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1、 白城师范学院 毕业论文（设计）新课程化学探究教学New chemistry course teaching学生姓名： 指导教师： 学科专业：化学所在单位：化学学院 2013年 4月摘要近年来，探究教学逐渐成为课程研究与教学研究的热点问题。探究教学受到了前所未有的重视。尤其是化学类理科学科更加重视探究性教学。然而，对于什么是探究教学、研究探究教学的意义是什么、国内外对于探究教学的研究、探究教学的弊端及优点等问题上还存在很多疑问。因此，有必要深入探讨探究教学的诸多问题。关键词 化学；探究教学；探究主题；自由探究AbstractIn recent years, Inquiry teaching g
2、radually become hot issue in curriculum and teaching research. Inquiry teaching has received unprecedented attention, In chemical science subjects more emphasis on inquiry teaching. However, what teaching is, what is the significance of the research on inquiry teaching of inquiry teaching in China a
3、nd abroad study, explore the disadvantages and advantages of teaching on such issue as there are a lot of questions. Therefore, there is a need to explore in depth research on teaching problems.Keywords Chemistry; Inquiry teaching; Research topics; Free inquiry目录摘要2关键词21、绪论51.1 探究教学的提出51.2 探究教学的内容61
4、.3 本文的主要内容82 、正文92.1 新课程化学探究教学的研究目的与意义92.1.1 有利于“面向全体”教育目标的实现。92.1.2 是促进学生主动、全面发展的核心动力。102.2 新课程化学探究教学的国内外研究现状102.2.1 我国探究教学研究现状102.2.2 国外探究教学研究现状142.3 新课程化学探究教学的问题及启示152.3.1 国内化学探究教学的问题及启示152.3.2 国外化学探究教学的问题及启示193 、结论244 、参考文献265 、致谢291、绪论1.1 探究教学的提出探究教学的思想渊源可以追溯到20世纪初。当时,针对脱离儿童生活经验、纯知识灌输的美国传统教育,著名
5、实用主义教育家杜威提出了以儿童为中心、做中学的教学方法。杜威认为科学教育不仅仅是让学生记忆百科全书式的知识,也是一种过程和方法,他主张教学应当遵循以下步骤:设置疑难情景、确定问题、提出假设、制定解决问题的方案并实施等。仔细分析这种教学模式便可以发现,它与我们今天所说的科学探究有着密切联系。这种蕴涵探究思想的教学模式不仅对美国科学教育产生了深远的影响,也为探究教学的提出奠定了基础。20世纪中叶,在美国教育的学科结构运动中,对于应当采用什么样的方法来教授和学习学科结构,著名生物学家、教育家施瓦布在多年研究的基础上,提出了探究式的教学方法。探究教学的提出是建立在施瓦布的学科结构观上。在施瓦布看来,科
6、学知识不是固定不变的,随着探究方式的更新,它们会被不断地修正。这就是说,学科的结构处于不断的变化中。在科学技术迅猛发展的今天,这一点表现得更为突出。因此,施瓦布主张不能把科学知识当作绝对的真理教给学生,而应作为有证据的结论;教学内容应当呈现学科特有的探究方法,如解决问题的方法、探究叙事等;教师应当用探究的方式来教授知识,学生也应通过探究活动展开学习,即在学习科学的概念原理之前,先进行探究活动,再根据自己的探究提出科学的解释。这种全新的教学方法,无疑对当时的科学教育产生了很大的促进作用。它促使人们思考科学教育存在的问题,积极探索怎样使学生深入理解科学知识,以及怎样提供更多的机会让学生体验科学的过
