初中化學課外活動開展科學探究的策略

梁志雄

摘要：長期以來，初中化學教學過分強調系統知識的接受和掌握，強調“以教材為中心，以教師為中心”，冷落和忽視化學中科學探究，這種情況已經成為制約學生全面發展的主要因素。因此，《義務教育化學課程標準（2011年版）》中，科學探究是初中化學課程中處于十分重要的地位，是課程內容和第一部分，并將科學探究滲透在所有內容目標之中。要求學校和教師根據課程標準，結合學生認知水平，制訂合理的科學探究內容和計劃，鼓勵學生參與科學探究，感受科學探究過程的愉悅，并在探究過程中獲取化學相關知識，解決知識疑難。

關鍵詞：初中化學；課外活動；科學探究；策略

一、科學探究的含義

科學探究（scientific inquiry）是指科學家們用來研究自然并根據所獲事實證據作出解釋的各種方式。也可指學生構建知識、形成科學觀念、領悟科學研究方法的各種活動[1]。也就是科學探究分為兩種：一種是科學家的探究，主要是探究人類未知的領域，促進人類對客觀事物世界更深入的理解；一種是學生的探究，就是在教師引導幫助下，對學生未知的領域深入學習，掌握相關知識。但學生學習過程從本質上來說和科學家認識和研究事物的過程是一致的，兩者都是圍繞求知問題或情景材料，經歷類似步驟和方法，運用已有知識經驗建構新的知識。

化學課程中的科學探究是從學科領域或現實社會生活中選擇和確定研究主題，在教學中，創設一種類似學術研究的情境，通過學生自主、獨立地發現問題、實驗、操作、調查、搜集與處理信息、表達與交流等探索活動，獲得知識、技能、情感與態度的發展，特別是探索精神和創新能力的發展的學習方式和學習過程[2]。簡單概括就是三方面的含義：作為課程目標的探究；作為課程內容的探究；作為學習方式的探究。因此，科學探究在化學課程中處于十分重要的地位，要求滲透在所有內容目標之中，要求學校、教師必須大力開展科學探究，讓學生積極主動地獲取化學知識，提高學習興趣。

二、當前課堂教學中開展科學探究的問題

當前，影響初中化學教師按要求開設科學探究的因素是多方面的，通過筆者訪談和實踐，主要原因有以下幾點：

1、中考評價制度束縛，時間不足，科學探究變成紙筆訓練。當今，中考考試方式、題目、題型都在不斷改進，以配合教育改革的需要。但我們必須看到，當今社會、家長對學校、教師評價依然是看學生考試成績，導致了學校、教師工作重心都聚焦到學生考試成績上。初中化學學習時間僅有一年，還要留出相當多時間應付各種考試，如月考、期末考試、模擬考試等，以及為考試而系統復習花費大量的時間。因此，普遍初中化學教師反映時間不足，教學中，學校、教師普遍重視課本知識灌輸，著重考試題目紙筆訓練，忽視了教學中學科探究開展。

2、部分教師對科學探究認識不到位，科學探究變成觀摩、記憶實驗。筆者在訪談中發現，部分教師片面地認為科學探究就是讓學生按照書本的內容和步驟動手做實驗，部分則是連化學實驗也以教師演示為主，學生在講臺下面觀察記錄現象和結果，更有甚者，演示實驗也不做，只要求學生記憶實驗結論和現象。這樣的化學啟蒙教學，幾乎抹殺了學生好奇心，不能體驗化學的美妙所在，也失去了學習化學的興趣和科學探究的欲望和能力。

3、硬件資源不足，科學探究開展缺乏物質條件。化學是一門以實驗為基礎的科學，科學探究大部分都是以化學實驗形式體現的。因此，硬件設施是學校順利實施探究活動的前提，例如實驗器材、多媒體設備、專用室場、網絡系統、圖書館、專職實驗人員等。但當前一些學校因為種種原因，實驗儀器、藥品、圖書資料要么陳舊不能用，要么不能滿足科學探究要求，要么是數量不足；有些學校實驗室場不足，實驗專業人員缺乏，可能是物理、化學、生物幾個科一個實驗員，又或者是由專任老師兼職實驗員。這樣情況下，連演示實驗也可能無法滿足，更別提讓學生分小組開設科學探究了。

