基于高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐的科學(xué)探究特征解讀*

董新偉

（江蘇省橫林高級中學(xué)江蘇常州213101）

基于高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐的科學(xué)探究特征解讀*

董新偉

（江蘇省橫林高級中學(xué)江蘇常州213101）

科學(xué)探究是高中化學(xué)課程改革的突破口，基于教學(xué)研究與實(shí)踐反思，提出了科學(xué)探究教學(xué)具有問題情景、思維開發(fā)、實(shí)踐探索、學(xué)生主體、交流合作、知識建構(gòu)、能力培養(yǎng)、思維發(fā)展的特征，科學(xué)探究是學(xué)生建構(gòu)學(xué)科觀念、獲得科學(xué)知識、掌握科學(xué)本領(lǐng)，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的一種重要途徑和方法。

高中化學(xué)；科學(xué)探究；化學(xué)教學(xué)；特征；解讀

科學(xué)探究（scientific inquiry）原本是指科學(xué)家解決問題的過程，探究是指“深入探討，反復(fù)研究”?！杜＝蛴⒄Z詞典》中對“探究”的解釋是：“求索知識或信息，特別是求真的活動；是搜尋、研究、調(diào)查、檢驗(yàn)的活動；是提問和質(zhì)疑的活動。”《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)探究指的是科學(xué)家們用來研究自然界并根據(jù)研究所獲事實(shí)證據(jù)做出解釋的各種方式。科學(xué)探究也指學(xué)生建構(gòu)知識、形成科學(xué)觀念、領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的各種活動。”

中學(xué)化學(xué)開展“科學(xué)探究”教學(xué)，是以解決問題為中心，把“研究性學(xué)習(xí)”的思想積極貫徹到化學(xué)教學(xué)中去的一種教學(xué)方式，高中化學(xué)實(shí)施科學(xué)探究教學(xué)應(yīng)有如下一些特征。

一、問題情境特征

科學(xué)探究是以問題為核心的，問題需是以情境或任務(wù)驅(qū)動的?？茖W(xué)探究作為一種個(gè)體認(rèn)識化學(xué)的活動，是以展示情境中的化學(xué)問題為起點(diǎn)的，是學(xué)習(xí)者要圍繞化學(xué)問題展開探究活動，提出的化學(xué)問題應(yīng)與學(xué)生要學(xué)習(xí)的科學(xué)概念相聯(lián)系，通過情境展示，當(dāng)學(xué)生已有的科學(xué)知識與經(jīng)驗(yàn)不足以對當(dāng)前的客觀現(xiàn)象或問題做出解釋時(shí)，認(rèn)知沖突就產(chǎn)生了，這種認(rèn)知沖突促使個(gè)體產(chǎn)生探索的愿望和要求，引發(fā)其進(jìn)行科學(xué)探究。

二、思維開放特征

科學(xué)探究注重探究過程，倡導(dǎo)學(xué)生思維的開放、獨(dú)立思考、同伴互助、小組合作，倡導(dǎo)激勵(lì)性的多元評價(jià)。個(gè)性張揚(yáng)是當(dāng)代中學(xué)生的時(shí)代特征，他們的思維活躍開放，科學(xué)探究的開放性特征利于學(xué)生的思維得到極大發(fā)展，同樣的探究任務(wù)，由于學(xué)生思維的多元化、智能的多元化，會有多樣化的方案、途徑、設(shè)計(jì)等，這是課堂預(yù)設(shè)以外生成的動態(tài)資源，是課程過程中的財(cái)富，在教師的激勵(lì)性評價(jià)下，學(xué)生的內(nèi)在的學(xué)習(xí)驅(qū)動力會被更深度的激發(fā)，使學(xué)生愿學(xué)、樂學(xué)，對化學(xué)學(xué)科的態(tài)度會從興趣到樂趣甚至是志趣。