7、程等。经过几十年的不断研究与改进,如今探究教学已成为美国科学教育中最重要、最有影响的方法。1990年美国科学促进会发表的2061计划强调,科学教育应当符合科学探究的特点。1996年公布的美国国家科学教育标准,将探究列为学习科学的核心方法。一位学者曾指出,如果必须选择一个词来描述20世纪50年代末以来美国科学教育的成果的话,它一定是探究。1.2 探究教学的内容什么是探究教学呢?要阐明这个问题,首先要弄清楚什么是探究。实际上,探究存在于我们生活的方方面面,对任何事情和所有事物的认识都属于探究的范畴。有人称这样的探究为普通探究,它既无研究范围的限制,也无研究方法的限定。普通探究包括许多个子系统,其中
8、之一便是所谓的科学探究。科学探究是在一定的信念和假设指导下进行的。它可以是指科学领域里的探究,即科学家提出关于自然界的问题,寻求答案,深化理解的过程；也可以是指学生在科学课堂所进行的探究，即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动,包括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、提出模型和交流等。从这里不难看出,探究教学实质上是将科学领域的探究引入课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质,并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。探究教学是怎样进行的呢?由于内容、目的、要求和条件不同,探究教学的形式、途径也有多种。但从探究教学的纵向展
9、开过程来看,大体要经过一些类似的步骤,如提出科学的问题、建立假设、制定研究方案以收集证据、得出结论并对问题做出解释、对研究方案进行评估和交流推广等。(1)提出科学的问题在特定的情景中如观察、实验、案例分析、研究图片等,引导学生提出科学性的问题。例如,蜡烛燃烧会产生什么现象?我们吸入体内的气体与呼出的气体一样吗?这些问题应当是通过探究活动能够解决的,并且不能超出学生的能力范围。(2)根据已有的知识和经验,提出假说或猜想例如,对于“蜡烛燃烧会产生什么现象”这一问题,学生可能会做出发光、发热、蜡烛变小等假设。(3)收集证据首先,要制订出较详细的探究计划,计划中应明确所要收集的证据以及收集证据的方法。
10、然后,通过多种途径和形式如观测、实验、调查、查阅文献、观看影视录像、个案追踪分析和上网等,搜集有价值的证据。(4)解释对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理,并运用已有知识得出符合证据的结论,对问题做出科学的解释。(5)评估检查和思考探究计划的严密性,证据收集的周密性,以及解释的科学性,并对结论的可靠性做出评价。如果结论与假设不吻合,应重新确定探究方向、制订方案进行探究。(6)交流和推广通过制作模型、角色扮演、写论文或调查报告、举办辩论会或展览等交流自己的探究结果。交流过程中,要能够解释探究计划以及自己在探究过程中形成的见解,并认真听取他人的意见,对不同的意见进行讨论。最后,将
11、结论运用到不同的情景中。从探究教学的横向展开过程来看,它的每一个步骤可以是多种形式不同的活动。拿收集证据来说,可以通过观测、实验和调查来收集,也可以通过查阅文献和上网来收集。具体情况不同,所采用的方式不同。在探究教学的过程中,教师可以根据活动的难易程度及学生能力和知识水平,进行程度不同的指导。例如问题的来源,可以是学生自己提出的,可以是教师通过特殊的问题情景诱导学生提出的,甚至可以是教师或教材提出的。又如数据的收集,可以让学生通过实验、观察、调查亲自收集数据,也可以给出实验数据,让学生分析并做出解释,甚至将数据和数据的分析方法都告诉学生。这种在教师指导下所进行的探究被称为指导型探究。如果某探究
12、从提出问题、制定探究计划、收集和处理证据到总结交流,完全由学生自己决定,这样的探究被称为开放型探究。 有关探究教学的研究表明,指导型的及部分探究适于学习概念原理,而开放型的及完全探究则有利于培养探究能力。具体采用什么类型的探究,教师应根据实际情况灵活掌握。1.3 本文的主要内容探究教学是指学生在教师的指导下，以类似科学研究的方式去获取知识的一种教学形式。研究本课题的基本内容有探究教学理论的研究包括探究教学的源起；探究教学理论的基础；探究式教学的内涵。我国探究式教学的历史、发展及现状；国外探究式教学的历史、发展及现状；探究教学的模式和应用；探究式教学为我国教育做出的贡献及其目前存在的问题和缺点以
