商桂蘋

普通高中《化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版）素養(yǎng)4科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：認(rèn)識(shí)科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng);能發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的問題;能從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)探究目的，設(shè)計(jì)探究方案，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究;勤于實(shí)踐，善于合作，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。如何利用化學(xué)課堂，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)？應(yīng)該首先從科學(xué)認(rèn)識(shí)過程與探究教學(xué)法說起。

一、化學(xué)課堂問題探究教學(xué)的理論基礎(chǔ)

1.科學(xué)認(rèn)識(shí)過程

（1）基于事實(shí)提出一個(gè)研究問題;

（2）基于問題建構(gòu)一個(gè)假設(shè)，該假設(shè)用于解釋提出的問題;

（3）根據(jù)假設(shè)預(yù)測(cè)新的事實(shí);

（4）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，新事實(shí)如果支持假設(shè)，成為新的理論;如果不支持假設(shè)，意味著假設(shè)要進(jìn)行修改或者放棄。

探究教學(xué)法

20世紀(jì)50年代，著名生物學(xué)家、課程專家施教授在“教育現(xiàn)代化運(yùn)動(dòng)”中提出了“探究式學(xué)習(xí)”并逐步推廣應(yīng)用，施教授的“生物科學(xué)探究模式”和薩教授的“探究訓(xùn)練模式”影響至今。

薩教授將探究式教學(xué)分成五個(gè)階段：（1）面對(duì)問題階段;（2）搜集資料—確認(rèn)階段;（3）搜集資料—實(shí)驗(yàn)階段;（4）組織并提出解釋階段;（5）分析探究過程。

3.科學(xué)認(rèn)識(shí)過程與探究教學(xué)法共同點(diǎn)

（1）都起源于問題

（2）注重實(shí)驗(yàn)事實(shí)和證據(jù)

由此，我們發(fā)現(xiàn)探究教學(xué)法符合科學(xué)的認(rèn)識(shí)過程，更適用于自然科學(xué)學(xué)科的教學(xué)，尤其適用于化學(xué)學(xué)科教學(xué)，因?yàn)榛瘜W(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門科學(xué)，而化學(xué)實(shí)驗(yàn)又是為研究提供事實(shí)與證據(jù)的最佳途徑。但是探究教學(xué)法中的學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與真正的科學(xué)認(rèn)識(shí)過程又有所不同，探究教學(xué)法更注重交流過程（師生、生生）。

新課程倡導(dǎo)教師為主導(dǎo)與學(xué)生為主體的教學(xué)，即還學(xué)生主體地位。探究教學(xué)法中提倡教師為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供情境素材，主張教師為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供引導(dǎo)和幫助，主張學(xué)生是新知識(shí)學(xué)習(xí)和建構(gòu)的主體。

二、化學(xué)課堂問題探究教學(xué)的基本環(huán)節(jié)

問題探究教學(xué)是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生以小組合作的形式，模擬科學(xué)認(rèn)識(shí)過程，按照科學(xué)的思維方式和研究方法，對(duì)相關(guān)問題自主進(jìn)行研究以達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)的課堂教學(xué)組織方式。該模式強(qiáng)調(diào)研究的過程就是學(xué)習(xí)的過程，研究的成果就是學(xué)習(xí)的結(jié)果。目的是讓學(xué)生按照科學(xué)的研究方法，小組合作自主構(gòu)建化學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)在研究、交流中學(xué)習(xí)化學(xué)的目的，使學(xué)生不僅掌握化學(xué)知識(shí)，同時(shí)能夠體悟到化學(xué)學(xué)科的內(nèi)在規(guī)律和研究方法。問題探究教學(xué)以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀和探究法教學(xué)為理論基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了六個(gè)環(huán)節(jié)：（1）提出探究問題（2）設(shè)計(jì)探究方案（3）科學(xué)論證方案（4）合作探究實(shí)踐（5）分享交流成果（6）總結(jié)提升成果。

很顯然，六個(gè)環(huán)節(jié)中高質(zhì)量的問題是決定問題探究教學(xué)成敗的關(guān)鍵。由于該方法是一種模擬科學(xué)認(rèn)識(shí)過程的學(xué)習(xí)行為，不同于真正的科學(xué)研究，也不同于研究性學(xué)習(xí)，因此，“問題”要體現(xiàn)以下特點(diǎn)：

