构建探究性教学模式 培养学生自主学习能力

方卓芬

[摘 要]随着社会的发展，过去“填鸭”式的教学方式显然已经过时，探究性学习作为一种新型的学习方式正越来越引起各方的重视。本文以高中化学教学为例，介绍了探究性学习的特点，并以具体实例说明如何在高中化学中培养学生的探究能力，以期对同行起到抛砖引玉的作用。

[关键词]探究性学习 探究能力 高中化学 培养

探究性学习是指学生以类似或模拟科学研究的方式所进行的学习。探究性学习的基本思想是让学生在“重新发现”和“重新组合”知识的过程中进行学习。它兼顾了课堂教学模式改革和学生综合实践活动，既可表现为“专题研究学习”的综合实践活动，也可表现为在各学科中采用探究性学习的方法来组织课堂教学。化学是一门以实验为基础的学科，以化学实验为主的探究学习在新课程中具有重要的地位。

一、探究性学习的基本特征

1.探究是一种能动的过程。探究性学习是以学生为中心的，学生在课堂上进行的科学探究活动，归根结底是让学生亲身体验和理解知识形成和发展的过程。探究性学习模式强调学生主动学习和自主发展，强调学生通过探究和发现过程达到预期教学目标，这与热衷于向学生灌输知识的传统教学模式有着本质的区别。

2.学生在多方面的探究活动中真正理解和掌握科学的方法和技能。探究是一种多方面的活动。通俗地讲，探究是人们用以追求探索未知事物以期达到“知其然，知其所以然”的多种不同途径和方法，也是学生长知识、长见识、长才干的一种重要的学习模式。学生在课堂上进行的科学探究包括一系列的活动，如他们需要观察研究对象、发现问题和提出问题；需要利用已有的知识，经过深思熟虑对问题做出猜想或预言，提出自己的假设；需要查阅各种信息资料，对假设的逻辑含义进行推断；需要设计探究或验证的实验方案，找出和控制可变因素对其进行实验；需要收集、分析和解释实验现象，运用逻辑和证据做出答案或解释；需要利用各种图表交流得出的科学结论，并对不同的结论或实验现象做出反应，等等。科学的方法和技能在这些探究活动中融会贯通。

3.探究性学习有利于培养学生的归纳思维能力。在探究过程中，为寻求对问题的解答，学生需继续深入系统地观察、交流、进行一些化学实验以便获得一些事实性信息，在己有经验想象的基础上进行初步的信息处理。中学生的归纳推理能力虽然仍处于发展阶段，但他们已能够提出一些简单的假设，以合作和单独的方式亲自去验证自己的假设。计划检验假设的步骤；明确实验必须的材料；寻找、收集这些材料；按计划实施实验等。如果假设得到验证，要求学生进一步做出解释和预测。当假设得不到实验的证实时，学生将面对一种认知冲突或认知失衡，这引起学生的反思并提出相关问题，鼓励学生继续探究、去思考，直到冲突解除，认知达到平衡，新的图式代替旧的图式或建立新图式，获得对科学概念的真正理解。这些过程必使学生的演绎思维得到促进和发展。

新的《普通高中化学课程标准》中明确指出：高中化学课程是科学教育的重要组成部分，它对提高学生的科学素养、促进学生全面发展有着不可替代的作用。为适应21世纪科学技术和社会可持续发展的需要，培养符合时代要求的高素质人才，必须构建新的高中化学课程体系。

因此，在高中化学课程中培养学生的探究能力就显得尤为重要。通过教师引导，利用探究性学习的模式，不仅可以使学生更好地掌握具体的学习知识，更重要的是可以培养学生的探究能力，提高整体素质。本文将就人教版高中化学必修（一）中《二氧化硫》的教学为例，阐释笔者对高中化学探究性学习的思考，供同行参考。

