化学探究性学习的一般程序和实施方式

化学探究性学习的一般程序和实施方式
叶慧玲
(松阳一中浙江丽水323400)
探究性学习是一种以问题为载体、以主动探究为特征的学习活动，是学生在教师的指导下、在学习和社会生活中自主地发现问题、探究问题、获得结论的过程；它强调以探究、发现的方式学习。

这一学习方式，适当地模拟了科学家进行科学研究的步骤或过程，能使学生体会到科学家面对疑难情境，如何搜集和加工所需要的资料，最终达成问题解决的探究过程。

它既不同于一般的启发式教学，又不同于平常意义上的研究性学习，它实际上是一种课堂浓缩了的研究性学习的过程。

它具有独特的教学内涵：教师——探究学习的促进者和合作者；学生——具有创造能力的学习社会中的主体；学习过程——一个建构的、社会化的综合体验过程。

一、探究式学习的一般程序
探究式教学设计是在探究教学目标的控制之下，根据学生的学习准备情况和学习特点，对影响学生进行探究的外部因素进行设计，并通过评价反馈对教学设计进行修正的过程。

从探究教学的实施来看，大体包括以下过程：
1、创设问题背景，激发学习兴趣：问题背景对教学过程起到引导、定向、调节和控制的作用。

化学是一门以实验为基础的自然科学，探究式学习强调以化学实验为基础，这就要求创设问题情景、提出问题时应该把化学实验作为重要的途径和手段。

2、引出问题，明确学习目标：教师根据教学内容、教学目的，提出一些具有启发性的问题，设计一些富有探究性的实验，使学生明确学习目标。

3、搜集材料，获得感性知识：通过实验、观察、调查、查阅文献等方法收集有价值的科学证据，获得一些感性知识。

4、形成假设：学生根据已有的知识和经验，形成对实验问题情境及内部关系的初步理解，建立起关于问题的假设和猜想。

5、验证假设：针对探究的实验目的和条件，对所有收集的证据进行综合处理，对问题作出科学的理解。

6、交流评价：用口头、书面、模型等形式明确表达探究实验的过程、活动以及结果，发表自己的观点，倾听他人的意见，吸收他人对探究过程的有益提示，分析他人对探究结论的有益质询，认识到表达与交流对探究活动的重大意义。

二、高中化学探究式学习的模式
化学教学模式是教学理论的具体化，又是教学经验的概括。

教学模式与基础理论相比，具有更强的可操作性。

化学是一门以实验为基础对大量化学事实、现象进行科学探究和概括的一门自然科学，以实验为基础是化学教学的最基本特征，化学探究主要体现在化学实验方面。

传统的化学实验模式是验证性实验模式。

这种模式简明、清晰，有利于学生对相关结论的认同、理解和记忆，教师则容易控制整个实验过程和时间。

但过分强调接受和掌握，缺少过程与方法、情感态度与价值观两个目标，明显不适应当今倡导的素质教育要求。

鉴于化学学科的上述特点，化学探究性学习模式可作如下设计：
在上述模式指导下，学习形式可以多种多样，灵活使用。

表示学生的行为
表示教师行为的加入
三、化学探究学习的基本类型及应用案例
探究学习可依据不同的标准进行分类：从认识阶段来说，它可以是从具体材料形成抽象概念、规则或应用一般原理解决实际问题。

从应用范围来看，它可以进行整个单元内容的学习或用于学习某一环节；可以是从问题到结论和全过程的探究或局部的探究。

从研究的方向来看，可以是定向探究，也可以是自由探究。

下面主要从认识思维与学习目标两个方面进行分析。

1、归纳探究和演绎探究
从认识的思维过程来看，探究学习的类型可以是归纳探究和演绎探究。

（1）归纳探究：运用归纳法提出和建立假设，是一种从特殊和个别事实所获得认识或规律提高到一般的认识和规律的方法。

案例1：温度对化学反应速率的影响
①观察实验：两组不同温度的硫代硫酸钠和硫酸分别反应，出现浑浊时间不同。

②明确问题：反应速率与硫代硫酸钠和硫酸的反应温度有关。

③搜集资料和事实：食品放入冰箱内冷藏可以延长保存时间；很多化学反
应要在加热条件下进行等。

④归纳假设：（其它条件不变时）升高温度可以增大反应速率；
推论：（其它条件不变时）降低温度可以减少反应速率。

⑤检验整合：解释结论、明确适用范围；形成理论体系；明确与其它理论
的关系或形成新的理论。

⑥交流运用：应用于解决实际问题。

2、演绎探究：运用演绎法提出和建立假设，把一般的认识或规律、原理运用于特殊、个别范围内，以验证规律、原理的适用性，这是一种从一般到特殊的必然性推理。

案例2：浓度对化学平衡的影响
①明确问题：复习反应物对反应速率的影响，提出反应物对化学平衡状态
的影响问题。

增大反应物浓度
②演绎假设：旧平衡状态正反应速率增大、逆反应速
率不变—→旧平衡被破坏—→正反应速率逐渐减少、逆反应
速率逐渐增大—→正逆反应速率在高于原来的水平相等—→
达到新的平衡—→化学平衡向正反应方向移动。

