探究法在化学教学过程中的应用

张玉

探究法是指学生通过类似于科学家科学探究活动的方式获取科学知识，并在这个过程中，学会科学的方法和技能、科学的思维方式，形成科学观点和科学精神。探究法是一种学生学习方式的根本改变，学生由过去主要听从教师讲授，从学科的概念、规律开始学习的方式变为学生通过各种事实发现概念和规律的方式。这种学习方式的中心是针对问题的探究活动，当学生面临各种让他们困惑的问题的时候，他就要作出各种猜测，想方设法寻找问题的答案，在解决问题的时候，要对问题进行推理、分析，找出解决问题的方向，然后通过观察、实验收集事实，也可以通过其他方式（如查阅文献资料、检索等）得到第二手的资料，通过对获得的资料进行归纳、比较、统计分析，形成对问题的解释。最后通过讨论和交流，进一步澄清事实、发现新的问题，对问题进行更深入的研究。

化学是一门建立在实验基础上的学科，其发展过程本身就蕴藏着丰富的“探究”素材。传统的实验教学以演示实验、验证性实验为主，为了调动学生的积极性，使学生成为课堂的主人，积极主动地发现问题、解决问题，实验教学应该改变形式，以探究性实验为主。教师通过启发性讲解，培养学生的问题意识、实验探究和实验设计能力。

下面以铁生锈条件的探究为例，将探究法应用到实验教学中。

一、发现问题，激发解决问题的兴趣，即自主探究的开始

铁生锈的情况在日常生活中很常见，铁生锈造成了极大的资源浪费，为了避免这种浪费，我们必须知道铁在什么样的条件下会生锈。

二、设计实验解决问题，即自主探究的主要过程

课前一周，在教室角落里预置两套实验。第一套实验如下：将三根洁净无锈的铁钉分别放入三支试管中，在第一支试管中倒入蒸馏水至浸没1/2的铁钉，使铁钉既与水接触，又与空气接触；在第二支试管中倒入经煮沸迅速冷却的蒸馏水，使蒸馏水浸没铁钉，再倒入适量植物油以隔绝空气，使铁钉只与水接触而不与空气接触；在第三支试管中放入棉花和干燥剂，并塞上塞子，使铁钉只与空气接触而不与水接触。第二套实验如下：取一段光亮无锈的细铁丝，绕成螺旋状，放入一支干燥洁净的试管底部。将试管固定在铁架台上，并倒立于盛有清水的烧杯里。注意试管里的铁丝要高出水面，且稳定不下落。观察铁丝表面是否发生变化，试管中的水面高度是否有变化。

要求学生通过做实验完成三项任务：看到什么、想到什么、查到什么，即完成实验操作、观察现象的任务；积极思考、分析原因的任务；阅读教材、查寻资料的任务。

在第一套实验中，学生可以观察到以下现象：第一支试管中铁钉第二天就锈迹斑斑了（最早生锈），尤其是铁钉与水面接触部分的锈斑明显多于浸在水中及露在空气中的那两部分。而第二支试管与第三支试管中铁钉五天内始终未出现锈斑。

在第二套实验中，学生可以观察到以下现象：当时间足够长，试管里空气中的氧气完全与铁反应生成铁时，试管内水位高度能达到试管高度的约1/5。

要求学生独立思考，并适当查阅有关资料，做好文字记录，以备下一阶段的学习。

三、讨论质疑阶段即自主探究中自我反思阶段

以课堂集中讨论的方式，各小组间进行交流。此环节体现了学生与学生、教师与学生之间的交流合作，让学生参与其中，畅谈其所想、所思、所查寻到的内容，让他们为自己的劳动成果感到自豪。这不仅激发了他们的学习兴趣，而且训练了学生思维和语言表达能力，教会了他们获取知识的方法，因而，教师不要为了节省时间而将这个环节留在课外，相反，应该为讨论营造气氛，创造时机。

在老师的启发下，不少同学先后想到的问题主要有：“为何第一支试管中铁钉会生锈，而另外两支试管中铁钉不生锈？”、“为何试管内水位高度能达到试管高度的约1/5？”、“铁钉生锈原因是否由水和空气共同作用所致？”、“我们如何防止铁制品生锈？我国和全世界每年有多少铁因生锈而损耗？”、“如何开发新型材料来替代金属？”（拓宽思路，让学生课后继续关心有关知识。）

四、归纳提高阶段，即自主探究的升华

在自主探索、讨论交流过程中，学生思维活跃了，但所获取的知识点较为零乱，不利于记忆，教师可引导学生将各个知识点归纳起来，进行知识结构化，从而形成系统化的知识体系。

探究铁生锈条件的目的是防止铁生锈，所以本节课的知识重点是铁钉生锈的化学原理和如何防止金属生锈。能将探究获得的知识运用到实际生活中，并在实践中进一步检验探究成果。

当然，实验教学中对探究法的应用已经有比较成熟的模式，而且平时课堂的应用也比较多。那么其他形式的课堂，是否也可以运用这种新的思想和教法呢？怎样运用呢？

首先，钻研教材，重视教材内容的挖掘，要给学生一杯水，教师得有一盆水。探究法教学不能仅局限于化学实验，要上升到理论高度及有较广泛应用性的内容。当然由于现在的学生知识面较广，他们的视野完全有可能超出我们的预想，因此探究法教学的课题内容也可以不限于化学学科，许多与化学相关的技术问题、社会现象都可以成为探究课题。只有这样，才能真正体现出探究法教学在素质教育中的重要作用。

其次，要加强学生问题意识的培养，使学生善于发现问题。重视启發引导，设问要少而精，巧而准，探索性要强。尽量做到教师问得少，学生问得多。爱因斯坦说：“提出一个问题，往往比解决一个问题更重要。”问题意识是指学生在认知活动中遇到与自身经历，自我经验不符的现象，敢于主动产生怀疑，并对问题抱一种“打破砂锅问到底”的决心，以及对一切现象渴望“知其然，知其所以然”的心理状态。这种心理状态可以促使学生积极思维，不断提出问题并主动解决问题，这也是学生学会自主学习的重要条件之一。我们所说的“探究式学习”就是要引导、鼓励学生敢“提问题”、多“提问题”、善“提问题”。当有些学生，特别是后进生和内向的学生，提出的问题古怪离奇，抑或幼稚可笑时，绝不能取笑、批评他们，而应该表扬他们敢于提出问题的勇气。教师要善于从学生的问题中发掘出闪光点，引导学生学会提问，善于抓住问题的关键。

最后，教学内容的编排要科学合理，要有利于学生思维训练，甚至可以打破教材内容的编排。其实每门科学课程的编排为了遵循它由易到难及学生容易接受的原则，把有些知识的连贯性打破了，使得我们对某些问题的探究可能存在探究不尽兴的时候。所以这时候教师的作用就是把凡是和学生原有的经验相近、相关或存在内在联系的新技术、新成果，都引入到探究式学习中。这样做，不仅能激发学生的学习兴趣，还可以使学生的思维能力得到有效锻炼。在探究式教学过程中，常常有跨学科的知识，而教师很有可能不能解决其他学科的问题，那么这些工作完全可以交给学生，让他们想办法搜集资料解决。这样做不仅能体现老师对学生的信任，而且能进一步增强探究的信心和动力。

探究法在教学中的应用极大地提高了学生的自觉能动性，真正将知识从书本获取转化为自己获得，摆脱了死气沉沉的背诵、听讲、练习模式，这样的教学形式使每位学生都有不同程度的收获，在思维得到训练的同时也获得了探究的成果。