提高學生科學探究素養的策略探究

鄭德山

本文系2020年度河南省基礎教育教學研究項目《核心素養導向的化學實驗教學實施方式的研究》（立項編號JCJYC20071004）研究成果

摘要：在高中化學教學中，學生的科學探究素養對學生來講非常重要，高中化學作為一門自然學科，學生在學習新知識的過程中需要動腦思考、動手探究。但是從目前教學現狀分析來看，學生最缺乏的就是科學探究素養。很多學生在學習化學知識的過程中喜歡等著教師來給答案，而不愿意自己主動思考分析。因此，當代很多高中生在學習的過程中都是被動式的學習。為了轉變這種現狀，教師需要將科學探究素養培養為主導設計教學過程。

關鍵詞：高中；化學教學；科學素養

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A文章編號：1992-7711（2021）06-0013

科學探究素養包括學生對科學知識、科學方法以及科學探究等各方面的綜合能力體現。在高中化學教學中，科學探究素養非常重要。因為高中化學知識不再像初中化學那樣簡單淺顯，學生上課只聽教師講解是很難掌握的，所以學生必須要多思考多分析，要帶著自己的思維去學習化學知識才能夠更好地理解知識[1]。在實驗教學方面，演示實驗只能作為教師在課堂上展示，重點是教師要設計一些探究性實驗，讓學生在實驗過程中多動手操作，自主分析實驗現象。

一、導入設疑激發學生學習興趣

科學探究素養的培養首先需要做的工作是激發學生學習興趣。學生如果對化學知識感興趣，那么學生就會主動投入知識學習的過程。興趣也是科學探究素養形成的動力，有了興趣學生才會更加深入地學習。在實際教學中，教師可以設計一些帶有疑問的情境，讓學生針對情境中的現象產生疑問[2]。例如，在講授人教版高中化學必修一：《氨》這部分知識時，其中氨氣溶于水和水反應是本節課的重點知識，有關氨氣的性質是本節課要學習的主要內容。為了激發學生的學習興趣，教師利用信息技術展現了無色液體噴入到密閉容器中，液體立刻變成紅色噴泉狀的液柱。學生對為什么液體會變成紅色，以及液體為什么會形成液柱形狀引發了興趣。帶著疑問，教師鼓勵學生將自己的猜測說出來，大部分學生都猜測氨氣可以和水發生反應，但是氨水是無色無味的，為何該實驗中反應后的液體是紅色的呢？從該問題出發學生繼續展開交流分析，根據酸堿溶液指示劑的顯色反應來探索該實驗的現象。

本堂課在高中化學教學中的地位非常高，是非常有名的“噴泉實驗”。該實驗不僅僅證明了氨氣能夠和水反應，而且還證實了氨氣和水反應后生成的氨水是堿性溶液。從實驗現象來激發學生的學習興趣，讓學生對實驗中出現的顯色反應產生疑問，從而帶著疑問去思考與探究問題，這是科學探究素養形成的關鍵。作為一名高中化學教師，要深入分析教材，在講解新知識的時候思考這些知識，是否能夠利用某些視頻或者情境來表征，引起學生的專注力和思維力。

二、小組合作開展探究性實驗培養科學探究素養

探究性實驗是高中化學教學的主體，在高中化學教學中探究性實驗是教學的主要內容，針對現在高中化學教學中重理論輕實驗的現狀，多開展探究性實驗教學是非常有必要的。在本次研究中探究性實驗為主體，以學生小組合作為主線，讓學生通過小組更多的形式進行實驗，在實驗中培養科學探究能力。例如，在講授有關鐵離子和亞鐵離子這部分知識時，本節課重點是要引導學生掌握鐵離子和亞鐵離子的性質，分析這兩種離子之間的轉化。為了讓學生理解知識的形成過程，直觀地看到實驗現象分析實驗結果，針對本階段研究，教師設計了幾個實驗。分別是：氫氧化鐵和氫氧化亞鐵沉淀生成，通過KSCN檢驗鐵離子的實驗，通過氧化還原反應探究鐵離子和亞鐵離子之間的轉化過程。教師將學生分為四人一小組，并且為每一小組的學生分發了相應的實驗藥品和實驗器材，但是要求學生利用實驗器材和藥品設計實驗過程開展實驗。所以，小組成員在實驗的過程中必須要討論、交流、分析每一步應該要完成什么任務。在小組合作的過程中，成員之間相互配合，以提高實驗成功率，并且對實驗現象認真分析，研究實驗的結果，得出實驗結論。

綜上所述，探究性實驗和觀察實驗不同的是，探究性實驗只是給出了學生需要探究的問題，為學生準備了探究器材和藥品，真正的探究方案和探究流程需要學生自己設計，實驗中出現的問題也需要學生自己分析與尋找問題的解決辦法，最后實驗的現象也是由小組成員之間通過分析交流得出結論。所以，探究性實驗是培養學生科學素養重要的一步。

三、分層作業設計培養學生科學探究素養

高中化學知識邏輯性較強，學習起來難度較大，不同的學生學習習慣和思維方式不同所以學習結果也必然會不一樣，學生之間出現分層的現象是必然的，分層現象給教學帶來了非常大的困難。教師可以通過分層作業設計來培養學生的科學探究素養。首先要對全班學生進行分層，第一層次的學生是學習能力最強的學生，無論在知識儲備和方法應用上都表現得非常出色，因此教師可以為該層次的學生設計一些比較難的探究性題目。第二層次的學生是基礎一般，但是探究能力較弱的學生，教師在設計作業的時候可以考慮設計一些能力提升的題目，這一類題目既重視基礎，同時也滲透了知識拓展。第三層次的學生在基礎表現上比較薄弱，教師需要多為該層次的學生設計一些基礎題，以此來鞏固學生的基礎知識和方法。分層作業設計的目的是根據每一位學生的學習特點，設計最符合學生的作業，讓學生能夠從自己實際情況出發進行學習和提高，每一位學生都能夠從自己的起點出發展開學習和交流。最后讓每一位學生都能夠從基礎開始慢慢地提高自己的學習能力和探究能力，這也是培養學生科學探究素養的方法。

四、結語

高中化學對學生的科學探究素養要求非常高，筆者作為一名高中化學教師，深刻地認識到基礎、方法以及探究能力在其中的重要性。為此，在本次研究中展開了以培養學生科學探究素養為主導的教學實踐，通過情境導入激發疑問、科學探究實驗和分層作業設計來培養學生的科學探究素養。

參考文獻：

[1]石光華.學科核心素養視角下的高中化學教學對策研究[J].課程教育研究，2020（39）：62-63.

[2]高孔.基于核心素養的高中化學課程校本化規劃研究[J].山東化工，2020，49（16）：161-162+164.

（作者單位：河南省鄢陵縣第一高級中學461200）