化學新課改下學生探究能力的培養

化學課程中的科學探究是學生積極主動地獲取化學知識、認識和解決化學問題的重要實踐活動。學生通過親身經歷和體驗科學探究活動，激發化學學習的興趣，增進對科學的情感，理解科學的本質，學習科學探究的方法，初步形成科學探究能力。在化學教學中提倡科學探究，必須改變學生被動的、機械的化學學習方式，打破現有的以知識為中心的內容體系，強化學生過程體驗，豐富學習情景。因此在化學教學中，教師應通過各種途徑，注重對學生探究能力的培養，以期達到在化學課堂中發展學生的綜合智能和全面落實素質教育這一目標。

一、創設問題情境，激發學生的探究動機

愛因斯坦曾說過:“提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅是一個數學或實驗的技能而已。而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看舊的問題，卻需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。”如果把學生的大腦比作一泓平靜的池水，那么富有針對性和啟發性的問題情境就像投入池水中的一粒石子，可以激起學生思維的浪花，啟迪學生的心扉，開拓學生的思維，使他們處于思維的最佳狀態。在教學過程中，教師無論是在教學的整個過程中，還是在教學過程中的某些微觀環節，都應根據教學需要從不同的角度、層次和要求提出問題，揭示事物的矛盾或引起主體內心的沖突，打破主體已有的認知結構的平衡狀態，從而喚起思維，使學生進入問題探索者的角色，參與到探究活動之中。

1.通過結構模型創設問題情境

在教學中，以具體直觀的模型引入，扣住學生的心弦，立疑激趣，促使學生情緒高漲，以積極主動的心態、飽滿的熱情投入到學習中。例如，在講必修二同分異構現象時，我們可以展示正丁烷與異丁烷的結構模型，引導學生觀察思考:1)正丁烷中黑色球代表碳，紅色的球代表氫，各有幾個?2)異丁烷中黑色球代表碳，紅色的球代表氫，各有幾個?3)它們的分子式是什么?4)它們有哪些異同點呢?然后我們還可以繼續延伸，讓學生自己用小球擺出乙醇與乙醚結構，從而歸納出同分異構現象與同分異構體，這樣設計不僅能使學生的興趣大增，而且能大大激發學生積極探究的動機，有助于知識的掌握。

2.利用多媒體技術創設問題情境

教師可利用多媒體計算機適時呈現適當內容的形象材料，給學生多種刺激，讓學生邊聽邊看邊思考，充分調動多種感官來認識理解化學表象和本質。例如在學習反應熱與鍵能之間關系的時候，我們即使做實驗也不可能讓學生從微觀的角度觀察到舊鍵斷裂吸收能量新鍵形成放出能量這一過程。這時我們就可以運用多媒體把氮氣、氫氣、氨氣分子放大到可以觀測到的粒子，用圖像、聲音、文字等動態效果演示整個過程，使學生清晰地看見氮氣與氫氣分子如何吸收能量發生價鍵斷裂變成原子的，然后又如何形成新鍵放出能量這一變化成氨氣分子的過程，激發他們的探究興趣。

3.聯系社會與生活創設問題情境

現實生活中處處有化學現象和問題，對這些問題進行探究，培養學生發現問題、思考問題、解決問題的習慣，從而使化學知識轉變為解決實際問題的能力，這對提高學生的科學素養和科學意識至關重要。如在講氯氣的性質和用途時，我是這樣引入新課的:自來水廠用氯氣消毒，日常生活中用漂白液、漂白粉、漂粉精等消毒，其中起到漂白和殺菌作用的物質及其原理是什么呢?這節課我們就來進行探究。以學生熟悉的日常生活經驗來創設情景，引導學生獨立地發現和提出問題，對于學生科學探究能力的發展是很有意義的。

二、實施探索性實驗教學，培養學生的探究能力

“化學是以實驗為基礎的自然科學，實驗是學生獲取知識、進行知識創新的重要手段，是培養學生的科學興趣、科學態度、提高學生科學能力的重要途徑”。傳統的教學模式，學生只是一味地接受教師灌輸的大量權威性事實和結論，而對這些事實和結論的產生與發展并不大了解。探索性實驗教學主張讓學生通過自主地參與知識獲得的過程，掌握科學研究必須具備的科學方法，探究性地獲得科學概念，并逐步形成探究能力和科學態度。

