xí)題等。在這些欄目中實驗探究居多，通過實驗設(shè)計、觀察、對比、分析、總結(jié)，完成科學(xué)探究的過程。

《說明》中科學(xué)探究的要素和過程總結(jié)為：

（1）提出問題 在探究活動中，問題是核心，沒有問題就沒有探究。設(shè)計能引發(fā)學(xué)生探究的有效問題是科學(xué)探究實施的關(guān)鍵。學(xué)生可以從日?，F(xiàn)象或化學(xué)學(xué)習(xí)中，獨立地發(fā)現(xiàn)一些有探究價值的問題。并且能比較明確地表述所發(fā)現(xiàn)的問題。

（2）猜想與假設(shè) 這個過程中，學(xué)生依據(jù)已有的知識和經(jīng)驗對提出的問題給出可能的答案，做出猜想或假設(shè)。

（3）制訂計劃 小組同學(xué)通過討論，根據(jù)所要探究的具體問題設(shè)計簡單的化學(xué)實驗方案，制訂科學(xué)探究活動的計劃。

（4）進行實驗小組 同學(xué)積極地參與化學(xué)實驗。根據(jù)實驗方案，準(zhǔn)備所需實驗儀器和藥品，組裝儀器，與其他同學(xué)分工合作進行實驗操作，并認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象。

（5）收集證據(jù)對 實驗過程中觀察的現(xiàn)象和測量的結(jié)果進行記錄。同時可以運用調(diào)查、查閱資料等方式收集證據(jù)。

（6）解釋與結(jié)論 對事實和證據(jù)加工與整理，找出證據(jù)和假設(shè)之間的關(guān)系，通過比較、分類、歸納、概括等方法建立知識之間的聯(lián)系。

（7）反思與評價 通過交流反饋，對探究學(xué)習(xí)活動進行反思，比較自己和其他同學(xué)的設(shè)計方案，學(xué)會評價和優(yōu)選，總結(jié)長處與不足，并提出改進的具體建議。逐步學(xué)會調(diào)控自己的探究行為。

下面以九年級化學(xué)課本上冊第42頁課后習(xí)題4為例，說明實驗探究過程。

實驗室用過氧化氫溶液分解制取氧氣時，就常用二氧化錳作催化劑。那么紅磚粉可以作為過氧化氫溶液分解的催化劑嗎？

【提出問題】紅磚粉能作過氧化氫分解的催化劑嗎？

【提出猜想】甲同學(xué)認(rèn)為紅磚粉可以代替MnO2作過氧化氫溶液分解的催化劑。

【制定計劃】催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化。根據(jù)這個特點，可以在過氧化氫溶液中加入紅磚粉，觀察反應(yīng)速率，并且比較紅磚粉反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)。

【設(shè)計實驗】

①在試管中加入10mL5%的過氧化氫溶液，將帶火星的木條伸入試管中；

②準(zhǔn)確稱量0.5g紅磚粉，并加入上述試管中，將帶火星的木條伸入試管中；

③待試管中沒有氣泡冒出后，過濾、洗滌、烘干、稱量得粉末仍然為0.5g ；

④另取10mL5%過氧化氫溶液，加入步驟③中所得固體，將帶火星木條伸入試管。

【問題討論】

步驟①中沒有現(xiàn)象，步驟②④中木條復(fù)燃，說明紅磚粉能加快化學(xué)反應(yīng)速率，步驟②③說明紅磚粉質(zhì)量不變，步驟④說明紅磚粉的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。

【結(jié)論】紅磚粉可以作過氧化氫分解的催化劑。

【反思評價】通過這個實驗探究活動，同學(xué)們在對比分析實驗現(xiàn)象的過程中加深了對于催化劑性質(zhì)和定義的理解。同時還復(fù)習(xí)鞏固了氧氣的物理性質(zhì)、過濾操作等內(nèi)容。另外，強調(diào)了實驗①帶火星的木條不能復(fù)燃，是因為過氧化氫溶液在常溫下分解緩慢，放出的氧氣很少。

當(dāng)然，實驗探究活動可以是包括以上步驟的探究全過程，也可以是有側(cè)重的部分探究環(huán)節(jié)。例如在二氧化碳的實驗室制法這一探究活動中，教材以實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理和實驗室制取氧氣反應(yīng)原理做對比，根據(jù)制取氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置，給出制取二氧化碳可能用到的儀器，讓學(xué)生自己組裝一套制取二氧化碳的裝置。該探究活動中學(xué)生設(shè)計實驗裝置，簡述設(shè)計思路和優(yōu)點，對比并討論選擇最佳方案；總結(jié)發(fā)生裝置和反應(yīng)原理之間的關(guān)系，收集裝置和氣體的密度及水中溶解性的關(guān)系。該活動中更強調(diào)了方案的設(shè)計和問題的討論與交流。