13、及寻求的解决方法。2 、正文2.1 新课程化学探究教学的研究目的与意义2.1.1 有利于“面向全体”教育目标的实现。 我国进行的素质教育改革中，要求教育要面向全体学生。传统的化学教学以教师讲授为主，在很大程度上忽略了学生的个性差异。通过实施探究教学，学生以自己的经验和思考方式来完成学习，可促使每个人都能得到积极发展。 近些年来美国在化学（理科）教育改革的主要方向也是考虑如何面对全体学生，强调科学为大众（Science for all）的思想。美国教育周刊报道：“一项民意测验表明，在理科课堂中使用身边实验的学生和参加问题解决小组的学生，比那些通过讲授和阅读教材的方式学习理科的学生来说具有较好的态
14、度”。年龄在10到17岁的学生中，5个学生有3个说，如果他们能自己做更多的实验，并且和同学及其他人进行交流，就会觉得科学更加直观。有54%使用以探究为基础的方法的学生说理科是他们感兴趣的学科之一。相比较而言，接受传统教育的学生这样认为的比率为45%。同时，在传统教育中，接近25%的学生认为理科是他们比较难学的学科，而经历探究教学的学生这样的情况仅占18%。 考察中外教育史可以发现，含有探究成分的教学活动自古有之。然而，对探究教学的系统研究则始于20世纪初期，此后，探究便成为科学教学的中心议题，在课堂中落实探究教学也一直是许多教育工作者尤其是科学教育工作者所努力的一个目标。但时至今日，“探究教学
15、所面临的挑战仍很明显，从传统讲授向探究转变的步伐仍十分缓慢”。因此，考察探究教学理论的进展，并进而揭示探究教学的发展趋势，不仅有重大的理论意义，也对我国目前正在兴起的探究教学实验或实践有重大指导作用。 2.1.2 是促进学生主动、全面发展的核心动力。 目前，各国把培养学生的科学素养（Scientific Literacy）作为化学课程的目标。以探究为基础的教学对培养学生科学素养有重要意义。通过探究教学，在一定的情景下进行科学知识的学习，可以有力地促进学生对知识的理解和掌握；通过亲自动手参与，可以加强学生的技术设计能力以及加深对科学和技术的理解；学生通过探究活动的学习，可以对科学在环境、能源、健
16、康等方面作用的两面性问题有更深刻的认识，可以更深刻的认识到科学的本质和科学的历史，可以培养批判性思维，学会合作，形成自己的观点和经验。 我国目前制定的全日制义务教育化学课程标准中的内容标准把科学探究列为一部分，并指出：“义务教育阶段化学课程中的科学探究，是学生积极主动获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，激发化学学习兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学的探究方法，初步形成科学探究能力”。由此可见，科学探究在发展学生的科学素养方面居于核心地位。2.2 新课程化学探究教学的国内外研究现状2.2.1 我国探究教学研究现状 我国探究教学研究可以
17、分为理论研究与实践研究两方面。在理论方面，从研究问题来看，主要研究了探究教学的涵义、价值、理论基础、类型、特点、条件、要素、模式、设计、实施与评价、师资培训等问题；从研究视角来看，主要有教育学视角、心理学视角、哲学视角、学科视角、比较视角等。在实践方面，主要研究了探究教学程序、案例研析、影响因素、存在问题与建议等方面的问题。我国探究教学研究的趋势是：构建高水准的探究教学理论体系，探究教学理论研究与实践研究的融合发展，探究教学研究方法的多元化和内在化。 （一）理论研究方面 1探究教学研究的主要问题（1）探究教学的涵义、价值与理论基础在涵义方面，有研究者们认为，探究教学在实质上是一种模拟性的科学研
18、究活动。 具体说来它包括两个相互联系的方面：一是有一个以“学”为中心的探究学习环境。 二是给学生提供必要的帮助和指导，使学生在探究中能明确方向。也有研究者指出，探究教学实质上是将科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。还有研究者指出，探究教学是指在教师指导下学生运用探究的方法进行学习，主动获取知识、发展能力的实践活动。 在价值方面，有研究者从宏观层面指出，探究教学对素质教育、创新教育、科教兴国的实现都有着重要的价值；有研究者从中观层面指出，以注重培养学生的自主性和创造性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习的
