新课程中探究性学习应用的研究

摘 要 探索变验证性实验为探究性实验的落实，探究性学习的多角度设计与合理评价，问题研究学生化的精心设计；如何通过科学探究方式让学生体验科学探究活动的过程与方法，培养学生的探究能力和创新精神。

关键词 科学探究；教学情境；化学实验设计；素质教育

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1671-489X(2012)22-0017-02

1 问题的提出

目前，我国中小学进行的课程改革的目的是倡导从学生和社会的需要出发，激发学生的主动性与创造性，使学生积极主动地学习。而科学探究则是课程改革的突破口、主方向。化学是一门以实验为基础的学科，探究性学习能为学生正确认识事物及变化规律提供实验事实，它具有目的性、探索性、现实性和感知性。教学中应紧扣这一学科主题，通过化学实验有效地开展科学探究活动，通过学生亲身经历与体验，激发学习化学的兴趣，有助于培养学生探索求真的科学态度、坚韧不拔的意志品质和互相合作的团队精神，造就敢于创新、善于创新、勤于创新的高素质人才。

2 探究性学习理论的研究

“通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实验能力。”这是新课程改革的新理念之一。精心设计各种探究性问题，能有效促使学生主动学习，有利于逐步掌握探究的思路与方法。

科学探究的学习结构与组织形式可谓多种多样，一般来说，大致包括8个步骤：1）提出问题；2）猜想与假设；3）制定计划；4）进行实验；5）收集证据；6）解释与结论；7）反思与评价；8）表达与交流。

探究的形式可以采取多种形式，凡是有利于提高学生的科学素养，培养学生的科学探究能力的均是值得提倡的。在实践中通常采用下面两种探究方式。

一是进行适合学生的探究性实验。例如“探究氯化钠、硝酸铵、氢氧化钠三种物质在水中溶解时的温度变化”，鼓励学生自己设计探究方法，通过讨论得出合理的方案进行实验，最后归纳出“物质溶解是伴有吸热或放热现象”的结论。再如“探究钢铁制品锈蚀的条件”，通过实验归纳出钢铁锈蚀的原因，并由此反馈出金属防锈的种种措施。

二是开展社会调查与辩论活动。生活是最好的教材，实践是最好的老师，自然现象是最好的实验。在实践中发动学生调查当地水资源的利用与污染的状况，并提出有关建议的活动；辩论“空气中二氧化碳会越来越多吗？氧气会消耗尽吗”“臭氧层是如何被破坏的？没有了臭氧层的保护，人类将怎样”“水资源会用尽吗？将来会不会出现人类饮用污水的可怕现象”“人类是否面临更多的未知‘SARS’病毒的干扰”等。真正让学生走出课堂，深入社会生活实际去获取第一手信息，认识到问题的严重与可怕，同时借助已学的知识及各种教育资源（互联网）对调查结果进行客观、科学、公正的分析，从中发现问题，提出解决问题的方案，树立战胜灾难的必胜信心。

探究性学习开放性较大，问题的设计、数据的分析以及实验结果评价都离不开学生自己，完全不同于那种“已知原理——验证——应用”的照方抓药模式。在实践操作中，采取小组合作的方式，充分展现出师生互动、生生互动的探究热情。采取的探究程序：“教师或学生提出课题——学生自己拟订方案——小组探究——集体讨论小结——完成实验报告或论文——作出客观评价”。整个过程是开放的，学生是学习的主人，教师始终处于咨询、帮助、引导、参与的地位。创立这样的教学环境有利于培养学生浓厚的实验兴趣，并促使其将自己的研究活动推向更深的层次、更广的领域。

中学化学教学中研究性课题主要从3个方面进行。

1）将书本上的一些演示实验、学生实验改变为具有可探究性的学生实验，如“探究实验室制备氧气的方法”“探究空气成分的测定方法”等。以“探究实验室制备CO2的方法”为例，在实际操作中不急于告诉学生CO2的制法，而是列举各种方案：①木炭在氧气中燃烧制CO2；②CO还原氧化铜制备CO2；③CO燃烧制备CO2；④石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制备CO2；⑤石灰石（或大理石）与稀硫酸反应制备CO2；⑥碳酸钠（或碳酸氢钠）与稀盐酸（或稀硫酸）发生反应制备CO2；⑦加热碱式碳酸铜制备CO2；⑧高温煅烧石灰石制备CO2。通过设计多种思路与方案，让学生自己动手设计反应过程，从反应装置、反应条件、产品收集方法、原料易得、操作安全、符合环保等方面进行比较分析，得出适合于实验室特征的制备方法。整个过程处于摸索探求状态，让学生学会在矛盾中求生存，在寂寞中领悟探索的真谛及享受领悟后的快乐。

2）结合课堂上学习的化学知识，对某个化学反应或知识点进行延伸、拓宽和研究。例如，讲过蒸发后组织学生讨论“工业上用蒸馏法淡化海水的可行性”；讲完化学肥料后讨论如何科学种田，综合利用化学肥料进一步提高农作物的产量；辩论“使用农药、化肥对人类是利多还是弊多”，要求学生从环保部门（或环保网站）了解当地环境污染情况，参与有关的环保监测活动，并勇于提出治理的初步建议；讲过能源后，调查当地燃料的来源和使用情况，提出合理、节约使用燃料的方案。

3）将书本以外与人类自身生存、健康、发展紧密相连的问题进行探究。例如，测定一段时间内雨水pH，绘制时间—pH关系图，讨论本地区出现酸雨的情况，分析可能的原因，及更深层次地讨论适宜种植的经济作物，为本地农业的发展提出自己的看法；研究食物中维生素C的含量；研究植物的呼吸作用；研究人体与铁、钙、锌等金属的关系。

3 创设教学情境，进行科学创新

教师在教学中要巧妙设置问题，更应抓住课堂中的生成问题。因为这些问题从学生中来，更贴近学生实际，学生对问题的感觉更真实强烈，有更强的解决问题的愿望，也更能享受到解决问题的喜悦心情。更重要的是可以借此培养学生的问题意识，引导他们主动地去发现问题，主动地进行探究学习。

创设优良的教学情境可以增强学习的针对性，有利于发挥情感在教学中的作用，激发兴趣，使学习更轻松而有意义。具体到实验教学，最大的优势便是拓宽实验空间，大力发动学生改进现有实验，进行实验创新，探究新的实验方案。实践表明；学生思维的创造性远远超出教师预先的想象，奇思妙想层出不穷。