李任儀

【摘要】 《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出“新的化學(xué)課程倡導(dǎo)從學(xué)生和社會(huì)發(fā)展的需要出發(fā)，發(fā)揮學(xué)科自身的優(yōu)勢(shì)，將科學(xué)探究作為課程改革的突破口”，“倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式”，通過開展探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的探索過程中，發(fā)現(xiàn)并掌握新知識(shí)，學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力?？茖W(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容，對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用。

【關(guān)鍵詞】 科學(xué)探究 構(gòu)建 實(shí)施 策略

【中圖分類號(hào)】 G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1992-7711（2014）01-017-02

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《課標(biāo)》）明確指出“新的化學(xué)課程倡導(dǎo)從學(xué)生和社會(huì)發(fā)展的需要出發(fā)，發(fā)揮學(xué)科自身的優(yōu)勢(shì)，將科學(xué)探究作為課程改革的突破口”，“倡導(dǎo)以科學(xué)探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式”，通過開展探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的探索過程中，發(fā)現(xiàn)并掌握新知識(shí)，學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

一、明確科學(xué)探究的方法與過程

一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，其過程要素及目標(biāo)可概括為：

例如，在學(xué)習(xí)“質(zhì)量守恒定律”課題時(shí)，可開展“實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系”的活動(dòng)，其基本過程與方法如下：

1. 提出問題：反應(yīng)前后，反應(yīng)物的質(zhì)量總和與生成物的質(zhì)量總和存在什么樣的關(guān)系？

2. 猜想與假設(shè)：存在三種可能，即

（1）反應(yīng)物質(zhì)量總和>生成物質(zhì)量總和

（2）反應(yīng)物質(zhì)量總和<生成物質(zhì)量總和

（3）反應(yīng)物質(zhì)量總和=生成物質(zhì)量總和

3. 制定計(jì)劃：在小組討論的基礎(chǔ)上，在教師的指導(dǎo)下，選定“白磷燃燒”和“鐵釘跟硫酸銅反應(yīng)”作為探究對(duì)象，并擬訂實(shí)驗(yàn)方案。

4. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：老師審定實(shí)驗(yàn)方案后，按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

5. 收集證據(jù)：（1）觀察錐形瓶內(nèi)白磷燃燒的現(xiàn)象；（2）觀察天平是否保持平衡；（3）觀察鐵釘浸入硫酸銅溶液后的溶液顏色變化；（4）待溶液顏色不再改變時(shí)，稱量，觀察天平是否保持平衡。

6. 結(jié)論與解釋：（1）反應(yīng)前后，反應(yīng)物質(zhì)量總和=生成物質(zhì)量總和；（2）化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是參加反應(yīng)的各物質(zhì)（反應(yīng)物）的原子，重新組合而生成其他物質(zhì)（生成物）的過程。在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的種類沒有改變，原子數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變。

7. 反思與評(píng)價(jià)：（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，本組成員的實(shí)驗(yàn)操作還存在哪些不足？（2）這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)還可作哪些改進(jìn)？（3）能否設(shè)計(jì)其它的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想是否正確？

8. 表達(dá)與交流：由各小組長向全班同學(xué)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)論并解釋之。必須指出的是，以上實(shí)驗(yàn)的8個(gè)過程要素也并非一成不變的，探究活動(dòng)中包含的探究要素可多可少，要依具體情況而定；探究活動(dòng)中各要素的呈現(xiàn)順序也是可以變換的，如“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)”既可以作為收集證據(jù)的途徑，也是提出問題或作出假設(shè)的一種依據(jù)。

二、科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容構(gòu)建的原則

在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，并非所有的內(nèi)容都適合學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，有些內(nèi)容很難通過簡單的探究活動(dòng)就能反映出來，有些內(nèi)容由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備、材料或?qū)W生的學(xué)習(xí)實(shí)際情況的限制，不能進(jìn)行探究。因此，在開展科學(xué)探究時(shí)應(yīng)遵循一定的原則：