19、探究教学能够适应新课程的要求，是实施新课程的有效教学方式。但也有研究者认为，科学探究教学的目的强调做科学，忽视学科学，不利于对概念的深层理解。在理论基础方面，有研究者指出，探究教学的科学基础是科学史和科学哲学，心理学基础是认知结构理论、有意义学习理论和建构主义理论，教育学基础是终身教育理论和主体性教育理论。 但也有研究者提出不同看法，认为科学探究教学的理论基础囿于经验主义科学观，不能反映科学的本质。（2）探究教学的类型、特点与条件关于探究教学的类型，有研究者们指出，学者们一般从两种维度来划分探究教学：从师生所起作用的程度不同，将其分为定向探究与自由探究；按学生思维方式的不同，将其分为归纳探究与
20、演绎探究。 关于探究教学的特点，有研究者指出，与非探究教学相比，探究教学具有以下特点：以培养科学素养为目的；既重视结果，又重视知识的获得过程；重应用；重视全体参与；以学生为中心；有意义。 与科学探究相比，探究教学在探究过程的各个阶段又有自己的特点：探究科学型问题；收集数据得到他人帮助和指导；作出个人意义上的新结论或发现；交流结果的形式灵活多样。 也有研究者指出，探究教学的特点是，以问题为起点，以假设为核心，以合作为师生、生生相互作用的方式，是科学探究过程的简约复演。还有研究者认为，探究教学具有以下五方面的特征： 学生是通过探究活动获得新知和培养能力的； 探究教学注重从学生的已有经验出发；重视证
21、据在探究中的作用；重视合作式学习；探究教学重视形成性评价和学生的自我评价。 关于探究教学的条件，有研究者认为是一定难度的学习对象、充分发挥学生的主体性、一定的知识作基础、融洽的课堂气氛、创设问题情境、优化的探究可能性、良好的探究环境。（3）探究教学的要素与模式关于探究教学的要素，有研究者指出，探究教学的核心要素是问题、假说和求证，并指出探究的问题可来自不同的渠道，提出的问题应该是融于情境的，提出的问题必须具有探究价值。关于探究教学的模式，有研究者指出，探究教学的模式有5E教学模式、学习环模式、萨其曼探究训练模式、施瓦布的生物科学探究模式、社会探究模式。 也有研究者指出，探究教学的典型模式是：形
22、成问题、建立假设、设计验证、表达交流、推广应用；探究教学常模的几种变式有：探究研讨模式、学习环模式和探究训练模式。（4）探究教学的设计与实施在探究教学的设计方面，有研究者们提出了探究教学设计的原理和模式，指出探究教学设计的内容是：探究目标的确定、探究内容的选择与设计、探究活动一般过程及教学事件的设计、探究时间的安排。 在探究教学实施方面，有研究者们论述了教师在探究教学中的地位和作用、探究性提问、探究性讨论、探究性演示、探究性实验等问题。 也有研究者指出，探究教学的实施策略有：精心设计探究问题，激起学生探究兴趣；引导学生学习教材和相关资料；解释问题，合作探究；总结评价，深入探究。还有研究者提出探
23、究性教学的3个基本要诀精心设计探究性问题、详细编制探究导向图、灵活运用元认知提问，可以促进探究性教学理论更好地走向教学实践。但也有研究者认为，科学探究教学的教学操作方法单一化与模式化，不利于学生理解科学的本质。（5）探究教学的评价与评估有研究者指出，探究教学的评估原则是：目的性原则、科学性与客观性相结合的原则、评估学习成绩与学习机会相结合的原则、评估与指导相结合的原则、日常观察与系统评估相结合的原则、教师评估与学生自我评估相结合的原则；探究教学评估指标是：探究精神与探究态度、探究方法与能力、探究行为习惯、美国国家科学教育标准的探究能力标准；探究教学评估的方法是：调查法、作品分析法、能力测验、行
24、为检测与情境法、真实性评估。 也有研究者研究了科学探究教学评价体系的构建与实践，指出科学探究教学评价的基本理念有：评价目的个性化、评价内容全面化、评价方法多样化、评价实施过程化。（二）实践研究方面1探究教学程序这类研究主要介绍课堂探究教学的基本步骤或程序。 有研究者认为，“引导探究”教学模式的基本程序（步骤）如下：创设情境，引出问题；引导激励，活动探究；合作交流，引导建构；自学教材，研讨交流；实践应用，拓展延伸；总结评价，深化化验。也有研究者以的绿色蝈蝈为例，把探究教育学具体分为三步。 第一步：探究内容，整体感知。 这一步即是探究文本写了什么。 第二步：探究成文之因，了解写作依据。 第三步：探
