探究法在化學教學過程中的應用

張玉

探究法是指學生通過類似于科學家科學探究活動的方式獲取科學知識，并在這個過程中，學會科學的方法和技能、科學的思維方式，形成科學觀點和科學精神。探究法是一種學生學習方式的根本改變，學生由過去主要聽從教師講授，從學科的概念、規律開始學習的方式變為學生通過各種事實發現概念和規律的方式。這種學習方式的中心是針對問題的探究活動，當學生面臨各種讓他們困惑的問題的時候，他就要作出各種猜測，想方設法尋找問題的答案，在解決問題的時候，要對問題進行推理、分析，找出解決問題的方向，然后通過觀察、實驗收集事實，也可以通過其他方式（如查閱文獻資料、檢索等）得到第二手的資料，通過對獲得的資料進行歸納、比較、統計分析，形成對問題的解釋。最后通過討論和交流，進一步澄清事實、發現新的問題，對問題進行更深入的研究。

化學是一門建立在實驗基礎上的學科，其發展過程本身就蘊藏著豐富的“探究”素材。傳統的實驗教學以演示實驗、驗證性實驗為主，為了調動學生的積極性，使學生成為課堂的主人，積極主動地發現問題、解決問題，實驗教學應該改變形式，以探究性實驗為主。教師通過啟發性講解，培養學生的問題意識、實驗探究和實驗設計能力。

下面以鐵生銹條件的探究為例，將探究法應用到實驗教學中。

一、發現問題，激發解決問題的興趣，即自主探究的開始

鐵生銹的情況在日常生活中很常見，鐵生銹造成了極大的資源浪費，為了避免這種浪費，我們必須知道鐵在什么樣的條件下會生銹。

二、設計實驗解決問題，即自主探究的主要過程

課前一周，在教室角落里預置兩套實驗。第一套實驗如下：將三根潔凈無銹的鐵釘分別放入三支試管中，在第一支試管中倒入蒸餾水至浸沒1/2的鐵釘，使鐵釘既與水接觸，又與空氣接觸；在第二支試管中倒入經煮沸迅速冷卻的蒸餾水，使蒸餾水浸沒鐵釘，再倒入適量植物油以隔絕空氣，使鐵釘只與水接觸而不與空氣接觸；在第三支試管中放入棉花和干燥劑，并塞上塞子，使鐵釘只與空氣接觸而不與水接觸。第二套實驗如下：取一段光亮無銹的細鐵絲，繞成螺旋狀，放入一支干燥潔凈的試管底部。將試管固定在鐵架臺上，并倒立于盛有清水的燒杯里。注意試管里的鐵絲要高出水面，且穩定不下落。觀察鐵絲表面是否發生變化，試管中的水面高度是否有變化。

要求學生通過做實驗完成三項任務：看到什么、想到什么、查到什么，即完成實驗操作、觀察現象的任務；積極思考、分析原因的任務；閱讀教材、查尋資料的任務。

在第一套實驗中，學生可以觀察到以下現象：第一支試管中鐵釘第二天就銹跡斑斑了（最早生銹），尤其是鐵釘與水面接觸部分的銹斑明顯多于浸在水中及露在空氣中的那兩部分。而第二支試管與第三支試管中鐵釘五天內始終未出現銹斑。

在第二套實驗中，學生可以觀察到以下現象：當時間足夠長，試管里空氣中的氧氣完全與鐵反應生成鐵時，試管內水位高度能達到試管高度的約1/5。

要求學生獨立思考，并適當查閱有關資料，做好文字記錄，以備下一階段的學習。

三、討論質疑階段即自主探究中自我反思階段

以課堂集中討論的方式，各小組間進行交流。此環節體現了學生與學生、教師與學生之間的交流合作，讓學生參與其中，暢談其所想、所思、所查尋到的內容，讓他們為自己的勞動成果感到自豪。這不僅激發了他們的學習興趣，而且訓練了學生思維和語言表達能力，教會了他們獲取知識的方法，因而，教師不要為了節省時間而將這個環節留在課外，相反，應該為討論營造氣氛，創造時機。

