基于高中化學教學實踐的科學探究特征解讀*

董新偉

（江蘇省橫林高級中學江蘇常州213101）

基于高中化學教學實踐的科學探究特征解讀*

董新偉

（江蘇省橫林高級中學江蘇常州213101）

科學探究是高中化學課程改革的突破口，基于教學研究與實踐反思，提出了科學探究教學具有問題情景、思維開發、實踐探索、學生主體、交流合作、知識建構、能力培養、思維發展的特征，科學探究是學生建構學科觀念、獲得科學知識、掌握科學本領，提高學生科學素養的一種重要途徑和方法。

高中化學；科學探究；化學教學；特征；解讀

科學探究（scientific inquiry）原本是指科學家解決問題的過程，探究是指“深入探討，反復研究”。《牛津英語詞典》中對“探究”的解釋是：“求索知識或信息，特別是求真的活動；是搜尋、研究、調查、檢驗的活動；是提問和質疑的活動。”《美國國家科學教育標準》指出：“科學探究指的是科學家們用來研究自然界并根據研究所獲事實證據做出解釋的各種方式。科學探究也指學生建構知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法的各種活動。”

中學化學開展“科學探究”教學，是以解決問題為中心，把“研究性學習”的思想積極貫徹到化學教學中去的一種教學方式，高中化學實施科學探究教學應有如下一些特征。

一、問題情境特征

科學探究是以問題為核心的，問題需是以情境或任務驅動的。科學探究作為一種個體認識化學的活動，是以展示情境中的化學問題為起點的，是學習者要圍繞化學問題展開探究活動，提出的化學問題應與學生要學習的科學概念相聯系，通過情境展示，當學生已有的科學知識與經驗不足以對當前的客觀現象或問題做出解釋時，認知沖突就產生了，這種認知沖突促使個體產生探索的愿望和要求，引發其進行科學探究。

二、思維開放特征

科學探究注重探究過程，倡導學生思維的開放、獨立思考、同伴互助、小組合作，倡導激勵性的多元評價。個性張揚是當代中學生的時代特征，他們的思維活躍開放，科學探究的開放性特征利于學生的思維得到極大發展，同樣的探究任務，由于學生思維的多元化、智能的多元化，會有多樣化的方案、途徑、設計等，這是課堂預設以外生成的動態資源，是課程過程中的財富，在教師的激勵性評價下，學生的內在的學習驅動力會被更深度的激發，使學生愿學、樂學，對化學學科的態度會從興趣到樂趣甚至是志趣。

三、實踐探索特征

科學探究可以是實驗探究、理論探究、文獻探究、調查研究、研究性學習，這些都需要學生親自參與探索過程，動手動腦。化學是以實驗為基礎且在生產、生活中具有廣泛的應用的學科，化學的學科特點使科學探究在化學發展過程中能夠發揮十分重要的作用。翻開化學發展的歷史，我們清楚地看到，任何化學概念、理論和原理的形成與發展、任何化學發現或發明在生產和生活中的應用，無不與化學家們敢于開拓新的思路，進行創造性的探索實驗密切相關。以化學實驗為主的探究學習是中學生學習化學的重要途徑。著名化學家戴安邦認為“實驗室是培養全面化學人才的最好場所”。

四、學生主體特征

科學探究注重學生的獨立鉆研，遵循發揮學生的主體性，仿照科學家探求未知科學領域的途徑，通過發現問題、分析問題（提出假設）、創造性地解決問題等步驟去掌握知識、發展能力。學生是科學探究的“主體”，教師是課程的組織者、促進者、指導者。新課程以學生的發展為本，把學生身心全面發展和個性潛能開發作為核心，科學探究利于發揮學生的學習主動性與主觀能動性，能讓學生在科學探究中學會獨立思考、同伴互助、小組合作、交流討論。科學探究注重學生的學習“過程”，注重學生的“思維發展”，注重學生的個性發展與差異化教育。科學探究的自主性特征，能讓學生在一定的情境驅動、任務驅動下積極主動、且有強力探究欲望地參與科學探究活動。

