基于高中化学教学实践的科学探究特征解读*

董新伟

（江苏省横林高级中学江苏常州213101）

基于高中化学教学实践的科学探究特征解读*

董新伟

（江苏省横林高级中学江苏常州213101）

科学探究是高中化学课程改革的突破口，基于教学研究与实践反思，提出了科学探究教学具有问题情景、思维开发、实践探索、学生主体、交流合作、知识建构、能力培养、思维发展的特征，科学探究是学生建构学科观念、获得科学知识、掌握科学本领，提高学生科学素养的一种重要途径和方法。

高中化学；科学探究；化学教学；特征；解读

科学探究（scientific inquiry）原本是指科学家解决问题的过程，探究是指“深入探讨，反复研究”。《牛津英语词典》中对“探究”的解释是：“求索知识或信息，特别是求真的活动；是搜寻、研究、调查、检验的活动；是提问和质疑的活动。”《美国国家科学教育标准》指出：“科学探究指的是科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方式。科学探究也指学生建构知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动。”

中学化学开展“科学探究”教学，是以解决问题为中心，把“研究性学习”的思想积极贯彻到化学教学中去的一种教学方式，高中化学实施科学探究教学应有如下一些特征。

一、问题情境特征

科学探究是以问题为核心的，问题需是以情境或任务驱动的。科学探究作为一种个体认识化学的活动，是以展示情境中的化学问题为起点的，是学习者要围绕化学问题展开探究活动，提出的化学问题应与学生要学习的科学概念相联系，通过情境展示，当学生已有的科学知识与经验不足以对当前的客观现象或问题做出解释时，认知冲突就产生了，这种认知冲突促使个体产生探索的愿望和要求，引发其进行科学探究。

二、思维开放特征

科学探究注重探究过程，倡导学生思维的开放、独立思考、同伴互助、小组合作，倡导激励性的多元评价。个性张扬是当代中学生的时代特征，他们的思维活跃开放，科学探究的开放性特征利于学生的思维得到极大发展，同样的探究任务，由于学生思维的多元化、智能的多元化，会有多样化的方案、途径、设计等，这是课堂预设以外生成的动态资源，是课程过程中的财富，在教师的激励性评价下，学生的内在的学习驱动力会被更深度的激发，使学生愿学、乐学，对化学学科的态度会从兴趣到乐趣甚至是志趣。

三、实践探索特征

科学探究可以是实验探究、理论探究、文献探究、调查研究、研究性学习，这些都需要学生亲自参与探索过程，动手动脑。化学是以实验为基础且在生产、生活中具有广泛的应用的学科，化学的学科特点使科学探究在化学发展过程中能够发挥十分重要的作用。翻开化学发展的历史，我们清楚地看到，任何化学概念、理论和原理的形成与发展、任何化学发现或发明在生产和生活中的应用，无不与化学家们敢于开拓新的思路，进行创造性的探索实验密切相关。以化学实验为主的探究学习是中学生学习化学的重要途径。著名化学家戴安邦认为“实验室是培养全面化学人才的最好场所”。

四、学生主体特征

科学探究注重学生的独立钻研，遵循发挥学生的主体性，仿照科学家探求未知科学领域的途径，通过发现问题、分析问题（提出假设）、创造性地解决问题等步骤去掌握知识、发展能力。学生是科学探究的“主体”，教师是课程的组织者、促进者、指导者。新课程以学生的发展为本，把学生身心全面发展和个性潜能开发作为核心，科学探究利于发挥学生的学习主动性与主观能动性，能让学生在科学探究中学会独立思考、同伴互助、小组合作、交流讨论。科学探究注重学生的学习“过程”，注重学生的“思维发展”，注重学生的个性发展与差异化教育。科学探究的自主性特征，能让学生在一定的情境驱动、任务驱动下积极主动、且有强力探究欲望地参与科学探究活动。