二、高中化学教学中学生探究能力的培养

笔者认为，在化学教学中培养学生的探究能力，教师可以按照如下图中的几个步骤引导学生：

下面以人教版高中化学必修（一）中《二氧化硫》的教学为例，详细讲解这四个阶段的操作流程。

1.创设情景、自学探究阶段。创设情境、自学探究的目的是让学生了解学习目标，激发学习动机。在本阶段，结合实际给学生提供了近期当地城市的空气质量报告和世界八大公害之一的比利时马斯河谷事件等资料，通过分析让学生认识SO₂是一种重要污染物，如何防治等问题，依据学生已有的物质结构知识， 熟悉的“结构—性质—用途、制法”三位一体的分析方法， 推测SO₂可能具有的化学性质。

2.设计方案、合作探究阶段。设计方案、合作探究是学生在自学探究的基础上小组内互相合作设计方案。

首先把学生分成小组(按前后人为一学习小组)，小组内依各自查阅相关资料设计的实验方案，在组内讨论，合作探究，确定各小组认为比较理想的方案，选派代表向全班同学汇报。现整理、归纳如下：

（1）探究SO₂是酸性氧化物。他们选用的试纸或试剂有：湿润的PH试纸、湿润的蓝色石蕊试纸、石蕊试液、饱和NaHCO₃溶液、饱和Na₂CO₃溶液、Ca（OH）₂溶液、酸性Ba（NO₃）₂溶液等。 有些同学还利用SO₂是酸性氧化物提出了如何进行尾气处理。

（2）探究SO₂的还原性。他们提出的氧化剂很多，如新制的氯水、溴水、碘水；KMnO₄（H⁺）、FeCl₃溶液等。

（3）探究SO₂的氧化性。大多数小组提出的还原剂为H2S气体，也有些小组提出可用饱和的H2S 溶液，新制的饱和的Na₂S溶液等。

（4）探究SO₂的漂白性。学生根据已有的氯气的漂白性实验，选用可被漂白的物质有湿润的有色布条、湿润的有色皱纹纸、新鲜的有色花瓣，湿润的紫色石蕊试液、品红溶液等。为了探究是干燥的SO₂具有漂白性，还是湿润的SO₂具有漂白性，或二者都有可能，学生设计了用干燥的有色布条、干燥的有色皱纹纸、干燥的有色花瓣、干燥的石蕊试纸作对照实验。为了探究SO₂和其它漂白剂的漂白原理是否相同设计了对照实验。把SO₂漂白后的品红溶液略加热进行观察便可得出结论。有些小组为了再次探究SO₂通入溴水、KMnO₄（H⁺）等溶液的褪色是由SO₂的还原性所致还是由SO₂的漂白性所致，又设计了对褪色后溶液再加热的实验方案。若恢复原色证明是SO₂的漂白性，否则是SO₂的还原性所致。

对SO₂化学性质，教师应该引导各小组不仅要从试剂方面进行探究，还要从实验装置、环境保护、节约资源等方面进行探究。

3.验证假设、实验探究阶段。验证假设、实验探究是教学过程的中心环节，通过该环节使学生观察能力、思维能力、动手操作能力得到发展。

根据每个小组汇报的方案，通过实验来探究。如探究SO₂的还原性可用的氧化剂KMnO₄（H⁺）、新制的溴水、新制的氯水、新制的碘水、FeCl₃溶液等究竟哪个效果最好且消耗SO₂少。探究SO₂的漂白性，被漂白的物质有湿润的有色布条、湿润的有色皱纹纸、新鲜的有色花瓣，湿润的紫色石蕊试液、品红溶液等，选用哪个更理想? 经过实验就会发现有些在理论上可行，但在实际操作上不是很现实，如出现现象不明显、环境污染严重、试剂的消耗量大等问题。本阶段是整个探究过程中的重点，在探究活动中，学生的创造精神和实践能力得到充分培养，学生的评价方式和合作意识得到积极倡导，也为学生个体发展提供了展示的舞台。

