挖掘探究內容 強化探究意識

摘 要：普通高中化學課程標準明確了課程性質應有利于學生體驗科學探究的過程。本文就探究內容的挖掘、探究的形式等通過舉例加以敘述。

關鍵詞： 科學探究；體驗；動手；創新

高中新課程的基本理念之一就是通過以實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學探究的過程，激發學習化學的興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力。而在實際教學中教師往往將科學探究局限于教材內容而不能從多角度多種形式來強化學生的探究意識。結果易造成死記教材中的內容，不利于培養創新精神。

一、設計探究內容的原則

1. 立足已有知識，設計探究內容

不是所有的問題都適合在中學階段探究的。探究內容的選取應以學生的認知水平和生活經驗為出發點，所探究的內容能利用近期學到的化學核心知識、重點知識，不應過高或過于簡單。探究的目標過于容易會失去探究的魅力；過高則失去探究的興趣。

2. 選擇合適時機，拋出探究對象

在學生要刨根問底的時候提出探究對象，易激發學生的探究熱情；或當矛盾出現的時候，人的思維受到了挑戰，這時甚至不用教師引導學生會自發地提出要進行探究。如講到鋁片放入濃硝酸會發生鈍化時，不要直接強加給學生原因，而是引導學生探究：是不反應還是反應后生成保護膜而阻止內部繼續反應？讓學生設計實驗展開探究。

二、科學探究內容的挖掘

除了教材中安排的“活動與探究”這一常規探究途徑外，還可以通過各種方式挖掘探究內容，培養學生的探究意識。

1. 講解習題，質疑之處引發探究

習題課是高中化學總復習階段的重要課型之一，可以檢測學生對所學知識的鞏固及應用的程度。按對知識的要求程度不同可以將習題分為識記型、理解型和應用型，其中理解和應用層次的習題，往往是考查學生對知識的遷移和應用原有知識解決實際問題的能力。該類習題多數都創設一個新的情境，綜合考查學生類比、假設、邏輯推理等科學方法的應用。在解題過程中學生往往有自己不同的思路和開放式答案，或者可以給出正確答案但心里存有不同的想法和疑惑，表現在講解習題時有強烈的求異思想和求證思想，這時教師要恰當地引導學生進行探究，而不應該紙上談兵。

如選擇題中某一項為“一定條件下，0.1mol Fe與0.2molCl2充分反應，轉移的電子數為0.3mol 。”筆者在講解該項時分析完Fe與Cl2反應生成FeCl3的物質的量的比外，馬上有學生認為：若過量的Fe與Cl2反應生成的FeCl3還會與過量的Fe反應生成FeCl2。這時正是引發科學探究的好時機：讓學生設計探究方案，通過實驗探究得出結論，這其中還恰當地運用了Fe3+與Fe2+的檢驗。由習題引出的探究很自然，因為學生都有自己的見解。在平時的教學中要培養學生的質疑能力，善于表達自己不同的觀點，這樣在習題的講解時學生就會自然地說出自己的看法，教師要充分地給予鼓勵，對適合的問題引發探究。

2. 觀察生活，對常見物進行探究

學生獲取經驗和感性知識的手段除了課堂上教師安排的教學內容外，平時生活中接觸到的現象和物質是重要的途徑。從初中啟蒙的化學教學中就開始強調化學源于生活，平常多注意觀察生活中的化學現象。當化學知識積累到一定程度后，教師可以由生活中的常見物質或現象引出探究內容，將所學的理論知識用實踐來檢驗，一方面鞏固了所學知識，另一方面對化學學科的價值有了新的認識，不致于脫離現實生活而感到枯燥乏味。

如食鹽中加的碘是以碘酸鉀的形式存在。如何用廚房中常見的物品探究加碘鹽中碘的存在？這時以信息的形式告訴學生：該反應須在酸性（可用食醋替代）條件下進行；維生素C具有還原性；米湯就富含淀粉。基于生活中常見的物質引發的探究極易引起學生的興趣。同時也適當地復習了氧化還原反應知識、碘的檢驗等。在家中即可完成的探究，學生感到親切而且有成就感。

3. 實驗異常，分析條件引出探究

眾所周知，化學是以實驗為基礎的一門學科，實驗的功能在于形成感性材料，從而展開相關原理的探討。但是不論是教師演示或學生的分組實驗，有時會因為條件的控制不同而產生與預期不同的現象或結果，這時一般學生會相當失望地說一句“實驗失敗了”，而從新開始做一次以達到與預期的或書本中一致的結果。其實這樣喪失了一次探究的好機會。這時教師要“就事論事”，引導探究導致不同現象的原因，培養學生實事求是的科學精神。