25、究文质优劣，取精弃糟。2探究教学案例研析这类研究主要对实践课堂教学整体或部分环节进行呈现和评析。 研究中我们发现，探究教学的案例涉及到了各个学科，其中以理科（物理、化学、生物等）的案例居多，人文学科相对较少。 如有研究者从一个物理课例出发探讨探究教学的实施策略。他首先介绍了课例 “研究影响蒸发快慢的因素”教学片段，然后提出探究教学的实验策略。还有研究者首先介绍了走一步，再走一步一课的合作探究教学实践（课前带着问题预习和准备，课堂上通过讨论确定问题；带着问题合作探究，通过分享及时消化；进行小结教学，对学习进行评价），然后对教学进行反思。3探究教学影响因素这类研究主要提出了影响探究教学的因素并对其
26、进行分析。 有研究者指出，教师和学生对科学探究的热情也受到不同程度的制约，这主要表现在以下几个方面：教师实施探究教学遇到的困难多，学生课业负担太重，教学设施严重不足。 也有研究者指出，高中物理探究教学的影响因素表现在课程资源、教师、学生及评价等方面。 教师对物理探究教学的影响有：教师探究教学理念的影响，教师专业素养对探究教学的影响，教师对探究理解差异的影响；学生对物理探究教学的影响有：学生探究习惯的影响，学生探究知识的影响，学生探究倾向的影响；其他因素对物理探究教学的影响有：硬件设施的影响，教学时间的影响，评价机制的影响。2.2.2 国外探究教学研究现状如何界定探究这一术语，是探究研究文献中最
27、模棱两可的问题。研究者们对探究提出多种不同的看法，但大体上可分为两大类：一是把探究描述为科学家所做的工作，即科学探究；二是把它看作教或学的过程。如凯尔(W.C.Kyle)等许多研究者认为“探究”不同于“科学探究”，前者指教学程序，后者指科学家所做的工作。美国国家科学教育标准中的探究定义实际上认可了这种划分：“科学探究指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。探究也指学生用以获取知识、领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动”。后句中的探究指教学中的探究，它实际上是对科学探究的探究。考查作为教学过程的探究时可以发现，30多年的研究中出现
28、了多种不同形式的教学模式，它们都被统称为探究教学。下面是最普遍的五种：1、萨其曼探究教学模式 萨其曼(J.R.Suchman)坚信课堂上要开展探究教学必须满足三个条件：第一，有一个集中学生注意的焦点，最好是一个能引起学生惊异的事件或现象；第二，学生享有探索的自由；第三，有一个丰富的容易引起反应的环境。运用这种观点作指导的探究教学模式，一般由一个惊异事件或现象开始教学；接着让学生对他们所观察的现象提出“是”或“否”之类的问题，以收集数据；当学生对观察结果作出推测性解释(假设)后，他们进一步通过“是”或“否”之类的提问来检验自己的假设。无论在哪一阶段提出“是”或“否”的问题，都必须是操作性的，即能
29、用实际经验或实验来回答。 2、有结构的探究(Structured Inquiry) 有结构的探究是指，探究时给学生提供将要调查研究的问题、解决问题所要使用的方法和材料，但不提供预期结果。学生自己要根据收集到的数据进行概括,发现某种联系，找到问题的答案。研究者们称此种探究为一级水平的探究活动。有结构的探究和相应的证明活动，又被人们习惯地称作“食谱式活动”。 3、指导型探究(Guided Inquiry)。指导型探究是指，探究活动时只给学生提供要调查研究的问题，有时也提供材料，学生必须自己对收集到的数据进行概括，弄清楚如何回答探究问题。这种探究被称为二级水平的探究活动。 4、自由探究(Free I
30、nquiry)。自由探究是指，在探究活动时学生必须自己独立完成所有的探究任务，当然也包括形成要调查研究的问题。从许多方面来看，自由探究类似“搞”科学，即科学探究。研究者将这种探究称为三级水平的探究活动。 5、学习环(The Learning Cycle)。学习环是一种很有影响的科学教学模式，被广泛地称作探究教学。尽管它有多种多样的表现形式，其基本程序不外乎是：开始是探索阶段，让学生从事各种探索活动，以便从经验中产生新观念；接着是引入概念阶段，让学生给前面发现的观点或经历的想法命名；最后是概念的运用阶段，让学生有机会把新观点运用到不同的背景中去。2.3 新课程化学探究教学的问题及启示2.3.1