（1）問題性原則?？茖W(xué)探究是從問題開始的，發(fā)現(xiàn)和提出問題是探究性學(xué)習(xí)的開端。在教學(xué)中，教師應(yīng)從學(xué)生的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，從學(xué)生熟悉的身邊現(xiàn)象入手，提出對(duì)學(xué)生有意義的問題引發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)，沒有問題，就不可能有探究。

（2）興趣性原則。學(xué)生對(duì)探究內(nèi)容的興趣是探究活動(dòng)持久進(jìn)行下去的動(dòng)力源泉。因此在探究活動(dòng)中，必須重視探究內(nèi)容的興趣性，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到探究活動(dòng)中去，并對(duì)探究活動(dòng)進(jìn)行深刻的思考。

（3）可操作性原則?；瘜W(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，科學(xué)探究的內(nèi)容應(yīng)具有可操作性，要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，不能紙上談兵，要使探究的內(nèi)容經(jīng)得起實(shí)驗(yàn)的考驗(yàn)，每一步的探究內(nèi)容都可以通過有步驟的探究活動(dòng)得到肯定的答案。同時(shí)科學(xué)探究要符合學(xué)校的現(xiàn)有條件，如實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備等等。另一方面要符合學(xué)生的認(rèn)知水平和思維能力。

（4）循序漸進(jìn)原則。讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究學(xué)習(xí)，要遵循循序漸進(jìn)的原則，根據(jù)學(xué)生探究水平能力的高低，探究層次的設(shè)計(jì)應(yīng)由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展，教師的主導(dǎo)作用則由“扶”到“放”的過程，科學(xué)探究可劃分為如下表的5個(gè)不同的水平層次。

在上表中1級(jí)水平是最低水平，提出問題，確定研究方向，制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃均由教師負(fù)責(zé)，做實(shí)驗(yàn)、觀察、記錄由學(xué)生做，解釋與結(jié)論先由學(xué)生做，然后教師補(bǔ)充，訂正，反思與評(píng)價(jià)先由教師當(dāng)這次活動(dòng)做總結(jié)，提出優(yōu)缺點(diǎn)，批評(píng)與表揚(yáng)，然后學(xué)生補(bǔ)充。顯然，這種水平的探究活動(dòng)，教師的指導(dǎo)起重要作用，學(xué)生的自主性不是很強(qiáng)。2～4級(jí)水平，學(xué)生自主性逐步加強(qiáng)，教師逐漸成了參謀和顧問。5級(jí)水平完全由學(xué)生獨(dú)立自主地進(jìn)行探究，屬于較高的要求。在探究活動(dòng)開始學(xué)習(xí)時(shí)可以給學(xué)生更多的引導(dǎo)和幫助，而隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)行，教師應(yīng)逐漸讓學(xué)生更多的去管理自己的學(xué)習(xí)，負(fù)責(zé)自己的探究活動(dòng)。教師的指導(dǎo)越少，探究的開放程度就越大。

三、科學(xué)探究內(nèi)容選取的途徑

1. 依據(jù)《課標(biāo)》和教材，結(jié)合本校實(shí)際，選定探究內(nèi)容。《課標(biāo)》在“內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”中對(duì)各部分的教學(xué)內(nèi)容提出了活動(dòng)與探究建議，新教材（人教版）在不同單元，不同課題中也設(shè)計(jì)了“活動(dòng)與探究”供教師和學(xué)生使用。但由于各校實(shí)驗(yàn)條件的差異，特別是農(nóng)村中學(xué)，實(shí)驗(yàn)條件與城鎮(zhèn)中學(xué)相差甚遠(yuǎn)。因此，教師要依據(jù)本校的實(shí)際情況有計(jì)劃、有目的、有針對(duì)性地選擇一些實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生開展科學(xué)探究活動(dòng)，讓學(xué)生在不同的階段有不同的收獲，科學(xué)探究能力不斷得到提高。例如，根據(jù)我校的實(shí)驗(yàn)情況，把二氧化碳的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)都設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生探究，真正讓學(xué)生去探究二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取方法和二氧化碳有關(guān)的性質(zhì)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

