新课程理念下的高中化学探究式教学

孙晶

摘要：科学探究是《普通高中化学课程标准实验》强调培养学生学习能力的一种重要方式。本文探讨了科学探究式教学过程的五个要素，并列举了课堂探究案例，旨在更好地培养学生的化学探究能力。

关键词：新课程   高中化学   探究式教学

《普通高中化学课程标准（实验）》要求教师充分调动学生主动参与探究学习的积极性，培养学生化学学科的探究能力，建构自己的知识体系和基本素养。因此，教师要领悟其精神，积极开展实验探究活动。

一、探究式教育的要素

1.提出问题

问题是探究学习的核心和关键，创设问题情境需要具备三个条件：一是学生能否在经验的基础上觉察到问题的存在;二是探究内容对学生来说是经过努力可掌握的;三是能否引发学生的认知冲突、需要和期望，激发学生的探究内驱力。

2.搜集相关资料

在科学探究活动中，教师要运用与学生学习动机一致的教学策略，创设多种情境，不失时机地向学生提供符合教学要求的资料和信息，联系新旧知识，让学生做有意义的选择。

3.猜想与假设

在探究性学习活动中，教师应针对学生的特点，创设最近发展区，引导学生提出假说，并支持学生探讨和质疑假设的合理性。

4.检验和推理

在假设检验和推理阶段，教师应起主导作用，运用教学策略或模式，创设条件，让学生参与假设检验的设计，并进行实验观察、控制条件、记录现象或开展社会性调查，或开展资料实证性研究。

5.发现规律，得出结论

在验证假设的过程中，学生应通过阅读资料和实验观察，选择、判断获得的资料和事实，并运用已有知识，得出符合证据的结论，科学地解释问题。

二、科学探究式教学的类型及案例设计

1.课堂内的科学探究

案例1：氯气与水反应

第一步，教师根据教学内容，向学生展示一瓶饱和氯水，让学生观察氯水的颜色——浅黄色，并提出问题：“该溶液为什么是浅黄色的？”对此，学生很快想到因为氯气是黄绿色的，它溶于水，于是使溶液呈浅黄色。接着，教师演示实验，把一张一半干燥、一半湿润的红色纸放入一瓶盛有氯气的集气瓶中，发现只有湿润的一半褪色，干燥的一半并没有变化。教师提问：“这一现象说明了什么？”

第二步，教师组织学生展开小组讨论，提出假设，得出以下结论：氯气不能使干燥的红纸褪色，却能使湿润的红纸褪色，因为氯气遇水后生成了新物质，它具有使红色纸褪色的性质。

第三步，在学生提出氯气溶于水后生成新物质使红纸褪色的猜想后，教师进行讲解：“氯气溶于水后，能够与水发生反应，生成盐酸和次氯酸（Cl2+H2O=HCl+HClO）。那么，究竟是哪一种具有使红色纸褪色的性质呢？”这时，教师再一次为学生创设问题情境，引导学生设计实验加以证明。经小组讨论后，一些学生认为是盐酸使红色纸褪色的，而另一些学生认为是次氯酸使红色纸褪色的。师生针对以上两种假设，展开了共同探讨。经过教师适时的启发和点拨后，学生亲自做实验验证。当见到盐酸不能使红色纸褪色后，学生自然得出了次氯酸是使红纸褪色的物质。

第四步，完成实验探究后，师生共同归纳出：氯气溶于水，不仅是一个溶解过程，也伴随着化学反應，生成盐酸和次氯酸。次氯酸可以使染料和有机色质褪色的性质，叫做次氯酸的漂白性。

这样的设计，改变了教师直接向学生灌输结论的教学方式，有利于培养学生的化学探究能力。

2.学生实验中的科学探究

适当地改进一些学生实验，可以为它们披上探究的色彩，激发学生的学习兴趣，培养学生科学探究的能力。

案例2：铁与水反应的实验探究

针对“铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？若能反应，则应在什么情况下反应？”这一问题，教师可提示学生：“铁不能跟冷水或煮沸的水反应，而是需要更高的温度。在日常生活中（如打铁铺中），我们经常看到，在烧红的铁块或铁器表面会生成一层黑色的四氧化三铁，这说明在高温下铁是能跟水反应的。在做铁跟水在容器内进行反应的实验中，我们不可能先把铁块烧红，只有先把水制成水蒸气来提高反应的温度（如图1所示），但这个操作的难度较大。”

图1    铁与水蒸气反应装置

于是，学生根据已有知识，自主设计实验，用3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，设计装置（如图2所示）。

图2    铁与水蒸气反应改进装置

之后，在教师的指导下，学生改进了图2的装置，用1支试管完成铁粉与水蒸气反应的实验，如图3所示。

根据图3所示，试管底部塞有一团浸过水的棉花，在湿棉花下部放有铁粉，蒸发皿中放入肥皂水（或在水中加几滴洗涤剂）。试管口应低于试管底部，拉近铁粉与湿棉花的距离，酒精灯加热时铁粉处受热，湿棉花受到热的传递，水被蒸发。铁粉跟水蒸气反应产生的气体导入到蒸发皿的肥皂水中，吹出许多氢气泡，再用燃着的火柴去点燃，可发出爆鸣声。

图3    铁与水蒸气反应简易装置

可见，把这个实验改为科学探究实验，不仅提升了实验效率，而且提升了学生的探究思维和解决问题的能力。

3.课外兴趣活动中的科学探究

课外探究是课内探究的延伸，一般是在教师的指导下，由学生自主设计探究计划，然后主动开展。如在教学胶体和盐之后，教师可以要求学生联系身边明矾净水的生活细节，探究铝盐和铁盐的净水作用。

4.习题教学中的科学探究

科学探究不仅可以在课堂内进行，还可以在学生实验、课外兴趣活动中实施，单一的习题教学也可以渗透科学探究。在平时的教学中，教师可以要求学生运用多样化的解题方法，提倡学生多角度、多层次、多模式地解决问题。这样不仅能培养学生的探究能力，而且能培养学生的发散思维和创新思维。

参考文献：

[1]李建明.高中化学探究式教学设计[J].福建教育学院学报，2006，（12）.

[2]甄德胜.高中化学教学如何培养学生的科学素养[J].教育实践与研究，2015，（2）.

（作者系安徽师范大学2014级教育硕士，现任职于江苏省宜兴市和桥高级中学）