方卓芬

[摘 要]隨著社會(huì)的發(fā)展，過去“填鴨”式的教學(xué)方式顯然已經(jīng)過時(shí)，探究性學(xué)習(xí)作為一種新型的學(xué)習(xí)方式正越來越引起各方的重視。本文以高中化學(xué)教學(xué)為例，介紹了探究性學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，并以具體實(shí)例說明如何在高中化學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，以期對(duì)同行起到拋磚引玉的作用。

[關(guān)鍵詞]探究性學(xué)習(xí) 探究能力 高中化學(xué) 培養(yǎng)

探究性學(xué)習(xí)是指學(xué)生以類似或模擬科學(xué)研究的方式所進(jìn)行的學(xué)習(xí)。探究性學(xué)習(xí)的基本思想是讓學(xué)生在“重新發(fā)現(xiàn)”和“重新組合”知識(shí)的過程中進(jìn)行學(xué)習(xí)。它兼顧了課堂教學(xué)模式改革和學(xué)生綜合實(shí)踐活動(dòng)，既可表現(xiàn)為“專題研究學(xué)習(xí)”的綜合實(shí)踐活動(dòng)，也可表現(xiàn)為在各學(xué)科中采用探究性學(xué)習(xí)的方法來組織課堂教學(xué)。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的探究學(xué)習(xí)在新課程中具有重要的地位。

一、探究性學(xué)習(xí)的基本特征

1.探究是一種能動(dòng)的過程。探究性學(xué)習(xí)是以學(xué)生為中心的，學(xué)生在課堂上進(jìn)行的科學(xué)探究活動(dòng)，歸根結(jié)底是讓學(xué)生親身體驗(yàn)和理解知識(shí)形成和發(fā)展的過程。探究性學(xué)習(xí)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和自主發(fā)展，強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過探究和發(fā)現(xiàn)過程達(dá)到預(yù)期教學(xué)目標(biāo)，這與熱衷于向?qū)W生灌輸知識(shí)的傳統(tǒng)教學(xué)模式有著本質(zhì)的區(qū)別。

2.學(xué)生在多方面的探究活動(dòng)中真正理解和掌握科學(xué)的方法和技能。探究是一種多方面的活動(dòng)。通俗地講，探究是人們用以追求探索未知事物以期達(dá)到“知其然，知其所以然”的多種不同途徑和方法，也是學(xué)生長(zhǎng)知識(shí)、長(zhǎng)見識(shí)、長(zhǎng)才干的一種重要的學(xué)習(xí)模式。學(xué)生在課堂上進(jìn)行的科學(xué)探究包括一系列的活動(dòng)，如他們需要觀察研究對(duì)象、發(fā)現(xiàn)問題和提出問題；需要利用已有的知識(shí)，經(jīng)過深思熟慮對(duì)問題做出猜想或預(yù)言，提出自己的假設(shè)；需要查閱各種信息資料，對(duì)假設(shè)的邏輯含義進(jìn)行推斷；需要設(shè)計(jì)探究或驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)方案，找出和控制可變因素對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；需要收集、分析和解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，運(yùn)用邏輯和證據(jù)做出答案或解釋；需要利用各種圖表交流得出的科學(xué)結(jié)論，并對(duì)不同的結(jié)論或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象做出反應(yīng)，等等。科學(xué)的方法和技能在這些探究活動(dòng)中融會(huì)貫通。

3.探究性學(xué)習(xí)有利于培養(yǎng)學(xué)生的歸納思維能力。在探究過程中，為尋求對(duì)問題的解答，學(xué)生需繼續(xù)深入系統(tǒng)地觀察、交流、進(jìn)行一些化學(xué)實(shí)驗(yàn)以便獲得一些事實(shí)性信息，在己有經(jīng)驗(yàn)想象的基礎(chǔ)上進(jìn)行初步的信息處理。中學(xué)生的歸納推理能力雖然仍處于發(fā)展階段，但他們已能夠提出一些簡(jiǎn)單的假設(shè)，以合作和單獨(dú)的方式親自去驗(yàn)證自己的假設(shè)。計(jì)劃?rùn)z驗(yàn)假設(shè)的步驟；明確實(shí)驗(yàn)必須的材料；尋找、收集這些材料；按計(jì)劃實(shí)施實(shí)驗(yàn)等。如果假設(shè)得到驗(yàn)證，要求學(xué)生進(jìn)一步做出解釋和預(yù)測(cè)。當(dāng)假設(shè)得不到實(shí)驗(yàn)的證實(shí)時(shí)，學(xué)生將面對(duì)一種認(rèn)知沖突或認(rèn)知失衡，這引起學(xué)生的反思并提出相關(guān)問題，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)探究、去思考，直到?jīng)_突解除，認(rèn)知達(dá)到平衡，新的圖式代替舊的圖式或建立新圖式，獲得對(duì)科學(xué)概念的真正理解。這些過程必使學(xué)生的演繹思維得到促進(jìn)和發(fā)展。