③检验验证：对所得的结论进行论证。

④联系整合：形成逻辑的理论体系及其与其它理论的联系，进行扩展、推
理，并力求理论完整。

⑤交流运用：应用于解决实际问题，并且检验和发展有关认识。

从思维角度来分除了归纳探究和演绎探究外，还有类比、分类探究等。

其中归纳探究与演绎探究是化学学习常见的两种方法，而在实际应用中两者往往综合在一起，归纳的结果通常通过演绎方法进行应用，在演绎探究中使用的规则可能是前面归纳探究的结果。

2、认知探究和技能探究
新课程化学学习的目标指向为认知性学习目标、技能性学习目标、体验性学习目标。

要求在化学认知性学习中培养学生的科学探究能力，在科学探究中达到知识的意义建构，体验科学探究的过程，促进在态度情感和价值观等方面得到良好的发展。

依据学习目标的不同，可以将探究学习分为认知探究和技能探究。

（1）认知探究：指以认知化学现象、事实、概念及建构化学知识结构为目的进行的探究活动。

这一类型的探究学习存在两大特点：一是以知识问题作为构想假设的出发点，然后通过解析知识关系建立推导性的假设；二是注重知识的建构性，强调通过探究知识概念之间的关系建立对知识体系的认知，从而促进对知识本质及知识建构关系的认识。

案例3：亚铁化合物与铁化合物相互转化
①提出问题：亚铁化合物与铁化合物是否可以相互转化，讨论有什么事实
或实验、生活中观察到的事实做依据。

②形成假设：亚铁化合物与铁化合物可以相互转化。

③假设验证：1、设计亚铁化合物转化为铁化合物的实验方案。

2、设计铁化合物转化为亚铁化合物的实验方案。

④建构知识结构：Fe2+—→Fe3+加氧化剂、Fe3+—→Fe2+加还原剂。

⑤交流应用：归纳简化、迁移训练、应用。

（2）技能探究：指通过认识化学性质和科学过程，以形成运用科学技能、能力、态度及习惯为目的的“探究”活动。

这一类探究学习的特点是更注重对“科学过程”的探究学习。

强调培养学生设计和组织完成一个完整的探究过程的能力。

因此，在这类学习中，学会运用探究技能和探究方法解决问题是学习的重心。

案例4：二氧化硫化学性质实验设计
①明确问题：二氧化硫具有哪些化学性质？
②形成假设：假设一：二氧化硫是一种酸性氧化物；
假设二：二氧化硫具有氧化性；
假设三：二氧化硫具有还原性；
假设四：二氧化硫具有漂白性；
③设计实验：小组讨论、交流、汇报、自评、互评，确定实验方案。

④分组验证：分组实验，验证上述假设是否正确。

⑤交流评价：师生共同交流实验探究过程的体验并对实验设计与验证过程进行评价。

四、探究教学对师生的要求
实施化学探究性教学，教师教学观念急需从传统观念提升到新课程观念上来，要以改革的精神搞好化学教学，经常反思自己的教学行为。

有效途经是加强新课程理论的学习，重视高中化学新课程标准的研读，把新课程理念中的探究性教学理论提炼出来，创生出实用的可操作的探究性教学模式，制定学生化学探究能力培养的具体方案，并认真加以实施。

在实践过程中深刻理解探究的内涵，深刻领会探究的艰辛和喜悦，深刻领悟探究的程序和方法。

教师精深娴熟的探究理论功底必将积极影响学生的探究性学习。

实施化学探究性学习，学生急需转变学习观念，从接受和掌握知识为中心转化为紧密结合化学知识探求新知识、新信息以及提出新问题，摆脱为考试分数、为班级排名而学习的束缚。

教师应充分调动学生主动参与探究性学习的积极性，引导学生通过实验、观察、调查、资料收集、阅读、讨论、辩论等多种方式，在提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等活动中，增进对科学探究的理解，发展科学探究的能力。

参考文献：
1、唐力.《化学探究教学过程建构性特征的研究》.课程教材教法.2002（3）
2、孙夕礼.《论高中化学探究学习的课堂案例设计》.化学教学.2003（3）
3、靳玉乐主编.《探究教学的学习与辅导》北京：中国人事出版社.2002年
4、吕世虎.肖鸿民.《中国基础教育课程与教学研究》.北京中国人事出版社.2002年
2006年1月。