2. 從學(xué)生身邊事物和現(xiàn)象確定科學(xué)探究的內(nèi)容?？茖W(xué)探究學(xué)習(xí)要重視聯(lián)系生活和社會(huì)實(shí)際。為培養(yǎng)學(xué)生關(guān)心自然事物和現(xiàn)象并產(chǎn)生興趣，就應(yīng)從身邊的事物和現(xiàn)象中來確定科學(xué)探究的內(nèi)容。例如，人們每天都要喝水，用水，學(xué)生都十分熟悉，但是卻不了解我國水資源和水污染的情況，更不會(huì)去保護(hù)水。因此，我就根據(jù)今年（2004年）春節(jié)由于我市水資源短缺。居民用水實(shí)行錯(cuò)鋒供水的實(shí)際，給人們生活帶來很大的不便的實(shí)際情況，我就組織了學(xué)生開展“珠海市水資源短缺的原因和如何保護(hù)水資源”的調(diào)查研究，從學(xué)生身邊最近處作為探究內(nèi)容的切入點(diǎn)，使其體驗(yàn)到“處處有化學(xué)”的實(shí)感。

3. 從學(xué)生生活實(shí)際環(huán)境來確定科學(xué)探究內(nèi)容。環(huán)境問題是全球都關(guān)心的熱點(diǎn)問題。為培養(yǎng)學(xué)生熱愛環(huán)境、保護(hù)環(huán)境的“環(huán)保意識(shí)”，可以把學(xué)生生活實(shí)際的環(huán)境作為科學(xué)探究的切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)形式多樣的探究活動(dòng)。例如，結(jié)合部分學(xué)生在日常生活中隨便丟垃圾和塑料袋的習(xí)慣，結(jié)合所學(xué)知識(shí)及時(shí)開展“造成白色污染的物質(zhì)種類及白色污染對(duì)環(huán)境影響”的調(diào)查研究，分三個(gè)小組，第一小組分別調(diào)查家中或?qū)W校隨便丟棄垃圾種類，第二小組上網(wǎng)或圖書館查閱資料，第三小組負(fù)責(zé)拍攝白色污染對(duì)環(huán)境造成影響的實(shí)物照片。在此過程中，不但激發(fā)了學(xué)生的探究熱情，提高解決問題的能力，而且增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

四、科學(xué)探究的評(píng)價(jià)

對(duì)學(xué)生科學(xué)探究的評(píng)價(jià)，采用發(fā)展性評(píng)價(jià)方法，側(cè)重考察在探究活動(dòng)中的實(shí)際表現(xiàn)。如學(xué)生探究活動(dòng)中表現(xiàn)出來的情感、態(tài)度，投入的程度大小，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、設(shè)計(jì)方案以及解決問題的能力表現(xiàn)，是否能運(yùn)用科學(xué)探究的方法來進(jìn)行學(xué)習(xí)等等。用學(xué)習(xí)檔案袋的形式記錄學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要資料，如科學(xué)探究的方案，探究過程中遇到的各種問題以及自我評(píng)價(jià)、他人評(píng)價(jià)結(jié)果等等。

例如：在“鐵釘銹蝕條件的探究”活動(dòng)中，我設(shè)計(jì)了如下表現(xiàn)性評(píng)價(jià)表。

在實(shí)際教學(xué)中，教師可以根據(jù)上述指標(biāo)對(duì)學(xué)生解決化學(xué)問題的過程進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)的依據(jù)來源于教師的觀察、學(xué)生的口頭報(bào)告和書面報(bào)告。每一項(xiàng)評(píng)價(jià)分為5個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)5分、4分、3分、2分、1分，可以理解成：5分（很好）、4分（良好）、3分（一般）、2分（較差）、1分（很差），在認(rèn)同的等級(jí)下打“√”，記下分值。有時(shí)對(duì)某項(xiàng)指標(biāo)不能認(rèn)定某個(gè)等級(jí)，而介于二者之間（如5分—4分）更合理，可在5分和4分下方分別打“√ ”，分值為4.5分。

《課標(biāo)》將科學(xué)探究作為“課程改革的突破口”，明確提出“義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)”，“是一種重要的學(xué)習(xí)方式，也是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的重要內(nèi)容”。在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件，多開展課堂內(nèi)外、形式多樣、體現(xiàn)學(xué)生自主性的探究活動(dòng)。