上海市崇明县海桥中学林静珍
一、问题的提出
进入二十一世纪，随着我国新一轮的基础课程的启动，探究性学习这一学习方式开始逐渐步入课堂。而且日益受到大家的关注和重视。义务教育阶段的化学新课程标准将探究性学习作为重要教学内容，并作为课程改革的突破口。这种全新的教学方式从学生的需要和发展出发，以学生发展为本，创设一种类似于科学探究的情景和模式，鼓励学生主动探索，在探究中学会合作、学会交流，在探究中培养他们的观察能力、思维能力、创新能力、综合分析问题解决问题的能力，使学生在探究中获得成就感，增强他们学习的自信心，激发他们的学习潜能。作为一个教学一线教师，改变教学观念，充分利用各种教学资源，引导学生进行探究性学习，在新时期的课堂教学中具有十分重要的意义。
二、理论依据
1、建构主义理论
建构主义认为：知识是学习者在一定的情景即社会背景下，借助于他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。教学就是要努力营造一个适宜的学习环境，使学习者能积极主动地建构他们自己的知识体系。学习不单是知识由内到外的转移和传递,而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程.建构主义学习理论强调：（1）以学生为中心，学生是学习的主动建构者，教师只起辅助和指导作用。（2）强调情景对意义建构的作用，要充分利用学生原有认知结构中的有关经验进行意义建构。（3）强调协作学习，即在他人指导和相互协作中学习。（4）强调对学习环境的设计。建构主义理论为本课题的实践提供了理论依据。
2、施瓦布：对探究的探究
1961年，在哈佛大学举行的纪念演讲会上，美国芝加哥大学教授施瓦布作了题为“作为探究的科学教学”的报告，提出了探究学习这一教学方式，施瓦布认为，应该把学生视为“小科学家”，让学生通过一系列的科学探究活动去发现科学结论，而不是将现成的科学结论直接告诉学生，这样“教学过程便成为一种在教师指下展开的具有严密学术性的创造性的活动”。
3、全日制义务教育《化学课程标准》的基本理念
作为科学教育的重要组成部分,新的化学课程倡导从学生和社会发展的需要出发,发挥学科自身的优势,将科学探究作为课程改革的突破口，激发学生的主动性和创新意识，促使学生积极主动地学习，使获得化学知识和技能的过程也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。让每一位学生以轻松愉快的心情去认识多彩的化学世界，给每一个学生提供平等的学习机会。让学生有更多的机会主动地体验探究过程。这些基本理念为课题的研究提供了可操作依据。
三、操作原则
探究性学习与接受式学习的区别在于教师要走下讲台，指导、帮助和参与学生的探究活动，教师扮演着组织者、促进者和顾问者的角色，因此在教学实践中，必须遵循以下几个原则：
1、全体性原则
理科教育的根本性目标是培养出具有一定科学素养的合格公民，所以作为科学素质教育的活动载体的科学探究应该使所有学生都参与其中的活动。让每一个学生以轻松愉快的心情去认识多姿多彩的化学世界，给每一个学生提供平等的学习机会，如果学生只是部分参与到科学探究中，那么他们就无法全面理解和掌握科学探究的过程、方法和意义。教师在指导探究学习的过程中，调动学生探究的积极性尤为重要，在科学探究活动中要创设一种宽松、自由、民主、公平的环境，努力使每一个学生都有参与探究和发表见解的机会，在问题的设计上要注意问题的梯度、广度和深度，使每位学生都能从问题的解决中获得成功。如果采取小组活动方式，要尽量做到“组间同质，组内异质”，使学生无论在哪一组都有均等获取成功的机会，使每个人的特长都能在互助合作学习中得到发展，使每个学生都有机会参与活动。
2、开放性原则
探究性学习主要着眼于学习的能力与态度。而不是学习的知识本身。就学习的过程与结果而言更注重过程。要通过学习实践、自我体验获得研究的意识与能力，必须打破全封闭式的教学模式。提供问题背景的教学内容是多角度的；教学要求具有相当的弹性；教学过程具有个体动态变化的特征，就群体来说，各教学环节的进程具有一定的灵活性；课内外相结合，学习既有规定的时间、空间，又不受规定时空限制；学生研究问题的提出与确定、材料准备与处理、方案设计实施、成果表述的方式方法都是开放性的。教育资源的利用，也是校内外全方位开放性的。
3、主体作用要与主导作用相统一原则
