陳龍文

例談高中化學(xué)科學(xué)探究的課堂教學(xué)策略

陳龍文

（江蘇省溧水高級中學(xué)江蘇南京211200）

化學(xué)新課標(biāo)中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動。文章從提高學(xué)生的觀察能力，提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，建立科學(xué)的本質(zhì)觀以及培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)思想等四個維度去談了課堂教學(xué)中把探究過程作為科學(xué)探究目的的教學(xué)策略。

科學(xué)探究；觀察能力；科學(xué)本質(zhì)觀；科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神

化學(xué)新課標(biāo)中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動獲取化學(xué)知識、認(rèn)識和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動，它一般包括提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評價、表達(dá)與交流等八個過程。在高中化學(xué)中科學(xué)探究主要是以化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究為表現(xiàn)形式，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究是指探索研究對象的未知性質(zhì)，了解它具有怎樣的組成，有哪些屬性和變化特征，以及與其他對象或現(xiàn)象的聯(lián)系的一種實(shí)驗(yàn)，其特點(diǎn)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，利用已知的、外加的因素去設(shè)計實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，研究實(shí)驗(yàn)對象，看它會發(fā)生什么樣的變化，出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象，產(chǎn)生怎樣的結(jié)果等等。在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)中，科學(xué)探究與科學(xué)家的探究活動是有其本質(zhì)性的不同的：

所以，要提高中學(xué)化學(xué)教學(xué)中科學(xué)探究的課堂教學(xué)有效性，必須重視研究過程為探究目的的學(xué)習(xí)過程。筆者從以下幾個方面去例談科學(xué)探究的課堂教學(xué)策略。

一、以有效提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力為探究目的的科學(xué)探究策略

探究實(shí)驗(yàn)例1：鋁片和下列試劑的反應(yīng)

組別酸(2mL)添加物質(zhì)(約0.5g)一段時間后反應(yīng)現(xiàn)象1 2.0mol/LH2SO4NaCl產(chǎn)生氣泡2 2.0mol/LH2SO4Na2SO4幾乎無氣泡3 4.0mol/LHCl無產(chǎn)生氣泡4 2.0mol/LH2SO4無幾乎無氣泡

解釋：HCl中的Cl-可以破壞鋁表面的致密氧化膜，使H+與Al接觸反應(yīng)生成H2

觀察是一種通過各種感覺器官主動攝取感知材料的知覺活動，良好的觀察能力是形成持續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣、養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度、獲得科學(xué)的方法、培養(yǎng)科學(xué)探究能力和實(shí)踐能力的基本方法和基本能力。培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，就是要培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性的思維品質(zhì)。因此，教師要有步驟地在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對學(xué)生的觀察能力進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練。首先，培養(yǎng)學(xué)生觀察的目的性和敏捷性。其次，教師要精心設(shè)計觀察程序，培養(yǎng)學(xué)生觀察的整體性。以上實(shí)驗(yàn)列表就能充分反映出這一點(diǎn)。第三，教師要重視對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分析，培養(yǎng)學(xué)生觀察的理解性和選擇性。第四，教師要將觀察和思考相結(jié)合，提高學(xué)生觀察的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的觀察不能僅僅局限于實(shí)驗(yàn)中所能直接感知的東西，更重要的是對感知的內(nèi)容進(jìn)行深入的思考。

二、以有效提升學(xué)生科學(xué)思維能力為探究目的的科學(xué)探究策略

探究實(shí)驗(yàn)例2：Na202和H20反應(yīng)產(chǎn)物的判斷：

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生氣體，反應(yīng)放熱，滴有酚酞的溶液先變紅后褪色。

思考：推測產(chǎn)物可能是何種物質(zhì)？

實(shí)驗(yàn)探究：褪色原因探究

可能的原因?qū)嶒?yàn)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論溫度過高冷卻不復(fù)原-堿濃度過高稀釋不復(fù)原-氧氣氧化取0.1mol/LNaOH溶液，滴加酚酞，向其中通入氧氣不褪色-反應(yīng)中生成的H2O2氧化取0.1mol/LNaOH溶液，滴加酚酞，向其中滴加H2O2溶液褪色-