31、国内化学探究教学的问题及启示2.3.1.1 化学探究教学的基本要求1、教授一些化学事实教师应为学生的探究活动传授一些基本的科学事实，同时，学生记住这些内容是必要的。没有这些事实，学生将不可能发现新的知识，或者对现实构建一些错误的理解。如果学生不能记住化学元素符号和化学式，不能掌握物质的颜色、状态等物理性质和化学性质以及化学科学中的一些基本的定律等科学事实，以后的化学学习将无法开展下去。如果学生不能掌握化学科学的基本框架 （结构决定性质、性质反映结构的元素单质性质的递变规律等），则他们也不能掌握探究的途径，科学探究只能是纸上谈兵，落不到实处。2、选择核心问题进行探究当前国际化学教育改革的核心毫无
32、疑问是科学探究。但是，强调科学探究不是为了追求探究而探究，也不是任何内容都需要通过探究来完成，而是应强调围绕化学核心概念来进行探究。科学探究活动应该是强调过程和结果同样重要的教育活动。学生在教师选择的主题中确定具体的内容来进行探究。教师帮助学生在掌握科学过程和理解科学概念间建立起批判性的连接。在探究过程中，学生不仅仅是观察、推断和实验，还要求学生必须利用科学推理和批评性思维去发展他们对科学的理解。概念的得出、应用和科学探究的其他阶段一样重要，即虽然探究是核心，但概念的获得同样应得到强调。3、鼓励有分歧的见解追求学生有分歧的见解是探究教学的重要因素之一，要鼓励学生在课堂中独立、创造性和批判性地思
33、考。教师可以提出有分歧的问题来引出许多不同的答案，在这个过程中，要努力平等地呼唤所有的学生积极地参与。例如，在全日制义务教育科学（79年级）课程标准中举了一个开放性的、答案不是唯一的问题。在学习物质性质时，为了让学生更好地应用燃烧中的化学现象和气体密度的知识，学习做出科学假设和进行科学思维的方法，提出如下问题：如图1所示，放在同一平面上的两支蜡烛一高一低，点燃以后，用透明塑料罩罩在蜡烛上，问哪支蜡烛先熄灭。教师可以利用这个答案不确定的问题来鼓励学生独立、创造性和批判性地思考为什么有时候高蜡烛先灭，有时候低蜡烛先灭。教师处理有分歧的见解要依靠环境，如果学生能够产生有助于探究的问题，则就继续进行下
34、去，以便获得内容的核心。4、拓展化学知识探究使教师对教学内容知识的需要明显地增加了，并变得更加重要。在学生的决策、疑问、争论中，教师必须依靠更多的化学经验、关于资源的知识和快速思考的能力来配合。具有丰富的知识的教师可以为学生准备多种学习经验，提供更多的机会去深化对概念的理解。当教师进行探究教学时，则必须经常深入学习知识，应寻找每个机会去深化化学知识。例如同化学领域的专家进行交谈；寻找机会同化学家在真实的研究中一起工作；利用杂志和网络作为资源；与那些能够为你提供建议和资源的专家建立联系；进行广泛的阅读等途径来加强自己的知识，教师不仅仅通过这些方式来丰富自己的化学知识，同时也是对他的学生进行终身学
35、习实践的示范。5、提高教学能力教师的技能对探究来说是关键的，如果教师缺乏充足的课堂设备，就显得更加重要了。即使有充足的设备作支持，在从事探究过程中，教师也将面临着许多困境。教师如何利用发现并提供指导？教师什么时候进行干预？教师什么时候站在后面让学生犯“错误”？当教师不直接进行指导时，应该做什么？这些问题需要利用管理策略来解决。6、合理使用时间目前的化学课程改革中，化学教学的课时有所减少。有的教师认为时间有限，教学内容讲不完，无法进行探究活动。在知识剧增的时代，要求学生掌握全部化学知识已经成为不可能。这就要求在新的形式下，教师要改变传统的教育观念，积极开展探究活动。通过实施探究活动，让学生掌握科
36、学探究的一般过程和方法，理解化学科学中的核心概念，才能做到举一反三，事半功倍。尽管教师面临着许多时间的限制，但必须保证学生有充足的机会去探究核心概念。教师要合理利用时间以便使学生可以实践概念，不是一次而是定期地在不同的内容和不同复杂性水平上来实践。同时，化学课程改革实施弹性的课程目标，这也为教师寻找更多的时间来实施科学探究活动提供了机会。2.3.1.2 化学探究教学的实施策略1、要认识到科学探究是一个连续体探究是一个连续体。在探究连续体的一端是使用现成的活动和做“菜谱”式的实验；在中间阶段由教师指导进行探究或使用科学中成型的方法；在最远端，学生要自己确定问题和进行调查。教学的最终目标是向着探究