課堂教學開展科學探究存在一些障礙，那么能否在化學課堂教學之外開展科學探究？答案是肯定的。筆者認為科學探究活動的天地應該廣闊的，不一定只能在課堂教學上開展，可以結合廣州市中學生“我與化學”活動大力開展課外的科學探究。

三、以“我與化學”活動為例，課外開展科學探究活動的策略

廣州市中學生“我與化學”活動以“化學對我的影響，我心目中的化學”為主題開展的課外學科實踐活動，是課堂教學有益補充和滲透，是課外科學探究的一個好平臺。筆者自2007年開始基于科學探究的學習方式指導學生開展“我與化學”活動，積累了一些體會和經驗。

1、以“我與化學”活動，體現科學探究中教師的作用。按照《義務教育化學課程標準（2011年版）》關于科學探究的涵義，化學探究活動是有完整、系統的步驟和方式。雖然，這些步驟和方式具有開放性和實踐性，但初三學生接受的是啟蒙化學教學，知識和經驗不足，對科學探究流程了解不夠，沒有教師指導下，難以獨立自主開展科學探究活動。教師此時必須承擔起引路人的作用。

例如，從2012～2014年，每年在課堂上學習初三化學第四單元《自然界的水》后，都會結合“我與化學”活動，組織學生開展《南沙區魚窩頭中學河涌水質情況調查及治理報告》的活動。筆者首先會引導學生觀察和思考見證他們長大的河涌污染變化作為激發研究的情景，讓學生有想調查研究的責任感和積極性；跟著把探究問題的求證路線圖交由學生，教師引導討論與搜集資料形成最終探究流程；接著幫助學生設計調查方案和水質鑒別實驗方案；再開始調查和水質鑒別的相關實驗；在這過程中，教師要及時幫助學生解決探究活動中思維、實驗困惑，分析障礙形成的原因，并且適當指導；同時，也要對學生探究活動中表現進行評價，引導學生相互尊重、學習，遇到失敗時給予鼓勵，樹立信心，在成功時給予獎勵，激發學生探究熱情；最后指導學生將探究內容、結果、心得和治理建議寫成調查報告，參加“我與化學”活動，最后在2014年的活動評獎中獲得廣州市一等獎。總之，以“我與化學”活動為載體開展課外科學探究活動中每個步驟都體現了教師的作用，并不是放任自流。經過筆者多年來體會，以“我與化學”活動開展課外探究活動，要以問題為中心，依照科學家研究的方式，結合教學內容，由教師創設問題情境，以問題的出現、探究和解決激發學生求知欲和主體意識，使學生自己掌握知識和技能，以此來培養學生的一種課外探究模式。其結構如下：

2、以“我與化學”活動，將課外科學探究融入化學課堂學習全過程中。科學探究是讓學生動手來學習的方式和內容。但也不能脫離學科知識系統，開展一些學生接受能力范圍外的活動。為此筆者，除了認真落實課程標準中“科學探究”主題外。還根據學科教學內容、計劃，結合“我與化學”活動，在初三一學年中有計劃、有步驟安排系列的課外探究活動，融入初三化學全過程中，讓學生逐步體驗，從中領會科學探究的思想，把握科學探究的方法和步驟，鞏固和加深課堂教學的知識與技能。下面就是筆者多年來根據教學內容開展的“我與化學”課外探究活動表：

3、以“我與化學”活動，挖掘生活素材，注入科學探究的地方特色。化學源于生活，滲透到了人類社會的各行各業，社會的進步也離不開化學的貢獻。當學生學會從化學視角，觀察實際生活學問，進而開展探究活動，興趣才能深入持久，探究問題空間才能更廣闊。剛好，“我與化學”活動是主題就是“化學對我的影響，我心目中的化學”，可以說是化學、科學探究、“我與化學”三者在這個方面是高度一致的。同時，科學探究也要適應當地社會生產、生活實際，發掘和開發當地自然資源、社會資源和生活小素材。這樣可以解決學校實驗器材、設施不足導致科學探究難以開展的狀況。例如筆者組織學生開展“我與化學”活動中的“南沙區魚窩頭河涌污染及水質情況調查”就是結合了當地河涌密布，但污染越來越嚴重的現象；“南沙區魚窩頭化肥使用情況調查報告”就是根據當地耕種農作物施用化肥而開展調查的；“自制凈水器”“自制氫氣爆鳴裝置”等就是利用身邊生活廢舊材料開展的。這樣的探究活動讓學生自覺從化學角度關注現實生活中各種問題，運用化學知識提出和解決問題。同時也可以和“我與化學”活動目標一樣：培養學生形成關注社會進步使命感和責任感[3]。