筆者在演示二氧化硫與雙氧水的反應時，將二氧化硫氣體收集于一針筒內，吸入少量自來水形成二氧化硫水溶液，注少量于試管中，滴加BaCl2溶液，結果呈現渾濁現象。這時本人用蒸餾水代替自來水做對比重復該實驗引出探究內容：為什么用自來水配成的二氧化硫水溶液能與BaCl2溶液作用產生沉淀，而用蒸餾水配成的則沒有？這當中也復習了自來水中含有氯氣這種強氧化性物質。巧妙地利用“不成功的實驗”引發探究素材，能夠啟迪學生的思維。此外，也可由課堂上學生發現的問題中挖掘探究素材。

4. 違背常理，矛盾沖突產生探究

每個人都有自己已有的知識積累和經驗。化學的基本原理及元素化合物知識也有一般規律，然而有的化學現象不能用普遍性規律來解釋，即有自己的特殊性。此時就與已有的知識或經驗產生沖突，要努力尋找屬于自己的解釋，教師在處理此類問題時不能把結果強加給學生，而應讓學生展開探究活動，由產生特殊現象出發，分析產生的原因或提出假設，通過探究手段得出合理的結論。

例如已經知道濃鹽酸、濃氨水均有揮發性，打開濃鹽酸試劑瓶的瓶塞即產生大量白霧。打開濃氨水的試劑瓶塞卻看不到白霧。這一怪現象即刻引發學生的探究欲望：雖然濃氨水揮發看不到白霧，但可直觀地感受到氨水的確可以揮發——強烈的刺激性氣味，很自然地展開猜測：揮發是否一定形成白霧？產生白霧必須滿足什么條件？在教師的引導下展開實驗探究。

三、科學探究的形式

科學探究是以實驗為主的多種探究活動，但并不局限于實驗。凡是為了弄清某一問題的本質而采取的科學有效的方法的過程都是探究。

1. 查閱資料

如在進行元素周期律知識教學時，結合人類探索物質及其變化的歷史，課前布置預習內容給學生：“通過網絡或書籍查閱元素周期律的發現史料，討論元素周期律的發現對化學科學發展的重要意義。”這樣既體驗到了科學探索的艱辛，又加深認識了化學科學發展的歷史進程。這種內容容易被教師為了趕進度而三言兩語代過。理論、化學史、化工生產等方面內容有條件的還可以組織學生參觀、訪談、實地考察等。

2. 實驗探究

化學是建立在實驗基礎上的一門學科。許多定律、原理、規律性知識的得出都是在實驗的基礎上形成的。在牽涉到物質的變化規律時都要進行實驗探究，這也是化學科學探究的主要形式。

3. 制作模型

皮亞杰曾經說過：“智慧從動作開始，學生的多種感官參與認知活動，可以使信息不斷地刺激細胞，促使思維活躍，同時易于激發學生的好奇心和求知欲。”在“同分異構現象”教學中，教材就安排了模型探究活動：發給學生球棍模型，以小組為單位合作組裝盡可能多的C4H10結構模型。這也是不能用教師的講解或教師的演示所能替代的。因為從搭配的模型中不僅可以感受到規律，還對分子的空間結構有了初步認識。模型化是化學學科研究的方法之一。尤其在微觀抽象領域教學中，通過制作分子模型、晶體模型、價鍵模型等可進行直觀的分析探究。

4. 交流互動

上課過程學生獲取知識的途徑主要是教師講授、教材和師生、生生交流討論。其中后者獲取的方式更加鮮活、自然。在適當的素材中甚至可以用辯論的方式開展探究活動，暢所欲言，表達自己的觀點，讓智慧的火花相互碰撞。

5. 結束語

中學階段的探究主要目的還不是在于能發明新事物，主要是借以了解科學探究的基本過程和方法，激發學生認識探究化學事物的興趣，培養科學素養。教師要靈活多樣地引發探究內容，用多種方式進行探究。即做到“可探究、多探究”，讓探究成為課堂教學的常態。

參考文獻：

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

[2].王祖浩，王磊. 普通高中化學課程標準（實驗）解讀[M]武漢：湖北教育出版社，2004.

[3]王祖浩.普通高中課程標準實驗教科書.有機化學基礎[M].南京：江蘇教育出版社，2009.

[4]周仕東等.科學探究活動的類型、功能以及活動方式[J].化學教育，2005（4）.