新的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：高中化學(xué)課程是科學(xué)教育的重要組成部分，它對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展有著不可替代的作用。為適應(yīng)21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，培養(yǎng)符合時(shí)代要求的高素質(zhì)人才，必須構(gòu)建新的高中化學(xué)課程體系。

因此，在高中化學(xué)課程中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力就顯得尤為重要。通過教師引導(dǎo)，利用探究性學(xué)習(xí)的模式，不僅可以使學(xué)生更好地掌握具體的學(xué)習(xí)知識(shí)，更重要的是可以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，提高整體素質(zhì)。本文將就人教版高中化學(xué)必修（一）中《二氧化硫》的教學(xué)為例，闡釋筆者對(duì)高中化學(xué)探究性學(xué)習(xí)的思考，供同行參考。

二、高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

筆者認(rèn)為，在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，教師可以按照如下圖中的幾個(gè)步驟引導(dǎo)學(xué)生：

下面以人教版高中化學(xué)必修（一）中《二氧化硫》的教學(xué)為例，詳細(xì)講解這四個(gè)階段的操作流程。

1.創(chuàng)設(shè)情景、自學(xué)探究階段。創(chuàng)設(shè)情境、自學(xué)探究的目的是讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)目標(biāo)，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。在本階段，結(jié)合實(shí)際給學(xué)生提供了近期當(dāng)?shù)爻鞘械目諝赓|(zhì)量報(bào)告和世界八大公害之一的比利時(shí)馬斯河谷事件等資料，通過分析讓學(xué)生認(rèn)識(shí)SO₂是一種重要污染物，如何防治等問題，依據(jù)學(xué)生已有的物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)， 熟悉的“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途、制法”三位一體的分析方法， 推測(cè)SO₂可能具有的化學(xué)性質(zhì)。

2.設(shè)計(jì)方案、合作探究階段。設(shè)計(jì)方案、合作探究是學(xué)生在自學(xué)探究的基礎(chǔ)上小組內(nèi)互相合作設(shè)計(jì)方案。

首先把學(xué)生分成小組(按前后人為一學(xué)習(xí)小組)，小組內(nèi)依各自查閱相關(guān)資料設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，在組內(nèi)討論，合作探究，確定各小組認(rèn)為比較理想的方案，選派代表向全班同學(xué)匯報(bào)?，F(xiàn)整理、歸納如下：

（1）探究SO₂是酸性氧化物。他們選用的試紙或試劑有：濕潤(rùn)的PH試紙、濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙、石蕊試液、飽和NaHCO₃溶液、飽和Na₂CO₃溶液、Ca（OH）₂溶液、酸性Ba（NO₃）₂溶液等。 有些同學(xué)還利用SO₂是酸性氧化物提出了如何進(jìn)行尾氣處理。

（2）探究SO₂的還原性。他們提出的氧化劑很多，如新制的氯水、溴水、碘水；KMnO₄（H⁺）、FeCl₃溶液等。

（3）探究SO₂的氧化性。大多數(shù)小組提出的還原劑為H2S氣體，也有些小組提出可用飽和的H2S 溶液，新制的飽和的Na₂S溶液等。

（4）探究SO₂的漂白性。學(xué)生根據(jù)已有的氯氣的漂白性實(shí)驗(yàn)，選用可被漂白的物質(zhì)有濕潤(rùn)的有色布條、濕潤(rùn)的有色皺紋紙、新鮮的有色花瓣，濕潤(rùn)的紫色石蕊試液、品紅溶液等。為了探究是干燥的SO₂具有漂白性，還是濕潤(rùn)的SO₂具有漂白性，或二者都有可能，學(xué)生設(shè)計(jì)了用干燥的有色布條、干燥的有色皺紋紙、干燥的有色花瓣、干燥的石蕊試紙作對(duì)照實(shí)驗(yàn)。為了探究SO₂和其它漂白劑的漂白原理是否相同設(shè)計(jì)了對(duì)照實(shí)驗(yàn)。把SO₂漂白后的品紅溶液略加熱進(jìn)行觀察便可得出結(jié)論。有些小組為了再次探究SO₂通入溴水、KMnO₄（H⁺）等溶液的褪色是由SO₂的還原性所致還是由SO₂的漂白性所致，又設(shè)計(jì)了對(duì)褪色后溶液再加熱的實(shí)驗(yàn)方案。若恢復(fù)原色證明是SO₂的漂白性，否則是SO₂的還原性所致。

