淺談如何培養學生的科學探究能力

李新宇

探究是人類探索世界，推動社會進步的一種基本方式，科學知識的獲得基本上都是探究的結果。探究是學生未來解決新問題的一種基本途徑和思維方式，科學實踐課堂上，承載著培養學生探究能力的任務。

首先，科學探究的問題來自于生活，體現生活與化學的密切關系。學生探究問題應該來自于真實情境，學生在熟悉的情境中發現問題，這樣的探究問題既貼近實際，又指向學生的未知，能夠順應學生的好奇心和求知天性，又能潛移默化提升學生發現問題的能力。我在初二的科學實踐課堂中，選擇了蒸饅頭這個生活中常見的情境，引發學生對于面團變化的探究。我布置了家庭作業——學生和家長一起蒸饅頭。學生天天吃饅頭，卻不知道饅頭是如何做成的，在完成家庭作業的過程中，學生就產生了很多疑問：為什么面團會發酵？發酵產生了什么物質？面團為什么變酸了？面團的氣孔里是什么氣體？發酵面團里為什么要添加小蘇打？加了小蘇打以后，面團為什么酸味變淡了？饅頭吃起來并不酸，這是為什么？學生一邊完成制作饅頭的任務，一邊發現很多問題，這些問題來自于學生的實踐，真實而且具有研究的意義，又能促進學生的情感投入，學生真切地感受到生活中處處有化學。

其次，學生經歷問題解決過程，認知得到發展，探究能力得到培養。在課堂上，學生將這些問題提出來并且進行實驗設計，想找到問題的答案。學生在進行自主探究活動時，思維始終處于活躍狀態，他必須調用原有的知識經驗、思路方法去解決問題，當原有經驗不能解決當前的問題時，引發學生新的思考，使原有經驗得到發展，獲得新的知識，形成新的思維。例如，學生在聞到發酵面團的酸味時，就想到會不會產生了酸性物質，調用原來的知識經驗，學生想到了檢測發酵面團的pH值，如果發酵過程中有酸性物質生成，面團就應該pH值小于7，于是學生設計了對比實驗，檢測未發酵面團和發酵面團的pH值，并且預測出未發酵面團pH值大于發酵面團pH值。這個對比實驗的設計是因為學生想知道發酵前后面團的變化，才自然想到的，這種思考解決問題依靠原有的認知做基礎，又自然提升的，并不需要老師太多的講解，因為學習的情境真實而有效，學生不斷產生新的認知，推理分析歸納總結能力都提高了。學生沒有檢測過固體物質pH值，他們想出各種辦法，一是把面團直接放入石蕊溶液中，觀察石蕊溶液顏色的變化，一是在面團中加點水，制成面團溶液，用pH試紙檢測溶液的酸堿性。學生原有的知識（關于溶液pH值測定方法）被調用，并且得到發展（新知識：固體物質檢測酸堿性），學生為自己解決了問題感到高興，認知得到發展，以后遇到問題會自覺調用今天所學，知識就變成了思維方法。學生問題逐步解決的過程就是探究能力逐漸提升的過程。

再次，教師充分利用學生已有的知識，使其產生好奇心，并且給學生搭建思維能力上升的臺階，促進學生不斷深入思考。初二學生學習過微生物發酵的知識，教師引導學生觀察發酵面團的氣孔時，學生對于發酵產生的氣體很好奇，他們不知道是什么氣體。教師引導學生思考生物賴以生存的呼吸作用，過程是怎樣的？生成產物是什么？微生物能存活，依靠什么？學生馬上答道“呼吸作用！因為微生物生活的過程也要有呼吸作用，而呼吸作用是會產生二氧化碳的，所以發酵面團產生了二氧化碳氣體！”。我橫向給他們搭建了一個階梯——微生物發酵作用和生物呼吸作用，他們的知識面比較寬，而且知識的運用能力也很好，自然就猜測到了氣體是什么。我鼓勵他們尋找一個方法，檢測發酵產生的氣體。他們原來想把發酵面團中的氣體取出來，但是沒能實現。我啟發學生，能不能將產生的氣體封閉在容器中，他們想到了氣球密封瓶子，面團放進瓶子，既能收集氣體，又能平衡氣壓，于是就產生了一個家庭小實驗，發酵產生的氣體收集及驗證。學生們很愉悅自己能夠發現問題，解決問題，實驗成功的喜悅，情緒的滿足，遠遠大于只做題，不動手。在探究活動中，學生動手動腦，思維發散聚斂，對學生來說是一個挑戰。學生積極搜索已有知識，并且將知識重新整理應用，還需要在原有知識的基礎上再產生新的認知，思維得到發展，解決問題的能力得到鍛煉，好奇心也得到了滿足。這節課上完，還有學生繼續提出問題，“發酵用的老面和發酵粉作用一樣嗎？面團里的產物一樣嗎？蒸出來的饅頭味道有區別嗎？”我讓同學們回家繼續家庭小實驗，在實驗過程中，多觀察多發現，保持好奇心，回到課堂上繼續解決自己發現的問題。

培養科學探究能力，要讓學生自己能夠從生活中多觀察，從而發現問題，要讓學生自己努力解決問題。教師要巧妙設計實驗課的內容，努力發掘學生已有的知識和經驗，在滿足學生好奇心的過程中，逐步培養學生解決問題，分析推理歸納總結等科學探究能力。