4、以“我與化學”活動，整合社會資源，開發科學探究的客觀條件。科學探究中無論是觀察、測量、調查和實驗，還是涉及一些專業技術研究，都是需要一定客觀條件的。正如上面討論，學校開展一些課堂探究活動尚且缺乏實驗器材、場所和技術支撐。因此，筆者在以“我與化學”活動開展課外的科學探究充分利用當地豐富資源進行，既可以讓體會化學的豐富多彩、趣味性、實用性，又可以激發學生學習化學的熱情，加深對課堂學習知識的體驗和理解，鞏固學習成效。例如筆者連續幾年指導學生開展“蔗糖是怎樣煉成的”和“食糖的鑒別”探究活動，就是利用魚窩頭有名雙錢糖業公司的實驗設施和技術人員指導下開展的；“錦鯉養殖水質探究”也是利用魚窩頭最大錦鯉養殖場相關資源才能開展。總之，科學探究離不開各類資源的有效使用，教師要利用當地公司、廠企資源，克服物質條件簡陋，研究技術不足的情況，使教學資源在科學探究中得最有效的使用。

5、以“我與化學”活動，體現科學探究學習方式的多元化。科學探究活動是一個多種要素組成的復雜過程，有完整、系統的步驟和方式。是多維度培養學生科學素養的學習方式和內容。因此，活動組織方式應該是多元化的。首先，實驗探究是科學探究的重要途徑。讓學生學會觀察實驗、記錄數據、分析實驗現象的方法，并在探究過程中，教師引導學生從哪些地方重點觀察；運用提示性語言，引導學生討論；指導學生設計記錄實驗表格，討論分析，并得出結論。這樣的過程，生動、形象、鮮明，激發學生學習探究的欲望，讓學生更深刻理解化學知識和技能。筆者認為課堂教學中應該是以實驗探究為主。

我們重視實驗在探究中的作用，但科學探究不一定全部是實驗的[4]。特別是初三學生因為化學知識、技能都是不足的，復雜的實驗，生澀的化學原理會挫傷學生探究積極性。例如上表1中，筆者近年來以“我與化學”活動開展的課外科學探究更多是以調查研究為主，簡單化學實驗為輔。每次探究前，教師根據探究主題和內容，查閱資料，收集主題信息，指導學生先設計好調查表；培訓學生，做好充分準備，特別是文明禮貌和語言表達；在處理調查數據時，學生會分析數據，辨別真假；最后統計整理，分析討論，形成調查報告。組織學生通過調查、訪問等活動獲取化學信息，讓學生體會生活中包含化學，化學影響生活，理解化學知識在社會、生活中巨大作用。

四、結語

新課程標準的精髓之一：從探究走進化學，從化學走向社會。以“我與化學”活動靈活開展課外科學實驗探究，對學生在知識和技能、過程和方法、情感態度與價值觀等各個方面發展起到巨大促進作用。讓學生以主動、建構、體驗和發現方式學習，克服課堂教學中開展科學探究一些客觀困難，雖然探究過程比較耗時費力，但由于學生對相關知識的理解運用更為深刻，效果更顯著。更因為師生共同經歷和體驗探究過程，共同經歷挫折和快樂，做到教學相長。

參考文獻

[1] 嚴守戢等.《美國國家科學教育標準》[M].科學技術文獻出版社，1999：30.

[2] 鐘啟泉等.《基礎教育課程改革綱要（試行）》解讀[M].上海：華東師范大學生出版社，2001：247-279.

[3] 李南萍，丁革兵.廣州市中學生“我與化學”活動課程的構建[J].中學化學教學參考，2011（5）：5-8.

[4] 王祖浩，王磊.義務教育化學課程標準（2011年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2012：86.