三、實(shí)踐探索特征

科學(xué)探究可以是實(shí)驗(yàn)探究、理論探究、文獻(xiàn)探究、調(diào)查研究、研究性學(xué)習(xí)，這些都需要學(xué)生親自參與探索過程，動手動腦。化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)且在生產(chǎn)、生活中具有廣泛的應(yīng)用的學(xué)科，化學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)使科學(xué)探究在化學(xué)發(fā)展過程中能夠發(fā)揮十分重要的作用。翻開化學(xué)發(fā)展的歷史，我們清楚地看到，任何化學(xué)概念、理論和原理的形成與發(fā)展、任何化學(xué)發(fā)現(xiàn)或發(fā)明在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，無不與化學(xué)家們敢于開拓新的思路，進(jìn)行創(chuàng)造性的探索實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)。以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的探究學(xué)習(xí)是中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑。著名化學(xué)家戴安邦認(rèn)為“實(shí)驗(yàn)室是培養(yǎng)全面化學(xué)人才的最好場所”。

四、學(xué)生主體特征

科學(xué)探究注重學(xué)生的獨(dú)立鉆研，遵循發(fā)揮學(xué)生的主體性，仿照科學(xué)家探求未知科學(xué)領(lǐng)域的途徑，通過發(fā)現(xiàn)問題、分析問題（提出假設(shè)）、創(chuàng)造性地解決問題等步驟去掌握知識、發(fā)展能力。學(xué)生是科學(xué)探究的“主體”，教師是課程的組織者、促進(jìn)者、指導(dǎo)者。新課程以學(xué)生的發(fā)展為本，把學(xué)生身心全面發(fā)展和個(gè)性潛能開發(fā)作為核心，科學(xué)探究利于發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性與主觀能動性，能讓學(xué)生在科學(xué)探究中學(xué)會獨(dú)立思考、同伴互助、小組合作、交流討論?？茖W(xué)探究注重學(xué)生的學(xué)習(xí)“過程”，注重學(xué)生的“思維發(fā)展”，注重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展與差異化教育?？茖W(xué)探究的自主性特征，能讓學(xué)生在一定的情境驅(qū)動、任務(wù)驅(qū)動下積極主動、且有強(qiáng)力探究欲望地參與科學(xué)探究活動。

五、交流合作特征

科學(xué)探究倡導(dǎo)獨(dú)立思考、同伴互助、小組合作，個(gè)體在探究中必須與人溝通、交流合作，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，才能取得成果，因此科學(xué)探究具有合作性特征。科學(xué)探究作為一種群體的知識建構(gòu)活動，每個(gè)人都以自己原有的知識和經(jīng)驗(yàn)為背景建構(gòu)對于事物的理解，由于不同的人己有知識與經(jīng)驗(yàn)的不同對同一事物、問題常常視角不同、理解不同，要想超越自己的認(rèn)識，看到那些與自己不同的理解，看到事物另外的側(cè)面，使理解更加豐富和全面，就必須通過彼此間充分的合作和廣泛的討論?？茖W(xué)探究的特點(diǎn)具有可重復(fù)驗(yàn)證性，為合作交流中的疑問提供集體探究的公正平臺，個(gè)體承擔(dān)的是共同任務(wù)中的個(gè)體任務(wù)，個(gè)體間能進(jìn)行平等的探討、研究問題的有效解決途徑，并在探究過程中互相促進(jìn)、完善、配合、有效溝通，利于個(gè)體共同的進(jìn)步。

六、知識建構(gòu)特征

在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的構(gòu)成要素中科學(xué)知識起著基礎(chǔ)性的作用，科學(xué)知識作為載體能夠培養(yǎng)和形成學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，科學(xué)探究是學(xué)生獲取科學(xué)知識的有效途徑，它為學(xué)生提供了參與知識再生產(chǎn)過程的機(jī)會，達(dá)爾文說過：“最有價(jià)值的知識是關(guān)于方法的知識”，在探究活動中，學(xué)生能夠了解和學(xué)習(xí)假說、觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、比較、判斷、歸納、概括等科學(xué)方法，以自己原有的知識和經(jīng)驗(yàn)為背景建構(gòu)提升對于事物的理解，從而完成對化學(xué)知識由感性到理性、從具體到抽象、從簡單到復(fù)雜的螺旋式上升認(rèn)知的過程，逐步建構(gòu)完善自己的化學(xué)知識體系、科學(xué)知識與方法體系。