結(jié)論：Na202+2H20=2Na0H+H202；

最終：2Na202+2H20=4Na0H+02↑

科學(xué)思維能力即對事物進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、推理的能力，采用科學(xué)的邏輯方法，準(zhǔn)確而有條理地表達(dá)自己思維過程的能力。人的天性對思維能力具有影響力，但后天的教育與訓(xùn)練對思維能力的影響更大、更深。思維能力的訓(xùn)練主要目的是改善思維品質(zhì)，提高學(xué)生的思維能力，只要能實(shí)際訓(xùn)練中把握住思維品質(zhì)，進(jìn)行有的放矢的努力，就能順利地卓有成效地堅(jiān)持下去?？茖W(xué)探究過程中要有效提升學(xué)生科學(xué)思維能力首要的任務(wù)就是擺脫舊有方法束縛，運(yùn)用新觀點(diǎn)、新方法、新結(jié)論，反映出獨(dú)創(chuàng)性，按照這個新的思路對學(xué)生進(jìn)行思維方法訓(xùn)練。其次，把所有感知到的對象依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)“聚合”起來，顯示出它們的共性和本質(zhì)，這能增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動。在前兩者的基礎(chǔ)上，對某個設(shè)想進(jìn)行嚴(yán)密的思考，在思維上借助于邏輯推理的形式，把結(jié)果推導(dǎo)出來。因此我們要教育學(xué)生，每當(dāng)觀察到一件事物或現(xiàn)象時，無論是初次還是多次接觸，都要問“為什么”，并且養(yǎng)成習(xí)慣；每當(dāng)遇到實(shí)踐中的問題時，盡可能地尋求物質(zhì)內(nèi)在的規(guī)律性，或從不同角度、不同方向變換觀察同一問題，以免被知覺假象所迷惑。最后我們可以借助學(xué)生團(tuán)體，借助大家的思維彼此交流，集中眾多人的集體智慧，廣泛吸收有益意見，從而達(dá)到思維能力的提高。

三、以有利于建立科學(xué)本質(zhì)觀為探究目的的科學(xué)探究策略

探究實(shí)驗(yàn)例3：甲烷與氯氣的取代反應(yīng)探究

甲烷與氯氣的體積比實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氣體顏色變淺，試管內(nèi)壁蘸有油滴，部分水倒吸進(jìn)入試管1∶1氣體顏色變淺，試管內(nèi)壁蘸有油滴，部分水倒吸進(jìn)入試管1∶2爆炸，試管內(nèi)壁蘸有黑色固體2∶1強(qiáng)光照射

解釋：當(dāng)甲烷與氯氣的體積比為1∶2時，發(fā)生的不再是甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，而是甲烷與氯氣的相互置換反應(yīng)了，這時，甲烷中的碳被氯氣置換出游離態(tài)的碳了，這是物質(zhì)的量變引起反應(yīng)的本質(zhì)變化的很好例證。

科學(xué)本質(zhì)觀是人們對科學(xué)問題的認(rèn)識，它通常是指科學(xué)知識的本質(zhì)和促進(jìn)科學(xué)知識發(fā)展的內(nèi)在價值觀和假設(shè)，因此科學(xué)知識從本質(zhì)上來講是一種猜想的知識，它是大膽的假設(shè)，它對科學(xué)課程和教學(xué)帶來巨大的影響，甲烷與氯氣的反應(yīng)遵循量變質(zhì)變的規(guī)律，倘若我們認(rèn)為甲烷與氯氣的反應(yīng)僅僅是取代反應(yīng)的話，那么我們就很難知曉它們在1∶2情況下會發(fā)生爆炸這一現(xiàn)象，而這一現(xiàn)象的發(fā)生恰恰需要我們有一定的猜想和大膽的假設(shè)，這樣便還原出科學(xué)的本質(zhì)觀，這也是學(xué)生終身所應(yīng)具備的一種認(rèn)識能力。

四、以有利于培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神為探究目的的科學(xué)探究策略

探究實(shí)驗(yàn)例4：人教必修1第四章第四節(jié)銅與濃硫酸的反應(yīng)

問題：1.銅與濃硫酸反應(yīng)后的溶液為何沒有看到我們期待的藍(lán)色？

2.反應(yīng)后的溶液中為何有白色的晶體出現(xiàn)？

3.反應(yīng)后的溶液要稀釋要注意哪些問題？

4.反應(yīng)過程中我們在試管內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)有少量的黑色固體物質(zhì)出現(xiàn)，請你推斷可能的物質(zhì)是什么？說說推斷的理由。

設(shè)計銅與濃硫酸反應(yīng)探究實(shí)驗(yàn)后的幾個問題，主要是要打破教材中銅與濃硫酸反應(yīng)先入為主的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所帶來的消極影響，因?yàn)榭茖W(xué)的問題總是層出不窮，無法預(yù)料的，人們在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過程中，只有遵循自然規(guī)律，細(xì)心觀察，充分應(yīng)用已知物質(zhì)的性質(zhì)去揭曉物質(zhì)世界的豐富內(nèi)涵，這是我們應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，這樣我們對化學(xué)或科學(xué)就有一種正確的理解和認(rèn)識。

科學(xué)精神是人們在長期的科學(xué)實(shí)踐活動中形成的共同信念、價值標(biāo)準(zhǔn)和行為規(guī)范的總稱。而科學(xué)態(tài)度則指由科學(xué)性質(zhì)所決定并貫穿于科學(xué)活動之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式，是體現(xiàn)在科學(xué)知識中的思想或理念。在嚴(yán)格確定的科學(xué)事實(shí)面前，科學(xué)家須勇于維護(hù)真理，反對獨(dú)斷、虛偽和謬誤?？茖W(xué)精神必須具備探索、創(chuàng)新改革、虛心接受科學(xué)遺產(chǎn)、嚴(yán)格精確的分析、協(xié)作、民主、開放、實(shí)踐、批評和拒絕功利思想的精神。這些精神我們必須在日常的教學(xué)過程中潛移默化地滲透在學(xué)生的心靈之中。

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1008-0546（2013）11-0060-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.11.023