對(duì)SO₂化學(xué)性質(zhì)，教師應(yīng)該引導(dǎo)各小組不僅要從試劑方面進(jìn)行探究，還要從實(shí)驗(yàn)裝置、環(huán)境保護(hù)、節(jié)約資源等方面進(jìn)行探究。

3.驗(yàn)證假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究階段。驗(yàn)證假設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究是教學(xué)過程的中心環(huán)節(jié)，通過該環(huán)節(jié)使學(xué)生觀察能力、思維能力、動(dòng)手操作能力得到發(fā)展。

根據(jù)每個(gè)小組匯報(bào)的方案，通過實(shí)驗(yàn)來探究。如探究SO₂的還原性可用的氧化劑KMnO₄（H⁺）、新制的溴水、新制的氯水、新制的碘水、FeCl₃溶液等究竟哪個(gè)效果最好且消耗SO₂少。探究SO₂的漂白性，被漂白的物質(zhì)有濕潤(rùn)的有色布條、濕潤(rùn)的有色皺紋紙、新鮮的有色花瓣，濕潤(rùn)的紫色石蕊試液、品紅溶液等，選用哪個(gè)更理想? 經(jīng)過實(shí)驗(yàn)就會(huì)發(fā)現(xiàn)有些在理論上可行，但在實(shí)際操作上不是很現(xiàn)實(shí)，如出現(xiàn)現(xiàn)象不明顯、環(huán)境污染嚴(yán)重、試劑的消耗量大等問題。本階段是整個(gè)探究過程中的重點(diǎn)，在探究活動(dòng)中，學(xué)生的創(chuàng)造精神和實(shí)踐能力得到充分培養(yǎng)，學(xué)生的評(píng)價(jià)方式和合作意識(shí)得到積極倡導(dǎo)，也為學(xué)生個(gè)體發(fā)展提供了展示的舞臺(tái)。

4.激勵(lì)評(píng)價(jià)、實(shí)踐探究階段。激勵(lì)評(píng)價(jià)、實(shí)踐探究是師生在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上通過評(píng)價(jià)得出結(jié)論，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)，并將學(xué)得的知識(shí)和技能，運(yùn)用到新的情境，去解決新的問題。

學(xué)生對(duì)各自設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案通過匯報(bào)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后覺得或多或少地存在這樣那樣的問題，這時(shí)教師組織學(xué)生共同辨析評(píng)價(jià)，縱橫聯(lián)系，比較整合，去粗取精，確定最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。經(jīng)過整個(gè)過程(設(shè)計(jì)—匯報(bào)—實(shí)驗(yàn)—評(píng)價(jià))，師生便會(huì)總結(jié)出元素化合物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的一般思路和原則：

（1）兩條思路。這兩條思路分別從物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上進(jìn)行分析。其中，物理性質(zhì)包括：熔沸點(diǎn)、硬度、密度等；化學(xué)性質(zhì)包括選用的試劑、化學(xué)反應(yīng)、現(xiàn)象等。

（2）五條原則。這五條原則為：目的明確，步驟簡(jiǎn)捷，科學(xué)規(guī)范，現(xiàn)象明顯，節(jié)約資源，環(huán)境友好。

從整個(gè)教學(xué)過程看，通過“自學(xué)探究”、“合作探究”、“實(shí)驗(yàn)探究”、“實(shí)踐探究”后，學(xué)生的積極性高、主動(dòng)性強(qiáng)，學(xué)生通過動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，思維能力和操作能力都得到訓(xùn)練。 本節(jié)課學(xué)生分組討論積極主動(dòng)，智力參與程度高，課堂氣氛熱烈，學(xué)生匯報(bào)方案爭(zhēng)先恐后，討論、辨析據(jù)理力爭(zhēng)，補(bǔ)充問題各顯其能。

