新课程标准下如何培养学生的探究能力

　　摘 要： 《规划纲要》明确提出教育改革发展的战略主题是“坚持以人为本、全面实施素质教育”，并提出“重点是面向全体学生，促进学生发展，着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”。教师在整个活动中的作用应是引导者、组织者和合作者，通过“引导发现问题→提出假设→设计方案→实验探究→归纳结果→反思问题”的流程逐步培养学生的科学探究能力。
　　关键词： 新课程标准 问题 科学探究能力 培养
　　
　　一、问题的提出
　　二十一世纪新的一轮基础教育课程改革，已在美国、欧洲诸国、日本、韩国、新加坡等许多国家深入进行。我国党和政府洞察世界各国基础教育发展趋势，2001年在《国务院关于基础教育改革与发展的决定》中明确提出：“加快构建符合素质教育要求的新的基础教育课程体系。”其目的是通过课程改革，改变传统的教育模式，培养学生全面发展、个性发展、科学素养与人文精神协调发展。其中，科学素养的一个主要组成部分就是科学探究能力。《国家中长期和发展规划纲要（2010—2020年）》明确提出教育改革发展的战略主题是“坚持以人为本、全面实施素质教育”，并提出“重点是面向全体学生，促进学生发展，着力提高学生服务国家服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力”。而如何在新课程标准下培养学生的科学探究能力，是每一个化学教师及其他基础教育工作者必须思考并身体力行的问题。
　　二、问题的思考
　　高中化学新课程改革的重要突破口就是改变教师的教学方式。学生应主动构建化学知识和有关技能，体验科学探究的过程、学习科学探究的基本方法。比较我国与欧美等发达国家同等学历的学生各方面的能力，其中我国学生在科学探究意识、科学探究能力方面是比较薄弱的，导致了我国在某些科学领域缺乏具有开创能力的尖端人才。而科学探究能力的培养，初、高中阶段则是黄金时期。因为此时学生已经拥有较为扎实的基础知识，而且在思维上、心理上也趋于成熟，对世界上的各种现象充满好奇，有旺盛的求知欲，而且也有顽强的斗志，敢于怀疑，敢于挑战，敢于探索。因此在高中化学教学中，化学教师应抓住学生发展的有利时机努力培养学生的科学探究能力。
　　三、解决问题的探究
　　科学探究能力是指学生从问题或任务出发，积极主动地通过形式多样的探究活动，以获得知识和技能、发展能力、培养情感体验为目的的学习方式的能力。教师在整个活动中的作用应是引导者、组织者和合作者，通过“引导发现问题→提出假设→设计方案→实验探究→归纳结果→反思问题”的流程逐步培养学生的科学探究能力。
　　1.引导发现问题
　　问题是引发探究活动的原动力，没有问题的探究就犹如没有目标的箭一样毫无意义。在教学中，要向学生灌输不迷信权威、书本、教师，要敢于质疑的精神。因此，教师可以有意识地引导学生就生活中的一些化学知识进行质疑，如我们这儿也下酸雨吗？酸雨真的是越陈越酸吗？SO2真有漂白性吗？它能漂白一切物质吗？家里的加碘盐中含的真是碘酸钾吗？等等。要引导帮助学生建立问题意识，当然引导的目的是不引导，要让学生逐步拥有自主独立地发现问题的能力。问题的提出最终会极大地调动学生参与的兴趣，更会激起他们主动探索知识、获取知识的积极性。
　　在《电镀》教学中，我设计了在铁汤匙上镀铜的实验。实验结束后，有同学拿起实验桌上的CuSO溶液换原本提供的电镀液又做了一次，发现电镀的时间明显增长而且镀层结晶不均匀，和前一次实验结果相差很大。我走过时看到了这个个案，马上指着两把不同的汤匙，用手指比了个问号。
　　2.提出假设
　　探究的问题提出后，教师要引导学生对可能的原因或结果进行预设。培养提出假设的能力能锻炼学生的判断力和洞察力。因此，教师要激励学生根据已掌握的知识体系大胆提出问题的各种假设和猜想。对于其中一些脱离实际的假设，教师也应加以引导，切不可讥笑、讽刺，以免挫伤学生的积极性。如在“把新制饱和氯水缓慢滴入含有酚酞的氢氧化钠溶液中，红色缓慢褪去，其原因可能是什么？”的探究中，学生会对褪色原因作出一些偏离参考答案的假设：空气中的二氧化碳的溶解；氯水把红色漂白了，等等。教师可以引导学生对哪种物质在褪色中起主要作用大胆地提出假设，尽量地去发散学生的思维，但不要立即给予正误信息的反馈。这样既培养了学生的分析思维能力，又训练了他们的逻辑推理能力，又不会挫伤他们质疑的信心。
