论探究式教学在化学教学中的应用

◆刘虹佑 高成

(西华师范大学化学教育研究所；西南大学教育学部)

我国《基础教育课程改革纲要(试行)》提出，必须“改变课程实施过于强调死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力，获取新知识的能力，分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力。”鉴于此，教师在教学过程中要弱化传统以讲授为主的教学方式，强化探究式教学，从而更好地促进学生对知识的自主建构。

一、探究式教学内涵

20世纪五六十年代，美国芝加哥大学教授施瓦布(Schwab)首次提出将“探究式教学”作为一种重要的教学方式。探究式教学是理科新课程改革的一个重要创新，是提高学生科学素养的突破口。要理解探究式教学，首先得厘清什么是探究。顾名思义，探究即是探索、研究知识的过程。探究的出发点是人的求知欲和好奇心，落脚点在于问题的解决。由于探究复杂多样，我们可以将其分为广义和狭义两种。广义的探究，指一切独立解决问题的活动，它既包含了科学家们的特定研究又包含了一般人解决问题的活动，而狭义的探究特指科学探究。所谓的科学探究是指“科学家用以研究自然界并基于此种研究获得的证据提出种种解释的多种不同途径”。可见，狭义和广义探究的对象和方式所涵盖的范围有所不同。在此，根据广义探究理解的立场，笔者认为探究式教学是指在课堂教学过程中教师通过创设特定的教学情景，诱导学生产生问题，经学生自主理性思考、设计方案、讨论交流、实验探究来解决问题的一种教学方式。探究式教学侧重于学生自主构建知识的过程，从而突出了学生的主体性，更好地培养了学生的科学探究能力。

二、化学教学中实施探究式教学的价值

新课改后，探究式教学越来越深入人心。探究式教学是化学课堂的核心灵魂，是开展化学教学的有效方式。正确认识探究式教学的价值对于教师开展探究式教学以及对学生学习化学起着重要作用。笔者认为，探究式教学具有多重价值，具体表现在迁移价值、认知价值以及情意价值等方面。首先，探究式教学有利于学生进行知识的迁移应用。传统教学方式中教师过于注重传授知识而不注重学习知识的过程，导致学生成为接受知识的容器，却不懂得举一反三和知识的迁移运用。而探究式教学则重点突出了知识的迁移价值，即学生基于先前的基础理论知识，将其灵活运用到后续的学习中去，这样一来，既巩固了旧知又构建了完整的知识脉络。其次，探究式教学有利于学生在已有认知的基础上去自主建构知识。建构主义学习理论认为，学生的学习过程是学生对将要学习的内容进行筛选、组织、整理、归纳基础上的自主探究知识的过程，而不是被动地去接收知识的过程，所以说学生自身的内在认知结构与知识的学习是紧密相连的。正因为有了积极的探究认知活动，才得以让学生的认知结构逐步自我完善，即是说探究式教学的认知价值体现在：探究活动对学生主动构建知识过程起着促进作用。最后，探究式教学有利于培养和陶冶学生的情感体验。学生学习知识的过程既是一个认知过程又是一种情感陶冶的过程。探究式教学包含着各种情感活动，学生在参与的过程中通过对知识的动态建构领会到某种情感，使得学生对知识的认识既有理性层面的把握又有感性层面的体验，这样更有助于学生个体的全面发展。

三、探究式教学在化学教学中的举例

(一)以理论探究为价值取向的探究式教学举例

化学理论知识指人们在化学科学实践中通过各种感官而获得的一切成果，这些成果主要包括经验规律、化学概念、化学理论、实验方法、化学观念、科学品质等方面。化学理论知识是化学实验操作的基础，只有具备良好理论知识才能提升实验操作能力。笔者以为，探究式教学在化学理论中的应用可分四步走：设问、归纳、概述、应用，且第二步和第三部可任意调换。即设问：教师提出核心教学问题，学生主动参与到教师创设的问题情境中，生生间交流、自主探究；归纳：学生在教师的引导下总结归纳出的真理；概述：学生经探究讨论后对新知形成的概念；应用：将所学新知运用到科学技术、实践生活中去。

例如，学生学习金属晶体时，从熟悉的宏观物质(金属)入手，学生归纳出金属共有的宏观物理性质；在教师的引导下学生探究金属晶体微观结构的4种基本堆积模型(用乒乓球模拟微观粒子)，并学习各种模型的配位数及空间利用率知识；掌握从微观粒子视角来理解宏观物质性质的真正本质。又如，学生学习氧化还原反应时，教师通过展示铁钉生锈、火箭升空等图片，由一系列化学变化引出氧化还原反应；先从初中学习的氧化、还原反应入手，建立氧化还原反应概念，学生组内交流、观察元素反应前后变化，进而得出化合价升降可作为新判据；接着教师设问引出化合价变化的本质原因，学生通过资料卡片、原子结构、电子层模型图等深入探究出化合价变化是因为电子转移，在此基础上，学生又可从电子转移角度认识氧化还原反应。如此，不至让学生对化学理论知识感到枯燥、难学。

(二)以化学实验为价值取向的探究式教学举例

新课标强调：“高中化学教学应以实验为重要手段，尽可能地让学生参与到实验探究的过程中来，激发学生自己动手解决问题的兴趣，增强探究式学习的意识，促进学习方式的转变，培养学生的思考能力和实践能力。”笔者认为，探究式教学在化学实验中的应用可分三大步走：创设教学情景(发现问题)、实验探究(收集并整理资料、提出猜想并设计实验方案、验证猜想即实验探究过程、讨论交流并解决问题)、应用创新。

例如，学生学习乙醇时，教师可按如下设计思路教学：展示乙醇实物来学习其物理性质→应用李比希的定量分析法，对乙醇分子式进行理论探究→学生猜测并动手组装乙醇可能存在的结构模型→学生通过实验探究验证乙醇的结构→动画模拟乙醇与钠反应原理，强化学生形成的物质结构观→联系生活实际，促使学生形成科学的化学价值观。又如，学习简单有机物一节时，对于鉴别甲烷和乙烯，可设计如下教学过程：明确教学问题(如何鉴别甲烷与乙烯)→收集资料，根据两者分子结构不同设计实验方案(通入溴水，观察颜色变化)→学生讨论交流→得出结论。如此一来，不仅锻炼了学生的思维探究能力，强化了学生的团结合作意识和参与意识，还让学生体会到实验探究获取新知的乐趣以及化学自身的魅力，进一步培养学生积极学习化学的兴趣。