在教学过程中，学生的主体性与教师的主导性缺一不可。主导性是探究教学的保障，主体性是探究教学的核心。教师的主导作用旨在激发学生探究学习的兴趣与动机，教师要为学生创设获取知识的情景，诱导学生步入自觉学习的心理兴奋状态，并在学习活动中给予恰当的启发、点拨和引导。学生的主体作用则主要是让学生在学习过程中能够掌握主动权，主动、自觉、积极地学习。所以要在时间上加以保证，并在空间上给其拓展，实施开放式探究教学。不强求获得同样的答案，同样的作业量。主导性与主体性要协同进行，相互配合。
4、与其他教学方法相结合的原则
探究学习对化学教学虽然具有重要意义但并不意味着所有的化学教学内容都要采用探究的方式来进行教学，探究学习只是化学教学所要采取的一种重要的方式。在具体的教学中，教师还要根据具体的教学内容，自身的能力特长和学生的实际情况结合不同的教学方式和学习策略，综合灵活地运用科学探究，形成优势互补，从而为学生提供多元的学习机会和体验，促进其综合素质的提高。
四、实践的过程
1、选择探究的内容和方法
作为探究的内容应该是学科领域中的核心内容，对提高学生的探究能力具有重要的价值，内容的难度应适合学生的年龄特点和能力水平。选择的内容既可以是初三化学教材中的内容，也可以是学生感兴趣的一些社会热点问题。探究既可以让学生在教师的指导下，根据自己兴趣、爱好和条件，从自身生活和社会中选择和确定研究的主题，以类似于科学研究的方法，独立自主地开展研究，主动地获取和应用知识解决问题。也可以根据教学内容确定研究课题，教师对确定的课题创设问题情景，提供相应的材料，或学生自己利用报刊、网络查找有关资料，学生根据对问题和相关资料的思考，不断发现新的问题，通过自主的探索和学生间的交流，在教师的引导下求得问题的解决。
2、实践及探索
（1）课堂内的教学探究
课堂内的探究活动主要是由教师根据学生的认识水平和已有的知识基础,精心策划设计探究方案,指导学生在课堂内按设计的计划进行的探究活动。当然课堂探究内容的选择还应注意以下几个方面：（a）内容应该是学科领域的核心内容，对培养学生科学素养和发展学生的科学思维具有重要的价值；（b）内容的难度要适合初三学生的年龄特点和认知水平；（C）内容要能激发学生的好奇心和求知欲，要有驱动力。例如：二氧化碳与水反应的化学性质的学习：
教学方案1、师讲授“将二氧化碳通入紫色石蕊溶液的试管中, 溶液变红色。
教学方案2、演示“向盛有紫色石蕊溶液的试管中通二氧化碳”的实验，引导学生观察溶液颜色的变化。
教学方案3、进行“向盛有紫色石蕊溶液的试管中通二氧化碳”的实验，观察溶液颜色的变化。
教学方案4、进行如下实验，观察实验现象:
1. 取固体石蕊于干燥的试管中向其中通入二氧化碳
2. 取少量固体石蕊于试管中向其中加少量水充分震荡
3. 向盛有紫色石蕊溶液的试管中通二氧化碳。
这是四个关于“二氧化碳与水反应的化学性质”教学方案，虽然这四个方案都能完成使学生“认识二氧化碳与水反应的化学性质”的教学目标，但是它们所采用的方法是不同的。方案1是教师讲实验，2、3、4是教师或学生做实验。从学生对化学实验现象的感知、对化学实验过程和方法的体验来看，方法1的教学效果较之其他方案要逊色得多。因此，用“讲实验”、在黑板上“画实验”来代替“做实验”，是新课程理念下所不提倡的。方案2、3、4，虽然都是通过“做实验”来完成“认识二氧化碳与水反应的化学性质”的教学目标，但是采用的形式也是不同的。方案2是教师演示实验，3、4是学生亲自做实验。从学生对化学实验操作技能的掌握、对化学实验过程和方法的体验来看方案2的教育效果较之方案3、4也是不一样的。因此，在可能的情况下，教师在进行教学设计时，要尽量地引导学生主动参与，亲自实验。方案3与方案4虽然都是通过学生亲自做实验的方式来认识二氧化碳与水反应的化学性质，但是这两个方案中的实验在体验探究性的程度上是不同的。后者采取实验条件的控制变量法来探究实验条件的变化对实验结果的影响，从而使学生认识到二氧化碳与水反应有新物质生成。因此，同前者相比，后者对学生体验科学过程、掌握科学方法、形成“控制实验条件的意识”和“科学探究能力”，具有非常重要的意义。
所以从最大限度发挥实验的教育教学功能的角度出发，教师在进行课堂教学设计时，要有意识、有目的、有计划地通过“实验探究活动”来发挥学生的能动性，从而实现新课程所提倡的培养学生科学素养的目标。