4.激励评价、实践探究阶段。激励评价、实践探究是师生在实验探究的基础上通过评价得出结论，形成知识结构，并将学得的知识和技能，运用到新的情境，去解决新的问题。

学生对各自设计的实验方案通过汇报、实验验证后觉得或多或少地存在这样那样的问题，这时教师组织学生共同辨析评价，纵横联系，比较整合，去粗取精，确定最优实验方案。经过整个过程(设计—汇报—实验—评价)，师生便会总结出元素化合物实验设计与评价的一般思路和原则：

（1）两条思路。这两条思路分别从物理性质和化学性质上进行分析。其中，物理性质包括：熔沸点、硬度、密度等；化学性质包括选用的试剂、化学反应、现象等。

（2）五条原则。这五条原则为：目的明确，步骤简捷，科学规范，现象明显，节约资源，环境友好。

从整个教学过程看，通过“自学探究”、“合作探究”、“实验探究”、“实践探究”后，学生的积极性高、主动性强，学生通过动脑、动手、动口，思维能力和操作能力都得到训练。 本节课学生分组讨论积极主动，智力参与程度高，课堂气氛热烈，学生汇报方案争先恐后，讨论、辨析据理力争，补充问题各显其能。

三、培养学生探究能力中的几个问题

在引导学生探究性学习时，不能忽略以下几点：

1.相信学生的潜能。在教学中，笔者深深体会到学生蕴涵着巨大的智慧潜能。也惊喜地发现，对有些问题，在探究过程中教师想到的学生能想到，教师想不到的学生也能想到。学生不是缺少智慧，而是教师缺少发现。正如罗丹说，生活中不是缺少美而是缺少美的发现一样。心理学家马斯洛认为，人人都有发展自我潜能的需要，人人都有自我实现的创造能力，人人都有积极向上、获得成功的愿望。这些潜能一旦开发出来，就会成为自我发展的内在动力源，并在学习和生活中释放出巨大能量。因此，在教学中教师应为学生发挥潜能创造时机和条件，鼓励学生在学习中大胆想象，积极进行各种探索。

2.尊重学生的个性差异。个性差异是一种客观存在。人与人之间无论在身体素质、心理素质方面，还是在审美、知识、技能、行为等方面，都不可能完全相同。教师面对的就是活生生的、在各方面各不相同的、具有鲜明个性特征的人。因此，在“探究式教学”中，就要允许存在这样的情形：对同样的一个问题，学生选择的方法和途径不同，经历的体验不同，因而对于实验原理、现象、结论的理解和掌握也会有所不同。学生个体对实验的设计、操作、观察上与教师或其他学生不一致，并不意味着实验的失败。相反，如果完全按照传统的做法，即教师制定出统一的步骤、操作、原理来要求学生，往往造成学生一味地模仿教师，限制了其想象力和创造力。

3.“探究性学习”给教师提出了新的挑战。在引导学生进行“探究性学习”中的课堂具有“不可预见性”的特点。它全然不像传统的教学模式：教师按事先设计的框框，上课时让学生按规定的方案往里钻。在引导“探究性学习”时，学生提出的假设，设计的方案，也许有不少是教师始料未及的，是教师也未曾想到的。所以“探究性学习”对教师驾驭课堂的能力，特别是应变能力提出了很大的挑战，对教师的素质提出了更高的要求。这就需要教师努力做到既要对探究的问题在课前要有充分的思考和准备，又要转变观念，做好角色转换。“教师不是万能者，教师不是什么都知晓”，有些问题教师还要向学生学习。对有些当堂不能解决的问题，要让学生在课后继续查资料，做实验，做进一步的深入探讨。

与接受学习相比，“探究性学习”花费的时间较多，40分钟的课时很紧张，一般来说，要完成教学程序中的全部环节需要1～2个课时，对完成大纲要求的教学任务造成一定困难。由于实验内容多，对学校的实验条件要求较高，需要实验员给予配合，同时教师准备实验也要花费大量的时间。有些探究的问题难免会超出中学教学大纲，给学生造成额外的负担。所以，“探究性学习”有其局限性，还有许多值得探讨的地方，需要在今后的教学实践中不断补充和完善。

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