1.探索性實驗的教學模式

從學生的認知規律出發，探索性實驗的教學模式可概括為下圖:

2.探索性實驗教學的實踐

現有教材中有很多驗證性實驗，在教學中，教師可將其設計為探索性實驗，激發學生的好奇心和求知欲，促使學生主動探索解決問題的正確途徑，讓學生成為新知識的探索者和發現者，體驗探究過程中的樂趣。

例如，“金屬鈉的性質與應用”一節的教學就可設計為探索性實驗教學。

提出問題:展示鈉，由學生自主提出問題:(1)鈉為什么要保存在煤油里呢?(2)如果把純凈的鈉放在空氣中有什么變化呢?(3)若在石棉網上加熱又有什么變化呢?(4)鈉應該屬于活潑金屬，那它遇到水有什么現象?是不是會劇烈反應?又會生成什么呢?

作出假設:學生依據日常已有的化學知識，提出以下可能假設:(1)鈉性質活潑，易與氧氣反應變質;(2)鈉空氣中變質與加熱變質是一樣的化學反應結果;(3)鈉應該沉到水底與水會劇烈反應。

實驗探究:分組，由學生討論后，設計實驗方案驗證假設。

例:分組設計以下方案:(1)取一塊用濾紙吸干煤油的鈉切去它的一端表層，觀察它的顏色，然后與露置在空氣中一段時間的鈉進行比較;(2)將一塊鈉放在石棉網上加熱，觀察它的現象，再與上一塊在空氣中的鈉相比顏色;(3)在一只盛水的燒杯中滴幾滴酚酞溶液，然后將一塊鈉投入燒杯觀察現象。

實驗現象:(1)鈉在空氣中的變質產物是白色的。(2)鈉加熱產物是淡黃色。(3)鈉放進有酚酞的水溶液會有如下現象:①鈉浮在水面上而不沉到底部;②鈉迅速融成小球;③鈉會在水面上四處游動;④最后溶液變成紅色。

得出結論:(1)鈉特別活潑，所以用煤油隔絕空氣。(2)鈉在空氣中的變質產物與加熱產物不是同一物質前是氧化鈉，后是過氧化鈉。(3)鈉放進水中結論:①鈉密度小于水。②熔點低。③遇到水會發生劇烈反應，生成氫氧化鈉與氫氣，所以剩余的鈉應該放回原處而不是丟在廢液缸。

知識延伸:如果我們將鈉放入硫酸銅溶液又會有哪些現象呢?其中又發生了哪些反應呢?

三、運用情感教育和滲透科學方法的教育，培養學生的探究能力

設計師生、生生共同探究的教學環境時，教師應重視師生交往中的情感因素，以自己對學生的濃厚情感去引發學生積極的情感反應，促使師生情感交融，以發展和諧的師生關系和學生與學生之間的愉快合作關系。在教學過程中，教師要營造融洽、寬松、平等、合作的探究氛圍，激發學生學習化學的濃厚興趣，使學生樂于探究。只有教師在教學中注重情感教育，才能使探究學習成為可能。如學生整日精神高度緊張，處于懼怕老師、厭惡老師等環境下，何以談學習?更不用說進行較高層次的探究學習。

科學探究是一種重要的學習方式，也是教育階段的化學課程的重要內容，對發展學生的科學素養具有不可替代的作用。積極開展科學探究活動，對于改變學生的學習方式和教師的教學模式具有重要意義。通過科學探究，學生可以在獲得化學知識和技能的同時受到科學方法的訓練，體驗探究的樂趣，形成和發展探究能力。

參考文獻:

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準(實驗).人民教育出版社，2003，4.

[2]課程教材研究所化學課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書化學①(必修).江蘇教育出版社，2008.6.

[3]秦永霞.讓課堂成為科學探究的舞臺.中學化學教學參考，2004，(4).

[4]梁正.探索性實驗教學.中學化學教學參考，2001.10:27-30.