讓課堂成為科學探究的舞臺

　　化學實驗是培養科學探究能力的重要基礎。因此，在課堂上改進化學實驗教學，增強學生的探究意識是培養科學探究能力的基石。課堂永遠是探究性學習的主陣地，教師若能在課堂上努力創設良好的化學情境，為學生搭建科學探究的舞臺，引導學生積極主動地參與化學教學活動，重現從未知到真知的發現過程，使其在愉悅和自信中保持積極的學習態度，初步形成科學探究的能力。本文將我的做法和想法介紹給大家，以便相互交流。
　　
　　一、增強學生科學探究的自主性
　　
　　自主性是科學探究的基本特征之一。在學習中發現問題、制定方案、解決問題、探究過程、展示和探究結果等各環節都需要學生積極主動參與，正是在這樣的過程中，學生學習的能動性、參與性和自我意識才能不斷得以提升。要增強學生在化學實驗中進行科學探究的自主性，一是要激發學生對科學探究的興趣，二是要讓學生熟悉科學探究的基本程序。學生在化學學習中最感興趣的是化學實驗，但對實驗感興趣不一定就是對科學探究有興趣。學生對化學實驗的興趣是淺層次的，主要是被化學實驗過程中那些豐富多彩的現象所吸引；而對科學探究的興趣是深層次的，要求學生對迷人現象背后的自然規律產生興趣，對探究的過程產生興趣。根據科學探究的一般流程，我設計了以下便于學生操作的探究程序。
　　一是創設情景，即教師將化學問題或事實放置在一種模仿或真實的環境中呈現給學生。情景主要的作用是激發學生興趣，引發學生發現問題、提出問題、思考問題，是教學的起點和成敗的關鍵。
　　二是發現問題。在教師引導下，問題情景激發學生去掉非化學因素的情景，關注情景中的化學知識和學生不能解決的化學現象，從而主動發現問題、提出問題，即情景問題化，然后交流提出問題，確立探究的方向和目標。
　　三是提出假設，即學生在明確問題的基礎上提出研究解決問題的方案或提出假設。教師在此階段要做好知識的鋪墊和能力的引導，并積極參與到學生探索方案的設計中，組織學生對方案進行評價和比較，確定探索方案。
　　四是解決問題或驗證假設。方案確定后，學生以小67df287ddc6b00486565ed78f95e8da9組為單位，自主應用各種手段和方法開展探索研究，如自學、討論、上網、調查、化學實驗等手段，驗證方案、探明結果，從而親身體驗知識和規律的獲得過程，實現知識、能力和情感的全面發展，成為具有自主學習能力的學習者。
　　一旦學生熟悉了以上探究程序并在化學實驗過程中得到多次體驗后，學生探究問題的自主性就會大大提高，思考問題的方式也會更加貼近科學探究的方式。
　　如“在Fe(OH)的制備”的教學過程中，我一開始就大膽放手讓學生扮演成一個個“小小科學家”來制備Fe(OH)，各小組比賽誰能最先看到Fe(OH)的“真面目”。幾分鐘后，學生在實驗中發現用FeSO和NaOH制出的Fe(OH)白色沉淀立即變為灰綠色，緊接著又變成了紅褐色沉淀。學生觀察實驗現象時不禁奇怪，為什么反應會出現紅褐色的Fe(OH)？從Fe價態上分析，發生了氧化反應，稍作引導學生便恍然大悟，原來Fe(OH)怕O，所以在制備Fe(OH)時應排除O的干擾。此時在學生疑感的表情中引入課題，這樣學生會提出種種假設：O是如何“溜”進來的？如何“趕走”O？之后，學生便在學習的過程中自覺地開展探究活動了。
　　
　　二、突出實驗過程和實驗方法的探究性
　　
　　探究性是科學實驗最本質的特征。它包括探究性的問題和探究性的過程與方法兩層含義。所謂探究性的問題，是指那些對于學生還沒有具備直接的解決方法，構成認知上的挑戰的問題。它反映了學生現有水平與解決問題所需能力之間的矛盾，這些問題對學生會有一定障礙，但通過他們自己的努力還是能夠突破障礙的。所謂探究性的方法及過程，是指學生在科學探究中模仿科學家的研究方法和研究過程，創造性地解決問題。
　　如在Fe(OH)的制備實驗中，設計一個能避免O干擾的實驗裝置就是一個探究的過程，為了設計出更好的實驗方案，必須分析O的來源，才能進一步討論排除O的措施，各個小組之間相互交流討論、評價、補充，提出多種原因和方案。各小組在整個過程中都體驗到了科學探究過程特有的樂趣，探究興趣得到了升華，思維空間得到了拓展。
　　要突出化學實驗的探究性，還要拓寬學生的問題空間，教學中的發現、化學實驗中的意外現象、生活中遇到的化學問題，都是深入探究的最好素材。
　　
　　三、增強化學實驗內容的開放性
　　
　　開放性是科學探究的一個重要特征，主要包含選擇探究問題的開放性、探究過程的開放性和探究結果的開放性三層含義。從這個層面看，要通過化學實驗來培養科學探究能力的關鍵是增強化學實驗內容的開改性。讓學生既能在課本內發現探究性較強的問題進行科學探究活動，又能讓學生放眼課本之外，到生活中尋找和發現問題時進行科學探究活動。這樣，探究興趣才能深入持久，問題空間才更廣闊。
　　如學生分析O的來源以及排除O的措施以后，結合所給的藥品和儀器設計實驗方案、陳述設計理由、各組進行評價和補充環節。在整個過程中，通過專題探究并進行實驗驗證，師生間有交流討論，學生之間也產生思想上的交鋒，使探究活動達到了高潮。這樣既激發了學生的興趣，調動了學生的學習積極性，又實現了實驗創新與動手能力二者并駕齊驅、相得益彰的有機結合。同時，針對學生個體差異又留有思維的空間，并能體現出不同層次學生的能力水平，盡其能，顯其志，有利于學生發展個性，學會科學思維的方法，養成科學思維的習慣。
　　
　　四、重視反思過程的教學
　　
　　成功之路在于經驗加反思。精髓是反思，反思是以自身為思考對象，對自己的決策、行為以及由此所產生的結果進行審視和分析的過程，反思過程以解決問題為基本點，把“師生的共同發展”為主要目標；切實提交教學質量，在整個探究過程結束和Fe(OH)的制備方案得到驗證時，學生要反思，總結實驗成敗的關鍵，嘗試對實驗作進一步改進，寫出反思后記、實驗報告或科研小論文等，在反思過程中體現了明顯的課題意識和研究意識。
　　總之，探究性學習貫穿于教材的各個章節和各個欄目之中，因此在教學過程的組織和實施中應時時不忘探究。由于探究性學習不是以獲得知識作為終極目標，更不以“授受”為主要手段，而是注重已有的知識去發現、獵取和洞察新知識、新技能的一種主動性、發現式教學方式，是以創新活動為明顯特征而立足于科學精神和科學態度養成的學、思、悟、用四者相結合的互動過程。
　　作者單位北京101中學化學組
　　（責任編輯 劉穎）