五、交流合作特征

科學探究倡導獨立思考、同伴互助、小組合作，個體在探究中必須與人溝通、交流合作，發揮團隊精神，才能取得成果，因此科學探究具有合作性特征。科學探究作為一種群體的知識建構活動，每個人都以自己原有的知識和經驗為背景建構對于事物的理解，由于不同的人己有知識與經驗的不同對同一事物、問題常常視角不同、理解不同，要想超越自己的認識，看到那些與自己不同的理解，看到事物另外的側面，使理解更加豐富和全面，就必須通過彼此間充分的合作和廣泛的討論。科學探究的特點具有可重復驗證性，為合作交流中的疑問提供集體探究的公正平臺，個體承擔的是共同任務中的個體任務，個體間能進行平等的探討、研究問題的有效解決途徑，并在探究過程中互相促進、完善、配合、有效溝通，利于個體共同的進步。

六、知識建構特征

在學生科學素養的構成要素中科學知識起著基礎性的作用，科學知識作為載體能夠培養和形成學生的科學素養，科學探究是學生獲取科學知識的有效途徑，它為學生提供了參與知識再生產過程的機會，達爾文說過：“最有價值的知識是關于方法的知識”，在探究活動中，學生能夠了解和學習假說、觀察、實驗、分析、比較、判斷、歸納、概括等科學方法，以自己原有的知識和經驗為背景建構提升對于事物的理解，從而完成對化學知識由感性到理性、從具體到抽象、從簡單到復雜的螺旋式上升認知的過程，逐步建構完善自己的化學知識體系、科學知識與方法體系。

七、能力培養特征

學生用科學探究的方法學習和研究中學化學，一定能提高科學素養，加深對科學本質的認識，在知識技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面得到全面的發展。科學探究可以培養學生的創新意識與創新能力、問題意識與解決問題的能力、合作精神與人際交往能力、獲取和應用科學知識的方法、科學精神和科學態度、關注現實關注人類發展的意識與責任感。這對學生的長遠的學習能力與科學素養提高有著不可替代的作用。

科學探究能力的形成與發展是一個逐步提高、持續進步的過程。義務教育階段要求學生理解什么是科學探究，通過實際的探究活動，體驗科學探究的過程，初步掌握科學探究的學習方式與能力；高中階段則要求學生經歷對化學物質及其變化進行探究的過程，進一步理解科學探究的意義，學習科學探究的基本方法，提高科學探究能力，體現為：具有較強的問題意識，能夠發現和提出有探究價值的化學問題，敢于質疑，善于思索，逐步形成獨立思考的能力，善于與人合作，具有團隊精神；學會多途徑獲取信息加工處理信息的能力；提高自主學習化學的能力。

八、思維發展特征

科學探究是一種思維的過程，是一種多方面、多層次的思維活動。美國教育家杜威曾經指出，探究是“對任何一種信念或假設的知識進行的積極、持續、審慎的思考”，探究的目的是通過使用解釋、證據、推論和概括來證實信念。科學探究需要做觀察、提出問題、查閱信息、提出假設預測、設計探究方案、進行實驗、分析和解釋數據、提出答案解釋，在這一過程中，個體不僅要使用觀察、分類、交流、測量、推論、預測、假設等一系列的科學方法，而且要使用概括、分析、類比、歸納、推理等思維方法來形成觀點、得出結論，因此，科學探究的過程也就是科學思維發展的過程。

科學探究是貫穿于化學新課程的重要特色，是化學新課程改革的突破口。在化學學科的科學探究教學設計中，把握好科學探究的特征，把每一位學生的長遠發展利益放在教學實踐的重要位置上，才能更好地落實新課程的教學理念，回歸知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀的三維教學目標的真正提高，讓學生在化學的學習中既有興趣又有樂趣，有了樂趣還有志趣，使學生主動獲取知識，發展能力，提升素養。

［1］王祖浩，王磊主編.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

1008-0546（2013）06-0056-02

G632.41

B

10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.024

*江蘇省“十一五”教育科研規劃重點自籌課題《高中化學實驗探究教學的實踐研究》（立項號：B-b/2009/02/23，蘇教科規［2009］4號）成果之一。