讓學生真正成為探究的主體——化學課堂有效開展探究性學習的案例和策略研究

張志輝

（常州市朝陽中學 江蘇 常州 213000）

“今天的化學課真好玩！ ”

“就是，就是！ 那鎂條燒起來的樣子很好看啊！ 我燒了好幾根。 ”

上面的這段對話是筆者在《鎂的提取和應用》課后聽到的學生的議論，這節課上，授課教師用小組分組實驗的方法，讓學生自主探究實驗來探究鎂的性質。 在這段對話中， 一方面可以看到學生對自主探究的興趣；但是另一方面，也可以看到學生在自主探究的過程中更多的還是在關注實驗本身，沒有注意到探究的重要性或者說忽略了探究本身的意義。

隨著新課程改革的深入，如何把課堂真正地交給學生，讓學生成為課堂的主人，已經成為新課程改革的探究的重要內容。 作為一門以實驗為探究手段的學科，在高中化學課堂中引入探究性學習內容，讓學生在探究中掌握知識，越來越為廣大高中化學教師所重視。 通過一些教師演示實驗或者學生實驗讓學生去探究一個化學問題，使學生從記憶知識轉化為學習、掌握知識，這本身就是教學的進步和發展。

但是隨著化學課堂中越來越多探究性學習內容的引入，也帶來了一些問題，其中最為突出表現也就可以從文章開頭學生對話中的一些信息體會出來：

“好玩”——學生缺乏探究的目標。

“好看”——學生對探究沒有正確的認識。

“燒了好幾根”——學生缺乏探究的正確規范。

針對以上在探究性課堂中出現的一些問題，本文作了粗淺的分析和探究，如有不當之處，還希望專家和同行能不吝指正。

一、精心設計，讓學生成為真正的探究者

在高中化學教學中，引入探究性內容，是對高中化學的一種徹底性的變革。 使整個課堂教學從知識傳授型向知識發現型轉變，在這一轉變中，卻往往存在一些對教師來說無法回避的問題，其中重要的一個是：如何協調探究性問題提出和學生探究所占用的時間和教學課時不足之間的問題，這個問題在高一化學教學中尤其突出。 因為在高一化學教學中，為了激發學生的興趣，采用探究性教學，讓學生參與探究是常用的教學方法，但是現階段高一化學教學時間受到多方面因素影響而縮減，很難滿足探究性學習的時間要求。

為了能調解這一矛盾，一些高中化學教師就不得不把一些探究性的內容改造為“偽探究性”學習，如，在探究鎂的性質時，讓學生把點燃的鎂條放入盛有CO2的集氣瓶中；在探究原電池形成條件時，讓學生分別架設不用導線連接、相同電極材料、不放入電解質溶液等原電池，觀察電流表的變化等等。

這樣的“探究性”學習，只能是在教師規定下的一種驗證性學習， 在實驗中驗證某些物質性質或形成條件。這種“探究性”學習的主體不是學生，學生只是驗證實驗中的一個操作者。

所謂研究性學習，廣義的理解是泛指學生主動探究問題的學習，在目前的實踐中，主要是指學生在教師指導下，以類似科學研究的方式去獲取知識、應用知識、解決問題。 這種學習方式通常要圍繞一個需要探究解決的特定問題展開［1］。而探究性課堂，更是要把對一個問題的探究權交給學生，使學生成為真正的探究者。

如何在探究性課堂、學生自主探究和課時不足之間找一個平衡點？ 筆者認為首先一點就是對探究本身作一個精心的設計，依靠設計準備為整個探究性學習提供一個良好的平臺。 在設計中應注意：

1.探究性學習的要求應符合學生“最近發展區”

最近發展區理論是由前蘇聯教育家維果茨基提出來的。 維果茨基的研究表明：教育對兒童的發展能起到主導作用和促進作用， 但需要確定兒童發展的兩種水平：一種是已經達到的發展水平；另一種是兒童可能達到的發展水平，表現為“兒童還不能獨立地完成任務，但在成人的幫助下，在集體活動中，通過模仿，卻能夠完成這些任務”。 這兩種水平之間的距離， 就是“最近發展區”。 把握“最近發展區”，能加速學生的發展。