37、连续体的最远端前进，在这里，学生将参与到全部的探究当中来。认识到探究是个连续体，教师则应考虑教学技能、学生的准备情况、学生的成熟情况和能力以及教学目标等一系列的变化。有时，为了适合一定的目标，往往需要教师在探究连续体的两端来回移动。探究活动的复杂性应随着学生的年龄和经验的变化而变化。学生能进行资料的收集工作时，就不需要教师做复杂的准备工作和进行全面的解释。2、在教学中要注重表达探究的本质教学环境应考虑智力活动的精确性、态度和科学家进行探究过程中拥的特定的社会价值观。为了创建反映探究本质的教学环境，教师应该：尊重观点、能力和经验的多样性；示范和强调科学探究的技能、态度和价值观 （质疑、好奇和对自
38、然的尊重等）；使学生能够在学习的过程中有机会产生重要的影响；在分享科学论述规则的理解上，促进讨论；扩大学习资源，包括公众、一些组织以及校外的资源。3、把化学实验整合到日常的化学教学活动当中以往的化学实验教学往往注重实验技能的训练，以及对化学知识和化学概念原理等的验证上，化学实验的功能没能充分得到发挥。在探究教学中，有效地完成探究活动，不能把化学实验孤立地看待，它应该是实现科学探究目标的手段，又是科学探究的学习内容。例如，美国社会中的化学教材（Chemistry in the Community） “我们水的供给”这个版块中的第一单元“水的质量”中有如下内容：1、介绍；2、实验活动：污水；3、你
39、的决定：信息的收集；8、你的决定：对水进行分析。其中化学实验有机地融合在问题解决中。这里不仅有科学探究一般过程和方法的教育，同时也有具体的实验操作（例如，要求学生利用倾析法，以沙子和碳过滤等方法进行水的净化）。这样，在探究过程中把化学实验作为探究的工具和手段来实现科学探究的目标，并获得实验技能的养成。4、利用管理策略促进科学探究活动在管理、教学和学习之间存在着重要的联系。在探究活动中，应用有效的管理技能促进学生积极参与。以探究为基础的教学允许学生有更多的自由去创造，但他们的探究应该在一定的框架内，教师利用管理策略为学生提供安全、良好的组织和积极的环境框架。在这里，学生能学习和理解核心内容。教师
40、通过在教室中走动和与个别学生谈话的方式来积极地管理学生。在这个过程中，教师要保证在多样化学习的前提下，与尽可能多的学生进行合作。教师强调学生要积极地参与，并选择保证他们积极思考的活动，鼓励学生自己解决困难，查找资源。在探究活动中，需要技术丰富的教师去指导学生学习，使学生完成任务，知道什么时候进行讨论和转入新的问题，保证课堂进程向学习目标前进。它需要有勇气的教师去鼓励学生提出他们自己的观点，决定产生建议、争论、解释和结论的有效性，以及参与结论的确定。5、转变角色，分享控制在教学中，教师的一个主要目标是帮助学生成为问题的解决者和批判性思维者，教师和学生都呈现出新的角色。教师的主要职责是在一个丰富的
41、学习环境中确定学生要学习的核心概念、实施探究的计划，给学生一些必要的指导和为学生表达学习结果提供机会等。学生主要完成观察和探讨，独自或者以小组的形式与同辈以及老师进行商讨和争论，讨论他们自己的观点和构建解释、测试他们自己的假设，交流结果，考虑各种反馈。考虑可变的解释以及重新进行探讨等内容。2.3.2 国外化学探究教学的问题及启示2.3.2.1 并不是所有的问题都可探究,首先要善于创设富有诧异性的探究主题萨其曼在小学科学探究训练计划中明确指出,一个富有诧异的、隐含一定科学概念或原理的、难易程度匹配学生认知水平的问题,才能成为引发学生的好奇心、激发学生内在探究欲望的真正可探究的问题。在当前化学探究
42、教学的热潮中,有些教师认为只要有一个问题便可开展探究教学,便可让学生体验科学探究、感悟科学精神。诚然,探究是始于问题,问题能激发探究,但并不是所有的问题都能引发探究。如一些只需要回忆便可获得答案的复现性、结论性问题根本就无须探究,也不能成为学生探究的原始动力。对于任何具体的探究活动而言,引发探究的问题都不是信手拈来的,它必须有一定的特性和要求。因此,在化学探究教学过程中,所拟定的探究主题要具有惊奇感,是学生真正感到困惑与诧异,急于探求并想获得答案的问题。教师在教学过程中要注意使探究训练中的问题设计一定达到让学生一见到它就很难无动于衷的效果。因为,问题的诧异性是他对探究问题的最为核心的要求。如在