在老師的啟發下，不少同學先后想到的問題主要有：“為何第一支試管中鐵釘會生銹，而另外兩支試管中鐵釘不生銹？”、“為何試管內水位高度能達到試管高度的約1/5？”、“鐵釘生銹原因是否由水和空氣共同作用所致？”、“我們如何防止鐵制品生銹？我國和全世界每年有多少鐵因生銹而損耗？”、“如何開發新型材料來替代金屬？”（拓寬思路，讓學生課后繼續關心有關知識。）

四、歸納提高階段，即自主探究的升華

在自主探索、討論交流過程中，學生思維活躍了，但所獲取的知識點較為零亂，不利于記憶，教師可引導學生將各個知識點歸納起來，進行知識結構化，從而形成系統化的知識體系。

探究鐵生銹條件的目的是防止鐵生銹，所以本節課的知識重點是鐵釘生銹的化學原理和如何防止金屬生銹。能將探究獲得的知識運用到實際生活中，并在實踐中進一步檢驗探究成果。

當然，實驗教學中對探究法的應用已經有比較成熟的模式，而且平時課堂的應用也比較多。那么其他形式的課堂，是否也可以運用這種新的思想和教法呢？怎樣運用呢？

首先，鉆研教材，重視教材內容的挖掘，要給學生一杯水，教師得有一盆水。探究法教學不能僅局限于化學實驗，要上升到理論高度及有較廣泛應用性的內容。當然由于現在的學生知識面較廣，他們的視野完全有可能超出我們的預想，因此探究法教學的課題內容也可以不限于化學學科，許多與化學相關的技術問題、社會現象都可以成為探究課題。只有這樣，才能真正體現出探究法教學在素質教育中的重要作用。

其次，要加強學生問題意識的培養，使學生善于發現問題。重視啟發引導，設問要少而精，巧而準，探索性要強。盡量做到教師問得少，學生問得多。愛因斯坦說：“提出一個問題，往往比解決一個問題更重要。”問題意識是指學生在認知活動中遇到與自身經歷，自我經驗不符的現象，敢于主動產生懷疑，并對問題抱一種“打破砂鍋問到底”的決心，以及對一切現象渴望“知其然，知其所以然”的心理狀態。這種心理狀態可以促使學生積極思維，不斷提出問題并主動解決問題，這也是學生學會自主學習的重要條件之一。我們所說的“探究式學習”就是要引導、鼓勵學生敢“提問題”、多“提問題”、善“提問題”。當有些學生，特別是后進生和內向的學生，提出的問題古怪離奇，抑或幼稚可笑時，絕不能取笑、批評他們，而應該表揚他們敢于提出問題的勇氣。教師要善于從學生的問題中發掘出閃光點，引導學生學會提問，善于抓住問題的關鍵。

最后，教學內容的編排要科學合理，要有利于學生思維訓練，甚至可以打破教材內容的編排。其實每門科學課程的編排為了遵循它由易到難及學生容易接受的原則，把有些知識的連貫性打破了，使得我們對某些問題的探究可能存在探究不盡興的時候。所以這時候教師的作用就是把凡是和學生原有的經驗相近、相關或存在內在聯系的新技術、新成果，都引入到探究式學習中。這樣做，不僅能激發學生的學習興趣，還可以使學生的思維能力得到有效鍛煉。在探究式教學過程中，常常有跨學科的知識，而教師很有可能不能解決其他學科的問題，那么這些工作完全可以交給學生，讓他們想辦法搜集資料解決。這樣做不僅能體現老師對學生的信任，而且能進一步增強探究的信心和動力。

探究法在教學中的應用極大地提高了學生的自覺能動性，真正將知識從書本獲取轉化為自己獲得，擺脫了死氣沉沉的背誦、聽講、練習模式，這樣的教學形式使每位學生都有不同程度的收獲，在思維得到訓練的同時也獲得了探究的成果。