　　下课后学生来问我电镀出不同汤匙的原因，我并没有告诉他们答案，而是引导他们对产生不同结果的过程进行逐步分析，提出可能的假设。学生提出了：电解液成分不同；汤匙的成分不同；电解时电压不同；操作时步骤有偏差等假设。
　　3.设计方案
　　在学生提出假设后，教师应引导学生为论证假设的正确与否设计论证方案。方案的设计犹如新房装潢前的施工图纸一样重要，要学生根据自己提出的假设从时间安排、活动地点、资料搜寻、调查研究、采样分析和操作步骤等多方面设定计划，最好是让学生组成合作探究小组，利用小组合作探究的方式进行合理的分工、研讨、论证，不断讨论修改直至设计出论证的最佳方案来。通过设计方案可培养学生的统筹能力和科学的求知态度以及团队合作精神。
　　在学生提出假设后，我引导该小组针对提出的假设来设计实验方案，每一种假设都设计出论证的可行的实验方案。我看过以后，进行了点评，并指导他们在网上去搜索相应的资料，对他们设计的实验进行理论的支持，指导他们对实验进行了修改。
　　4.实验探究
　　实验是获得真理的最科学的手段，是进行科学探究的主要方式，任何假设的成立与否都应该用实验进行论证。引导学生自主实验探索意识是培养科学探究能力的核心环节。学生在实验中既可获得乐趣，又可培养他们科学探索的方法。因此在学生设计出最佳方案后，应创造各种条件放手去进行实验探究。如：在“酸雨”一部分中关于城市、乡镇、农村、森林中的酸雨pH可能关系的实验探索中，教师应从时间、仪器、交通、安全等方面支持学生去实地采样、存样观察，并同时给予充分的理论支持和引导，让学生在实验探究中体会科学探究的基本思路与方法，理解科学概念及科学本质，提高观察、分析和解决问题的能力，逐步掌握对自然界进行独立探究的必要技能。学生利用周末在实验室进行了论证实验，实验的结果很成功，通过多次反复修改溶液的浓度、添加剂、操作步骤后，学生终于找到了在实验室里得出了如何电镀得到一把比较漂亮的铜汤匙（磷铜阳极材料、电镀液添加剂由实验室提供，不需学生探究）。
　　5.处理数据信息，归纳结果
　　教师应引导学生根据实验探索的结果与提出的假设进行对比，分析数据和信息，并对获得的原始数据和信息进行加工、整理，分析归纳出科学的结论，然后用报告的形式对探究的过程进行总结，包括目的、方案、步骤、结果及个人的收获等方面。通过分析和处理数据、信息培养学生的信息处理能力。
　　实验结束了，学生很满意。我适时发问：下次你们再来电镀其他物品，该如何操作啊？指导他们把实验过程和实验数据进行分析和汇总，形成实验总结。在总结中，学生又出现了问题：镀铜是这样操作，那么镀锌呢？镀银呢？
　　6.反思问题
　　论证出结论并不意味着探究的结束，正如引导的目的是为了不引导一样。在获得结论后，教师应指导学生进行反思。反思是一种充满新的生命力的学习方法。反思既代表了前一个目标的完成又代表了新的目标的萌芽。只有不断进行反思，才能不断发现问题，不断进行科学探索，不断的学习。在每一个问题结束后，就应该对问题的另类方面、假设的其他可能、设计方案的优缺点、实验探究过程步骤的合理性和结果处理的其他方法途径进行反思、评价，从中提出新的问题，而后展开新的科学探究活动，从而实现学生科学探究习惯的养成。镀锌、镀银的实验论证又开始了，学生们的兴趣打开了，整个班级开始了问题大讨论。
　　四、问题探索的反思
　　通过探索活动的实践后，我们发现：学生自己提出探究、进行探究的能力还比较低，这与我们基础教育中传统教育模式的桎梏有关。一些教育者只重分数，忽视学生科学素养的培养，导致学生思维僵化，难以就教材中的问题、实验，身边的化学现象，生活生产中的有关化学过程提出较高质量的问题，更难以提出有探索意义的假设。因此，如何把这种科学探索的思想渗透到基础教育的各个阶段中去，解放学生的思维，提高学生的科学素养，将是我们下一步要研究的问题。
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