43、讲“水的净化”一课时,用三种水即天然的河水、自来水和纯净水设问:我们怎样将河水转变成自来水,再把自来水转变为纯净水呢?通过创设问题情境,激起学生的兴趣与诧异,引导学生进行实验探究,了解静置、吸附、过滤、蒸馏的净水方法。现行的义务教育课程标准实验教科书化学共有几十个“活动与探究”,所涉及的内容广泛。如“酸雨危害的模拟实验”、“溶液酸碱度对头发的影响”、“植物的花瓣或果实制指示剂”等,这些探究主题都具有一定的诧异性,如果能在适宜的情境中进行探究活动,注意营造探究氛围,激发学生的好奇心和探究心,一定能激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习,获得化学知识和技能。从而也使学生从这些探究活动中
44、体验到化学的魅力。2.3.2.2 所创设的探究主题要具有挑战性萨其曼在问题设计策略中强调问题的难易程度要与学生的认知水平相匹配,不可太难,也不可太容易,这是非常值得我们借鉴的。具有挑战性的探究主题指问题难易程度适中,但要隐含着未知,是学生根据现有知识经验和能力水平不能独自解决,却可以在他人帮助下获得解决的。在化学探究教学中,所拟定的探究问题的挑战性要有一个恰当的度,使学生能够“跳一跳,摘桃子。”这样才利于学生开展化学探究学习,促使他们的探究能力获得最大限度的发展。否则,问题过易,不能激发学生探究的兴趣,使他们产生厌倦与轻视的心理；问题过难会使学生感到力所不及,望而生畏,失去探究的兴趣和勇气,从
45、而同样失去发展的机会。2.3.2.3 通过培养学生探究活动中观察能力与假设能力,提高学生的探究技能萨其曼一再强调良好的探究不是天生的,而是不断学习与训练的结果,而掌握一定的探究技能是学生有效开展探究活动的必要条件。他精心设计探究训练的主要目的之一就是为了使学生获得探究的技能,学会探究。他以富有诧异的问题情境来激发与延伸学生的好奇心,以实现对学生观察能力的培养。他的这一思想启示我们,并不是所有的学生都具有良好的探究能力,若要让学生顺利地进行探究活动,要注重学生探究技能的训练。因此,在化学探究教学过程中,教师首先要注重学生观察技能的培养,引导学生把观察与思维相结合,让学生带着问题去观察,而不是为了
46、观察而观察。在学生充分观察的基础上,要注重培养学生提问的技能。教学中教师一定要指导学生学会观察。学生对化学实验具有强烈的好奇心,很容易被突如其来的新现象所吸引,从而忽略了真正的观察。为此,教师一开始就注意当好领航员,告诉学生应该观察什么。其实,所谓观察实验现象,就是要观察实验过程中物质的状态和颜色的变化以及是否伴有发热、发光,产生气体,生成沉淀等。这样经过一段时间的“领”,使学生逐步形成独立观察习惯。其次,教师在实验教学中指导学生怎么观察。实验前,我们要求学生观察药品的状态、颜色、仪器的形状和连接。实验中,我们要求学生集中精力观察,力争做到看准、看细,避免感知信息的片面性,同时还要善于带着问题
47、去观察,抓重点,抓本质,对一些异常现象也不放过。萨其曼非常注重学生假设能力的培养。而他在训练学生假设技能的过程中,首先考虑的是学生已有经验和知识。这一点也是值得我们借鉴的。如果学生缺乏经验,就变成胡猜乱想,这会违背科学严谨求实的精神。当学生提出不合理的假设,也应像萨其曼要求的那样,进行详细地分析,建设性地提出修正建议,既不能妄加赞扬,也不能轻视或嘲笑。在化学教学中,学生探究的多是人类早已发现的、成熟的知识内容。教师要指导学生从问题本身出发,充分发动全体学生积极参与,采用发散思维做出尽可能多的猜想和假设,并不断地在探究活动中,排除那些错误的假设,修正不完整的假设,提出新的完整的假设。如“燃烧条件的探究”,通过发动学生根据自己的经验,一般会做出如下猜想:有可燃烧的物质;要有空气;要点燃;要有氧气;要有风;不能有风;燃烧物要干,显然是互相矛盾的,最终发现所谓的风,即为空气。因此猜想是正确的假设。进一步探究可知又是的本质。2.3.2.4 善于纠偏与因势利导萨其曼指出,在探究活动中,教师一方面要善于排除与探究无关的任何干扰因素,确保探究活动的预设性与生成性;另一方面,教师也要善于处理活动中的一些合理的偏导因素,剔除探究活动“矫揉造作”的通病,而使探究