化学思想和方法培养的探究性教学

【摘要】化学探究性教学具有实践性、自主性等特点，其目标定位是培养学生的化学学科思想和方法。本文阐述怎样在几种不同类型的探究教学中培养学科思想和方法；实施探究性教学中应该注意的几个问题，以期提高探究性教学的教学效果。

【关 键 词】新课程；化学；学科思想和方法；探究性教学

中图分类号：G424.21 文献标识码：A 文章编号：1005-5843（2010）06-0082-03

目前化学教学中，大多数化学教师重视知识和技能的传授和训练，化学教学中存在着缺乏精髓、没有灵魂的现象，学科思想和学科方法的教育严重缺失。部分教师对学科思想和方法的研究不足，对通过什么教学方式来实现教学目标缺少分析和研究，过分注重知识和技能的传授，很少通过精心设计探究活动来达成过程与方法、情感态度价值观的培养目标。

1. 培养化学学科思想和方法的意义和价值

化学学科思想是人们认识化学活动中运用科学方法的思想意识，是对化学的本质、特征、价值的基本认识。学科思想在学生的化学素养发展中起着重要作用，它是学生化学素养的重要组成部分，它对学生的学习提供了明确的指向和目标，它使学生把握住化学学习的关键，为学生理解和掌握化学的本质提供了优化的途径。“化学学科思想”包括：整体性思想、联系思想（结构和性质、微观和宏观、量变质变思想、定性和定量、相互转化、抽象和具体、统摄思想、发散思想、有序思维）、守恒思想、一般与特殊的思想、极限思想、动态平衡思想、构建模型的思想、验证探究思想、绿色化学思想等。

从方法论的角度看，化学提供了众多的方法，可分为三个方面的方法：①哲学方法论，如唯物辩证法、矛盾分析方法、两点论和重点论等；②一般科学方法论，如观察、分析、综合、抽象、比较、分类、类推、联想、归纳、演绎、类比、实验、图像法、模型法、公式法、共变、证明、推理法等；③具体科学方法，如化学信息加工方法、控制变量法、假说、迁移、等效法、化学分析测量方法、化学问题抽象为数学、物理、生物的方法等。“化学学科方法”是认识化学、应用化学活动中非常重要的科学方法。

学科知识、学科能力、学科思想是学科体系的三个要素，而学科思想是一个学科的灵魂。建构化学学科思想和训练学科方法是学科教学的需要，是把化学最精髓的、最本质的思想通过教师的理解和设计让学生通过活动来感悟。学生化学学科思想的形成，对完善化学知识结构，解决生产、生活中的化学问题有重要的指导意义，将有利于学生对化学的理解，从而形成符合化学学科特点的思维方法，大大提高他们的化学素养。

2. 探究性教学是培养化学学科思想和方法的重要手段

探究性教学是教师与学生根据独立自主或合作解决问题的行为方式和心理过程所设计和展开的一种教与学的活动。探究性教学是在教师指导下，用类似于科学研究的方式去获取知识、应用知识、解决问题的教学活动。化学学科知识可分为陈述性知识、程序性知识，包括科学知识（概念、原理、规律等）、完成科学探究所需要的技能、进行科学探究所运用的方法等。陈述性知识可以通过知识传授、简单地记忆、模仿性操练而达到，也可以通过科学探究、体验获得。程序性知识必须通过亲历某些科学探究活动，在参与的过程中产生体验、感悟、最终内化的结果。学生的学习包括接受式学习、探究式学习与发现式学习，在接受式学习中也包含探究式学习，探究式学习是学生学习的一个重要的方面。

培养学生学科思想和方法的过程也是探究活动的过程。在培养学科思想和方法的过程中，一方面教师要给学生提供必要的指导与帮助，使学生明确探究的目的、方向和方法；另一方面师生共同创设良好的探究环境、教师提供必要的探究方法和手段，使学生积极主动地探究。通过探究性教学培养学科思想和学科方法，可以增强学生发现问题、解决问题的能力。

3. 实施培养化学学科思想和方法的探究性教学

国际上研究者把科学探究分为六种类型：实验性探究、基于测量的探究、逻辑推理探究、工程设计性探究、技术设计性探究、开放性探究。这六种类型在培养学科思想和方法上有着重要的应用。

（1）实验性探究

实验性探究是化学教学的重要内容，它对学生掌握化学知识、形成学科概念、理解变化规律、培养探究精神和能力起着主要作用。例如：向A、B两支试管中分别放入一段用砂纸除去氧化膜的铝箔，再分别加入约2ml浓硫酸，浓硝酸，观察实验现象。如何证明是否已经钝化？从“发现问题→提出假设→设计方案→实验探究→得出结论”这一探究问题的解决过程中，可以培养学生相互转化、有序思维、验证探究思想、学以致用思想和观察、分析、综合、比较、联想、类比、实验等方法。这对学生以后解决类似问题提供了重要的依据。

（2）逻辑推理探究

科学探究并不等同于动手操作，进行实验活动。凡是有利于学生建构知识体系、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动都属于科学探究范畴。逻辑推理探究在高中化学中占重要的地位，对培养学生化学学科思想与方法具有不可替代的作用。逻辑推理探究在教材中主要有两种类型。一种是在学生原有认知基础上，通过猜想与假设，运用已掌握的化学规律，从理论上推导出新的化学规律，它注重理论推导。另一种是利用化学实验，在实验基础上，通过对实验结论的分析、综合、比较、归纳和演绎等逻辑推理，得出化学规律，它注重逻辑推理。例如阿伏伽德罗定律的推论就是采用理论推导的方法得出的。可以培养学生的一般与特殊的思想、构建模型的思想和分析、综合、抽象、比较、类推、归纳、演绎、公式法、证明、推理法等思想与方法。

