对科学探究学习过程的认识——2011年版义教课标学习体会

■淮南七中尹小收

化学课程标准明确指出：“科学探究是一种重要而有效的学习方式，在义务教化学课程内容中单独设立主题。”可见科学探究对学生探究能力的提高和思维的启发有着很重要的作用。在近几年有关科学探究的题目在中考中占据不可替代的地位，因此对科学探究的学习和掌握对学生来说有着非常重要的意义。

一、科学探究是什么？

从本质上讲，科学探究是科学家们对自然现象或疑问的一种研究。对于熟悉的问题，我们可以靠着经验就知道如何解决，但是如果问题是我们从未见过的，这时候，就需要想出一个方法来解决它，而这个解决问题的方法就是一个探究过程。同时，科学探究还是一种认知活动，尤其是中学中的探究活动，要经历一定的活动过程或阶段，如发现问题、提出假设、制定研究方案、检验假设、得出结论等，这些活动过程构成了探究的科学过程，进而成为判断某些活动是否是科学探究活动的依据。

可见科学探究的目的是发现和揭示客观事物的本质及其相互关系，掌握自然发展的规律。在探究过程中，为了发现和认识自然现象或事物的特征，揭示自然的发展规律，需要运用一些科学的方法，如观察、分类、比较、实验验证等来寻求对于自然疑问的答案，获取对于自然界的理解。科学探究的核心思想是善于利用科学的方法。所以从某种意义上上说，科学探究的目的就是让大家掌握科学的解决客观问题的方法。

二、为什么要进行科学探究？

第一、科学探究有助于学生掌握基本的实验技能。化学实验是学生进行科学探究的重要方式，学生具备扎实的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础，科学探究的重要环节之一是要求学生设计实验。比如有个探究成分的题目：

例题：有一包黑色粉末，已经证明主要成分是铁粉，但是取少量该黑色粉末放入水中发现有仍有少量黑色粉末浮在液体的上方，于是同学们据此现象猜想此黑色粉末中除了铁粉还可能含有炭粉，要想证明有炭粉，首先就要把其中的炭粉分离出来，学生会思考：炭粉和铁粉都是不溶于水的，铁溶于稀盐酸，而炭粉不溶，因此加入足量稀盐酸后，通过过滤就会分离出炭粉，学生如果对这些实验不熟悉就很难完成实验，反过来，学生如果认真的探究了这个过程对其实验操作也有很好的帮助。

第二、科学探究的过程有利于学生思维能力的提高。科学探究是一个一环扣一环的逐步探究过程，往往需要提出问题，对问题进行比对，筛选相关信息，设计实验验证结论等复杂的思考过程，任何一个环节都要求学生做出自己的判断或者提出方案。这里有个例子：某工厂废气中可能含有四气体：CH4、H2S、CO和H2，现在已知可能含有其中的三种气体，让大家来猜测有几种假设，很明显这时候涉及的问题就不是简单的猜想了，而是考察学生思维的严密性。更重要的是探究题中的设计相关方案，主要是对问题进行思维的突破和创新，往往需要打破常规，别出心裁，在综合各种方法的同时，提出切实的解决实际问题的方法，要求学生的思维容量增大。

第三、科学探究过程有利于创造先进的课堂文化，突出学生的主体作用。科学探究是在发现问题的基础上展开的，从一开始，学生就带着问题，带着自己的思考，同时由于选择都是贴近生活的多样探究活动，在一定程度上更能吸引学生的注意，激发探究的欲望，因而学生的探究是主动的，比如，在发现问题的基础上提出猜想，就完全可以让学生去作出假设，而教师要做到的是引导学生对假设进行分析，再让学生自己去取舍，同时在设计实验的过程中，更能体现学生主体地位。

三、怎样进行科学探究？

根据科学探究的过程，我们可以把科学探究的八个要素分为三个层次：科学探究的基础、科学探究的核心和科学探究的关键。如果能够按照这三个层次科学地进行探究，可能会后很多突破。

1.打牢科学探究的基础，有三种最基本的能力要求学生牢牢掌握，那就是观察、记录和表述。科学探究的要素中，进行实验、收集证据、表达与交流这三个要素中与观察、记录和表述能力有着直接的关系，尤其是在进行实验的过程中，观察记录贯穿于整个过程。作为科学探究的基本功，观察、记录和表述能力的训练应该在学习化学的最初两个月中进行。只有掌握了良好的观察、记录和表诉能力才能为后续的科学探究和化学学习打下良好的基础。在前两个单元中走进化学世界和我们周围的空气就应该旨在培养学生的观察、记录和表述能力。尤其是在第二单元“氧气”的学习章节中是培养学生这几种能力的好素材。

2.掌握科学探究的核心工作：科学分析和结论。分析和结论贯穿于八个要素中的解释与结论，反思与评价这两个要素中。分析和结论本质上是学生思维能力的体现和运用，往往对一些复杂的现象进行对比，找清楚变量，最终生成有价值并可表述的结论。分析过程包括对问题的提出要合理，要有一定的理论依据和经验支撑；对事实与证据进行加工与整理，初步判断事实证据与假设之间的关系；对探究结果的可靠性进行评价的意识。结论的得出一方面联系学习的化学知识，另一方面要培养学士分析和得出结论的能力。

3.提出问题和方案设计是科学探究的关键。提出问题和方案的设计贯穿于科学探究八个要素中的提出问题、猜想与假设、制定计划这三个要素中。善于提出问题是学生求知欲增强的标志，科学探究的最终目的就是提高学生提出问题和解决问题的能力，对于问题的提出注意以下几点：问题要联系实际，不能凭空捏造问题；提出问题的时候往往要结合以往的经验和所学知识，提出的问题有探究意义。猜想与假设要合理，经得起实验验证。方案设计要求学生通过讨论，根据所探究的具体问题设计简单的化学实验方案，要求学生要有控制实验条件的意识。

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