三、培養(yǎng)學(xué)生探究能力中的幾個(gè)問題

在引導(dǎo)學(xué)生探究性學(xué)習(xí)時(shí)，不能忽略以下幾點(diǎn)：

1.相信學(xué)生的潛能。在教學(xué)中，筆者深深體會(huì)到學(xué)生蘊(yùn)涵著巨大的智慧潛能。也驚喜地發(fā)現(xiàn)，對(duì)有些問題，在探究過程中教師想到的學(xué)生能想到，教師想不到的學(xué)生也能想到。學(xué)生不是缺少智慧，而是教師缺少發(fā)現(xiàn)。正如羅丹說，生活中不是缺少美而是缺少美的發(fā)現(xiàn)一樣。心理學(xué)家馬斯洛認(rèn)為，人人都有發(fā)展自我潛能的需要，人人都有自我實(shí)現(xiàn)的創(chuàng)造能力，人人都有積極向上、獲得成功的愿望。這些潛能一旦開發(fā)出來，就會(huì)成為自我發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力源，并在學(xué)習(xí)和生活中釋放出巨大能量。因此，在教學(xué)中教師應(yīng)為學(xué)生發(fā)揮潛能創(chuàng)造時(shí)機(jī)和條件，鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中大膽想象，積極進(jìn)行各種探索。

2.尊重學(xué)生的個(gè)性差異。個(gè)性差異是一種客觀存在。人與人之間無論在身體素質(zhì)、心理素質(zhì)方面，還是在審美、知識(shí)、技能、行為等方面，都不可能完全相同。教師面對(duì)的就是活生生的、在各方面各不相同的、具有鮮明個(gè)性特征的人。因此，在“探究式教學(xué)”中，就要允許存在這樣的情形：對(duì)同樣的一個(gè)問題，學(xué)生選擇的方法和途徑不同，經(jīng)歷的體驗(yàn)不同，因而對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理、現(xiàn)象、結(jié)論的理解和掌握也會(huì)有所不同。學(xué)生個(gè)體對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作、觀察上與教師或其他學(xué)生不一致，并不意味著實(shí)驗(yàn)的失敗。相反，如果完全按照傳統(tǒng)的做法，即教師制定出統(tǒng)一的步驟、操作、原理來要求學(xué)生，往往造成學(xué)生一味地模仿教師，限制了其想象力和創(chuàng)造力。

3.“探究性學(xué)習(xí)”給教師提出了新的挑戰(zhàn)。在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“探究性學(xué)習(xí)”中的課堂具有“不可預(yù)見性”的特點(diǎn)。它全然不像傳統(tǒng)的教學(xué)模式：教師按事先設(shè)計(jì)的框框，上課時(shí)讓學(xué)生按規(guī)定的方案往里鉆。在引導(dǎo)“探究性學(xué)習(xí)”時(shí)，學(xué)生提出的假設(shè)，設(shè)計(jì)的方案，也許有不少是教師始料未及的，是教師也未曾想到的。所以“探究性學(xué)習(xí)”對(duì)教師駕馭課堂的能力，特別是應(yīng)變能力提出了很大的挑戰(zhàn)，對(duì)教師的素質(zhì)提出了更高的要求。這就需要教師努力做到既要對(duì)探究的問題在課前要有充分的思考和準(zhǔn)備，又要轉(zhuǎn)變觀念，做好角色轉(zhuǎn)換。“教師不是萬能者，教師不是什么都知曉”，有些問題教師還要向?qū)W生學(xué)習(xí)。對(duì)有些當(dāng)堂不能解決的問題，要讓學(xué)生在課后繼續(xù)查資料，做實(shí)驗(yàn)，做進(jìn)一步的深入探討。

與接受學(xué)習(xí)相比，“探究性學(xué)習(xí)”花費(fèi)的時(shí)間較多，40分鐘的課時(shí)很緊張，一般來說，要完成教學(xué)程序中的全部環(huán)節(jié)需要1～2個(gè)課時(shí)，對(duì)完成大綱要求的教學(xué)任務(wù)造成一定困難。由于實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，對(duì)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件要求較高，需要實(shí)驗(yàn)員給予配合，同時(shí)教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)也要花費(fèi)大量的時(shí)間。有些探究的問題難免會(huì)超出中學(xué)教學(xué)大綱，給學(xué)生造成額外的負(fù)擔(dān)。所以，“探究性學(xué)習(xí)”有其局限性，還有許多值得探討的地方，需要在今后的教學(xué)實(shí)踐中不斷補(bǔ)充和完善。

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