在探究性化學課堂的設計中， 由于課本上沒有現成的探究性內容可用， 教師的設計應略高于學生現有能力。 比如在設計《鋁的性質》這節課時，讓學生操作鋁與酸、 堿的反應， 只是一個驗證性實驗。 根據書本“拓展視野”內容可以設計為：讓學生通過對比H+濃度相同的鹽酸和硫酸與鋁反應的速度，可以探究：在鋁與酸的反應中， 是Cl-加快了反應速率還是SO42-減慢了速率，由此得出課本中“如何正確使用鋁制品”這一問題的理解。

這樣的設計，高于學生現有的知識水平，可以讓學生在探究前就充滿對知識的渴望，從而通過實驗的探究獲得知識。

2.探究性學習應該讓學生有真正的興趣

一些探究性學習往往是根據課本中的實驗來要求學生完成，并通過對實驗的觀察得出一些結論。 學生在這樣的實驗中是否在真的探究？ 通過一定的觀察，常有一些學生因為預習或者邊做邊看書常常已經知道了實驗的結論，這樣的探究性實驗也就失去了其“探究”的本來含義。

探究是指多層面的活動，包括觀察；提出問題；通過瀏覽書籍和其他信息資源發現什么是已經知道的結論，制定調查研究計劃；根據實驗證據對已有的結論作出評價；用工具收集、分析、解釋數據；提出解答，解釋和預測；以及交流結果。 探究要求確定假設，進行批判的和邏輯的思考，并且考慮其他可以替代的解釋。［2］

在探究性課堂中，讓學生真正去探究應是課本上找不到或者沒有直接答案的問題。 比如在設計《影響化學反應速率的因素》這節課時，為了讓學生能真正理解濃度、溫度、催化劑、固體表面積對反應速率的影響，可以創設一個情境：“春季運動會”又要開始了，我們班準備入場式，需要一些氫氣球。 校本課程選修《生活中的化學》的一組同學準備自己在實驗室制取氫氣，但提前一天準備氫氣就會跑掉，而早上7：00 就要整隊，因此只有很短時間來制備。如何選擇反應呢？如何選擇條件呢？為學生準備好實驗裝置后讓學生自己在實驗中探究答案，并總結出影響化學反應速率的因素。

二、嚴格要求，讓學生真正在做探究

化學作為一門以實驗為基礎的學科，通過實驗讓學生對化學原理有更深層次的認識和理解，這是化學探究中常常采用實驗的一個重要原因。 但是在化學課堂中引入探究性實驗往往也帶來新的問題，那就是課堂的管理和課堂的效率。

出于對實驗現象的好奇，學生在實驗中不熱衷于實驗內在的含義的認識，而是更為關注實驗中是否會有新奇的現象。 比如在文章開頭所提的鎂條燃燒，在那節課中， 點燃鎂條只是讓學生體會鎂在二氧化碳中的燃燒（2Mg+CO2=2MgO+C），一根鎂條就可以了，但是學生卻往往關注于鎂條燃燒時所發出的耀眼的白光，于是重復點燃鎂條。 這樣的實驗一方面浪費了實驗藥品，更重要的是學生的實驗失去了探究的含義。

除此之外，學生的實驗水平不高也是影響實驗探究的一個重要因素。 在不使用量筒的情況下， 不知道3～5mL 液體有多少、實驗的步驟出問題，這都對整個實驗探究產生很嚴重的影響。