如在学习实验制取二氧化碳的反应原理时，我们把反应原理获得，改成探究性实验。首先要求学生将前面学习过的生成物中的二氧化碳的化学方程式写出来。然后要求学生对这些方程式进行逐步探究判断，它们能否作为实验室制取二氧化碳的反应？为什么？找出答案后，再创设情景，如果把盐酸与大理石反应，改为盐酸与碳酸钠反应能行吗？学生分组实验，往碳酸钠和块状大理石两只试管中分别滴入稀盐酸，观察反应现象进行对比，通过现象，学生很容易得出，碳酸钠的那只试管反应太剧烈，所以碳酸钠粉未不适宜做制取CO2的药品。再进行探究，如果把盐酸改为稀硫酸行吗？学生分组实验，观察现象总结得出稀硫酸与大理石反应太慢，也不适宜作制取CO2的反应原料。教师解释为什么稀硫酸与大理石反应慢，最后通过学生对上面的探究总结得出一致的结论，实验室制取二氧化碳的反应是稀盐酸与大理石的反应。通过实验的引导，既使学生理解了教材中的教学内容，又激发了学生勇于探索，敢于质疑的精神，课后还留一个问题，能否用浓盐酸和大理石反应制取二氧化碳？如果用浓盐酸，结果会怎样，让学生大胆猜想。在本堂课的教学中，教师尽量做好引导的作用给学生创设问题情景，提供相关的学习材料，让学生在探索活动中发挥主体性，学会研究制取气体的科学方法。这样学生既掌握了课本知识，又培养了创新精神和创新能力。
（2）课外活动中的探究
探究可以是在课堂上，在教师的引导下以小组为单位进行自主探究，也可以在课外自主探究，它是课内探究的延伸，一般是在教师的指导下，主要由学生自主设计探究计划，学生主动开展。
如课本上铁的生锈实验，教师在课堂上很难让学生观察到实验的变化过程，我们可以该成家庭探究实验，让学生根据生活经验提出假设，再仔细阅读课本，设计出探究实验方案，让学生回家动手实验并仔细观察。十天后把实验结果拿到班上交流，并讨论钢铁在什么条件下容易生锈，再由学生总结防止钢铁生锈的措施。这样学生对铁生锈原因的认识非常深刻，在家里对铁制器具如何防锈有了较具体的认识。学生对周围的生活中一些现象都感兴趣，记得一次下课后，一个学生问了我一个问题，他家后面一个堆满垃圾的小沟里常常会冒气泡，这是什么气体，我没有马上回答他，我建议他把这个问题作为探究性课题，从垃圾着手，从网上、科学杂志上查资料并通过实验自己去研究这是什么气体。过了一些天他跑来告诉我这气体跟我们课堂上学习的CH4性质很相似，大概是甲烷吧，通过自主研究学习学生兴趣提高了。同时，这样的研究方法也培养了学生的创新思维和创新精神，符合研究性学习的自主学习，注重过程和积极参与的精神，从而使学生主动投入到学习化学的过程中。
又如在进行水资源保护问题探究时，教师可以让学生分成几个小组，让小组每个成员分头去收集资料，可以利用报刊杂志，网络等学习资料，然后在课堂以小组交流讨论，这样不仅培养了学生的学习能力；通过交流讨论，也培养了学生合作思考，勇于创新的科学精神，同时也培养了学生的环保意识和社会责任感。
（3）习题教学中的科学探究
平时教学中，要求学生解题方法的多样化，提倡学生多角度、多层次、多模式去解决问题，这不仅对培养学生探矿能力有好处，而且对培养学生的发散思维和创新思维能力也有好处。
如在学习水的性质之后，我提出了一个探究性习题，让学生用多种方法鉴别，食盐水和水，方法越多越好，由于刚开始接触化学，学生对许多物质的性质并没有系统学习过，只学过水的物理性质和化学性质，我就引导他们利用生活常识以及物理、生物、化学中所学过的知识开展讨论。每个学生都有自己的生活经历和学习基础，有些同学方法多，有些同学方法少，然后让大家带着问题进入小组交流，要求每个人都要发表意见，每个人都要倾听别人怎么说，学生有了自己的想法，讨论交流就很涌跃、主动，进而各小组选派代表，汇报交流情况，从而得到很多鉴别方法，蒸发、尝味道、测密度，加AgNO3，测凝固点等等很多，还有同学想到把食盐水和蒸馏水滴到伤口上，部分同学想到生物课上学到的知识，把食盐水和蒸馏水分别灌入挖空的萝卜中，观察萝卜是否变软，通过讨论激发学生的探索欲望，进而开拓了学生的知识领域，同时也使学生明白了一个道理化学离不开生活。
五、实践后的体会
近几年的教学实践，不仅改变了学生的学习方法，也改变了我的教学方式。探究性学习把化学学习的主动性交给学生，鼓励每个学生积极参与教学活动，教学中创设丰富多彩的活动情景，让学生亲自实践,大胆探索，使课堂教学焕发勃勃生机，让我充分体会和认识到教育的真正意义在于唤醒、激励、体验和感召。通过探究过程的体验，训练了学生的思维能力，优化了思维品质，培养了学生严谨求实的科学态度。科堂上通过师生讨论、生生讨论，培养了学生的合作意识，通过小组合作探究培养了学生合作精神、团队意识和集体观念。通过探究性学习，学生不仅掌握了基本的知识点，同时通过经历探究过程以获得理智和情感体验建构知识，掌握解决问题的方法。探究学习既有助于发展学生优秀的智慧品质，又有利于以后的继续学习。
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