五、交流合作特征

科学探究倡导独立思考、同伴互助、小组合作，个体在探究中必须与人沟通、交流合作，发挥团队精神，才能取得成果，因此科学探究具有合作性特征。科学探究作为一种群体的知识建构活动，每个人都以自己原有的知识和经验为背景建构对于事物的理解，由于不同的人己有知识与经验的不同对同一事物、问题常常视角不同、理解不同，要想超越自己的认识，看到那些与自己不同的理解，看到事物另外的侧面，使理解更加丰富和全面，就必须通过彼此间充分的合作和广泛的讨论。科学探究的特点具有可重复验证性，为合作交流中的疑问提供集体探究的公正平台，个体承担的是共同任务中的个体任务，个体间能进行平等的探讨、研究问题的有效解决途径，并在探究过程中互相促进、完善、配合、有效沟通，利于个体共同的进步。

六、知识建构特征

在学生科学素养的构成要素中科学知识起着基础性的作用，科学知识作为载体能够培养和形成学生的科学素养，科学探究是学生获取科学知识的有效途径，它为学生提供了参与知识再生产过程的机会，达尔文说过：“最有价值的知识是关于方法的知识”，在探究活动中，学生能够了解和学习假说、观察、实验、分析、比较、判断、归纳、概括等科学方法，以自己原有的知识和经验为背景建构提升对于事物的理解，从而完成对化学知识由感性到理性、从具体到抽象、从简单到复杂的螺旋式上升认知的过程，逐步建构完善自己的化学知识体系、科学知识与方法体系。

七、能力培养特征

学生用科学探究的方法学习和研究中学化学，一定能提高科学素养，加深对科学本质的认识，在知识技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面的发展。科学探究可以培养学生的创新意识与创新能力、问题意识与解决问题的能力、合作精神与人际交往能力、获取和应用科学知识的方法、科学精神和科学态度、关注现实关注人类发展的意识与责任感。这对学生的长远的学习能力与科学素养提高有着不可替代的作用。

科学探究能力的形成与发展是一个逐步提高、持续进步的过程。义务教育阶段要求学生理解什么是科学探究，通过实际的探究活动，体验科学探究的过程，初步掌握科学探究的学习方式与能力；高中阶段则要求学生经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进一步理解科学探究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力，体现为：具有较强的问题意识，能够发现和提出有探究价值的化学问题，敢于质疑，善于思索，逐步形成独立思考的能力，善于与人合作，具有团队精神；学会多途径获取信息加工处理信息的能力；提高自主学习化学的能力。

八、思维发展特征

科学探究是一种思维的过程，是一种多方面、多层次的思维活动。美国教育家杜威曾经指出，探究是“对任何一种信念或假设的知识进行的积极、持续、审慎的思考”，探究的目的是通过使用解释、证据、推论和概括来证实信念。科学探究需要做观察、提出问题、查阅信息、提出假设预测、设计探究方案、进行实验、分析和解释数据、提出答案解释，在这一过程中，个体不仅要使用观察、分类、交流、测量、推论、预测、假设等一系列的科学方法，而且要使用概括、分析、类比、归纳、推理等思维方法来形成观点、得出结论，因此，科学探究的过程也就是科学思维发展的过程。

科学探究是贯穿于化学新课程的重要特色，是化学新课程改革的突破口。在化学学科的科学探究教学设计中，把握好科学探究的特征，把每一位学生的长远发展利益放在教学实践的重要位置上，才能更好地落实新课程的教学理念，回归知识与技能、过程与方法、情感态度价值观的三维教学目标的真正提高，让学生在化学的学习中既有兴趣又有乐趣，有了乐趣还有志趣，使学生主动获取知识，发展能力，提升素养。

［1］王祖浩，王磊主编.普通高中化学课程标准（实验）解读［M］.武汉：湖北教育出版社，2004

1008-0546（2013）06-0056-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.024

*江苏省“十一五”教育科研规划重点自筹课题《高中化学实验探究教学的实践研究》（立项号：B-b/2009/02/23，苏教科规［2009］4号）成果之一。