為了避免探究性實驗失去本身的含義，更是為了讓學生從“好玩”到“探究”的轉變，在實驗之前、之中、之后都應該對學生加以指導，如：

1.在實驗開始之前，要求每個實驗小組進行分工，做到每個人都參與到實驗中來。

2. 實驗動手前要求學生將大致步驟寫到筆記本上，讓學生知道下一步要做什么。

3.在實驗中提示學生一些物質大致的量可以到什么程度，比如：取1～2mL 液體就是普通小試管大約1～2cm等等。

4.在實驗中，要求學生真實記錄實驗現象或數據。

5.在實驗結束之后，應客觀點評學生在實驗中的表現，為下次實驗打下好的基礎。

總之，對學生嚴格的要求是探究性實驗能否正常開展的一個重要保障。

三、及時點評，讓學生真正體會探究的樂趣

化學課堂中的探究性學習最為重要的一步是，學生通過探究，在實證的基礎上，根據邏輯關系和推理，找到事件的因果關系和其他解釋。 但是在某些課堂上，教師往往在得到學生的解釋結論之后就認為“大功告成”。 事實上，在探究性學習中對學生的評價也是很重要的。

評價，以及對解釋的排除或修正，是科學與其他形式的探究及其解釋相區別的一個特征。 人們可以問這樣的問題：實證材料能夠證明所提出的解釋嗎？ 解釋是否足以回答問題？ 在將實證材料與解釋聯系起來的推理中有沒有明顯的偏見和缺點？ 根據實證材料能不能得出其他解釋？［3］

及時正確的點評，不僅是對學生這次探究行為的贊許，更是對學生未來對科學研究的激勵。 這就要求，教師在學生探究活動之后，用簡潔的話語對學生探究過程中的一些問題和閃光點加以評價。 在此應注意：

1.肯定學生成績，指出學生不足

一些教師認為，通過探究性過程，學生一定要回答出正確答案或者與其內心相符的答案。 然而專家認為，學生們能通過參與對話比較各自的研究結果，或把他們的結果與教師或教材提出的結果相比較來評價各種可能的解釋。 與科學探究不同的是，學生只要將他們的結果和適應他們的發展水平的科學知識相結合，就達到了探究性學習的目的。［4］因此，只要學生在探究過程中已經努力，就應該加以贊賞。

在一個課堂探究性過程中也會存在一些問題，這就需要教師在結束之后加以指出，比如：操作問題、實驗藥品浪費等問題。

2.抓住生成資源，為后續教學服務

比如在《原電池形成條件》一課中，學生在探究原電池形成條件時，將銅片、碳棒和NaCl 溶液組成原電池，并發現這個原電池中也存在電流，盡管學生可以從原電池形成條件（活性不同電極、導線相連、電解質溶液）中了解到這是一個原電池，但是卻無法寫出其電池、電極反應，而這樣的一種吸氧腐蝕的原電池也超越了學生當時的能力。 對于這樣的一個探究性過程中所產生的課堂生成性資源，應該為廣大教師所重視。 如果把這個反應與后續知識相聯系，比如與鋼鐵的腐蝕相對應，就可以讓學生比較簡單地理解這個反應。 如果能把握住這樣的課堂生成資源并進行及時點評，就會讓課堂更有深度和廣度，讓探究更有意義。

探究性課堂作為高中化學教學中的一個重要組成部分，現在正在為廣大化學教師所接受、運用和實踐，正如教育家施瓦布指出“如果要學生學習科學的方法，那么有什么學習比通過積極地投入到探究的過程中去更好呢？”［4］探究性的課堂會在化學教學中發揮越來越重要的作用。 讓化學的探究性課堂真正成為學生的探究化學知識的天地，也就是讓學生真正成為化學探究性課堂的主體。

［1］ 胡興宏.關于學校實施研究性學習的構想［J］.上海教育科研，2000，（1）

［2］ National Research Council. The National Science Education Standards. Washington DC： National Academy Press，1996：23

［3］ 陸璟.探究性學習［DB/OL］ .http：//www.edu.cn/20020521/3026270.shtml

［4］ National Research Council. Inquiry and National Science Education： A Guide for Teaching and Learning. Chapter 2，2000