（3）开放性探究

在探究教学的活动中，教师提供要调查研究的问题、材料、实验数据让学生分析并作出解释等，这种探究活动的特点是在教师的指导下进行，这种探究被称为指导性探究。在学生探究活动中，从提出问题、制定计划、实施探究、收集证据、解释证据、表达交流，全部由学生决定。这种探究被称为开放性探究。在课堂教学中，为了重点训练科学探究的某一要素，如提出问题能力、猜想能力、设计实验能力，或掌握某一要素的技巧、方法，使学生认识其内涵，可在适当的时机、适合教学内容时，进行开放性探究活动。例如“电解质溶液的导电性与哪些因素有关”的问题，让学生思维发散、大胆猜想。温度、离子浓度、离子所带的电荷数、物质本身的性质、溶剂、离子种类等因素的得出需要学生掌握以下学科思想与方法：验证探究思想、绿色化学思想、学以致用思想、观察、分析、综合、比较、分类、联想、归纳、演绎、类比、实验、发散思想方法、控制变量法、化学分析测量方法等。

学生在课堂内理解了很多化学知识，也掌握了其相应的技能与方法，如果要让学生学习、理解科学的本质，那么课外开放性的探究也是不可缺少的。

（4）基于测量的探究

测量的探究包括测量工具的选择和使用、测量方法的确定、测量操作的实施、测量数据的处理、测量误差的分析等。例如：2009年江苏高考化学试题15题⑶的③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 ；。测量的探究是实验探究的基础，可以培养学生联系思想、动态平衡思想、构建模型的思想、验证探究思想、绿色化学思想、学以致用思想、矛盾分析方法、观察、分析、联想、实验、图像法、模型法、公式法、推理法、整体统摄方法、化学信息加工方法、控制变量法、化学分析测量方法等。

（5）工程设计性探究、技术设计性探究

这两种探究在高中化学教学中也有具体体现。这与研究性教学（学习）有着很多相似之处，本文不再赘述。

4. 对探究的探究

（1）探究的主题

对于作为探究教学依据的学习内容，首要考虑的问题之一就是这一内容适合不适合以探究的方式来进行教学。并非所有的内容都适合用探究教学的，有些实在无法进行具体操作的内容最好不要用探究的方法，因为这样的内容学生经过探究以后很难得出什么结论，有些时候虽然得出了结论，但这种结论是通过不科学的手段得到的，不利于培养学生的科学素养。探究问题的解决所需的能力应在学生的最近发展区之内，对这样的难度水平的问题学生通过努力可以解决。例如：室温下，pH=9的醋酸钠溶液与pH=9的氢氧化钠溶液等体积混合，溶液的pH值如何变化？这样的问题对中学生来说，缺少必要的探究实验条件和理论基础。而本题的探究活动是建立在对实验结果的解释上进行的。退一步说，即使有资料查阅得出了结论，对一名高中生来说，有何价值呢？

（2）探究过程、方法的升华

探究教学设计强调对学生探究技能和思维能力的培养。对学生而言，他们所面临的选择是无限的，因此不能让具体的内容限止了他们发展的方向，而要让他们习得具有广泛迁移性的智慧、能力，这些智慧能力将有助于学生在任何领域的发展。只要学生掌握了一定的探究能力，就可以不断习得新的知识，只要通过这种内容的学习能够培养出学生特定的能力即可，内容只不过是获得能力的媒介而已。例如：硫酸、盐酸的H+ 浓度相同，但铝片和盐酸反应的速率较快，你猜测造成上述不同现象的主要原因是什么？如何证明？这个问题的答案并不具备广泛性、应用性，但解决需要“控制变量法”却在很多科学研究中有着广泛的应用价值。探究过程中用到的方法和思想的提炼，能够帮助解决类似的问题，从而实现了探究教学活动的价值升华。

（3）课内与课外

探究教学是一种费时的教学。美国学者艾伦·柯林斯提出：“这是一种费时的教学，但如果我们的目标是培养学生能创造性地解决问题和发现理论，那么这是我们所拥有的唯一方法”。依据《化学课程标准》选择合适的探究主题，充分准备探究材料，多感官参与研究和体验，有效缩短教学时间，教师把握好指导介入的时机并进行有效指导。课外利用研究性学习、校本课程，社会实践等课程把一些在课堂教学中不能深化的探究活动、化学学科思想和方法，在其它活动中设立目标，引导、指导学生自主探究，也是提高化学教学效果的一种方式。

探究性教学是动态的，流程的各个环节也将因不同的课型和内容而有不同的侧重，采用什么教学方法，受教学内容、学生认知水平和物质条件等一系列因素的制约。在探究性教学时，首先要分析和了解学生的探究水平，明确探究的目标与学生能力的差距。探究性教学不是唯一的教学方式，切不可因探究而否定讲授式教学，两者需要取长补短，相互融合。

参考文献：

[1]朱慕菊.走进新课程——与课程实施者对话[M].北京：北京师范大学出版社,2002.

[2]刘知新.化学教学论[M].北京:高等教育出版社,1997.

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