七、能力培養(yǎng)特征

學(xué)生用科學(xué)探究的方法學(xué)習(xí)和研究中學(xué)化學(xué)，一定能提高科學(xué)素養(yǎng)，加深對科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識，在知識技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等方面得到全面的發(fā)展?？茖W(xué)探究可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力、問題意識與解決問題的能力、合作精神與人際交往能力、獲取和應(yīng)用科學(xué)知識的方法、科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度、關(guān)注現(xiàn)實(shí)關(guān)注人類發(fā)展的意識與責(zé)任感。這對學(xué)生的長遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)能力與科學(xué)素養(yǎng)提高有著不可替代的作用。

科學(xué)探究能力的形成與發(fā)展是一個(gè)逐步提高、持續(xù)進(jìn)步的過程。義務(wù)教育階段要求學(xué)生理解什么是科學(xué)探究，通過實(shí)際的探究活動，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，初步掌握科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式與能力；高中階段則要求學(xué)生經(jīng)歷對化學(xué)物質(zhì)及其變化進(jìn)行探究的過程，進(jìn)一步理解科學(xué)探究的意義，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力，體現(xiàn)為：具有較強(qiáng)的問題意識，能夠發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的化學(xué)問題，敢于質(zhì)疑，善于思索，逐步形成獨(dú)立思考的能力，善于與人合作，具有團(tuán)隊(duì)精神；學(xué)會多途徑獲取信息加工處理信息的能力；提高自主學(xué)習(xí)化學(xué)的能力。

八、思維發(fā)展特征

科學(xué)探究是一種思維的過程，是一種多方面、多層次的思維活動。美國教育家杜威曾經(jīng)指出，探究是“對任何一種信念或假設(shè)的知識進(jìn)行的積極、持續(xù)、審慎的思考”，探究的目的是通過使用解釋、證據(jù)、推論和概括來證實(shí)信念?？茖W(xué)探究需要做觀察、提出問題、查閱信息、提出假設(shè)預(yù)測、設(shè)計(jì)探究方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和解釋數(shù)據(jù)、提出答案解釋，在這一過程中，個(gè)體不僅要使用觀察、分類、交流、測量、推論、預(yù)測、假設(shè)等一系列的科學(xué)方法，而且要使用概括、分析、類比、歸納、推理等思維方法來形成觀點(diǎn)、得出結(jié)論，因此，科學(xué)探究的過程也就是科學(xué)思維發(fā)展的過程。

科學(xué)探究是貫穿于化學(xué)新課程的重要特色，是化學(xué)新課程改革的突破口。在化學(xué)學(xué)科的科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計(jì)中，把握好科學(xué)探究的特征，把每一位學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展利益放在教學(xué)實(shí)踐的重要位置上，才能更好地落實(shí)新課程的教學(xué)理念，回歸知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀的三維教學(xué)目標(biāo)的真正提高，讓學(xué)生在化學(xué)的學(xué)習(xí)中既有興趣又有樂趣，有了樂趣還有志趣，使學(xué)生主動獲取知識，發(fā)展能力，提升素養(yǎng)。

［1］王祖浩，王磊主編.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）解讀［M］.武漢：湖北教育出版社，2004

1008-0546（2013）06-0056-02

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10.3969/j.issn.1008-0546.2013.06.024

*江蘇省“十一五”教育科研規(guī)劃重點(diǎn)自籌課題《高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的實(shí)踐研究》（立項(xiàng)號：B-b/2009/02/23，蘇教科規(guī)［2009］4號）成果之一。