1.教學(xué)內(nèi)容中的核心問題。學(xué)生經(jīng)過對(duì)核心問題的探究（推理、實(shí)驗(yàn)、交流······）不僅能獲得本節(jié)知識(shí)，還能掌握一定的化學(xué)規(guī)律或原理，習(xí)得同類知識(shí)研究方法。

2.有探究的價(jià)值。缺乏思維含量的探究不是真正的探究，是為了探究而進(jìn)行的虛假探究，激不起學(xué)生的探究欲望，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)了。所以“問題”一定要有一定深度，有深度才有探究的價(jià)值。

3.源于學(xué)生原有認(rèn)知?！皢栴}”源于學(xué)生的原有認(rèn)知，才有探究的起點(diǎn);但是“問題”又要高于學(xué)生的原有認(rèn)知，因?yàn)檫@樣才有探究的必要和價(jià)值。

三、化學(xué)課堂問題探究教學(xué)的“問題設(shè)計(jì)”

化學(xué)課堂問題探究教學(xué)中的“問題”是學(xué)生進(jìn)行自主建構(gòu)的有效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。用于組織探究的核心問題首先要體現(xiàn)探究的價(jià)值，能突出學(xué)習(xí)內(nèi)容;其次還要有探究的必要;同時(shí)還要照顧學(xué)生的已有能力和水平。

1.源于真實(shí)的情境，引導(dǎo)學(xué)生提出

例如，山西省某中學(xué)姜山老師在進(jìn)行《金屬的化學(xué)性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，采用了一則真實(shí)的新聞信息引入新課，促使學(xué)生提出問題。姜老師引用了《中國(guó)石油報(bào)》上刊登的“熱化學(xué)及其壓力脈沖新工藝”，原文如下：科學(xué)家開發(fā)了一種油井熱化學(xué)處理工藝，就是將包覆有鉛皮的鈉棒放置于井底產(chǎn)油井段，然后使鉛皮破裂，從而降低原油層的含水率，并將原油中固體成分：如膠質(zhì)、瀝青質(zhì)和石蠟等熔化。有效提高油井產(chǎn)量，成為油井增產(chǎn)“利器”。

2.去情境化，從舊知識(shí)中引導(dǎo)學(xué)生提出

例如，天津市某中學(xué)的趙老師在設(shè)計(jì)《金屬化學(xué)性質(zhì)》一課時(shí)，趙老師的引入沒有設(shè)置任何情境，他采用了將新知識(shí)被舊知識(shí)“包裝”起來的做法，讓學(xué)生在拆包裝的過程中發(fā)現(xiàn)并提出問題。設(shè)計(jì)如下：學(xué)生回憶初中化學(xué)學(xué)習(xí)的金屬通性，與氧氣反應(yīng)、與酸反應(yīng)、與鹽的置換;引導(dǎo)提出，鈉是一種金屬，是不是應(yīng)該具備以上三個(gè)通性呢？學(xué)生合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鈉與氧氣、鹽酸、硫酸銅溶液反應(yīng)情況與鐵都有所不同，尤其是鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)現(xiàn)象更是顛覆學(xué)生的原有認(rèn)知。于是學(xué)生順理成章提出“鈉與水反應(yīng)？”“鈉與氧氣反應(yīng)條件？”等探究問題。

以上兩種方法中探究問題都源于學(xué)生，這樣的設(shè)計(jì)讓探究出于必然。源于學(xué)生可以是如趙老師巧妙的設(shè)計(jì)使“問題”從學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)中來。可以是如姜老師精心選取和設(shè)計(jì)的真實(shí)的情境中學(xué)生發(fā)現(xiàn)中產(chǎn)生。因?yàn)閷W(xué)生自己發(fā)現(xiàn)了問題，心中有了疑問，所以探究便成為一種渴求，實(shí)驗(yàn)成為必要的一種手段。在這樣的課堂里，學(xué)生舊有經(jīng)驗(yàn)和新的發(fā)現(xiàn)得到了充分的尊重，為探索新知提供了基礎(chǔ)和動(dòng)力;而學(xué)習(xí)的結(jié)果又大大充實(shí)了其原有的認(rèn)知，滿足了其新的發(fā)現(xiàn)。