在化学教学中培养科学探究能力的方法研究
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作者:陈钜华
摘 要：探究是科学领域中的一项基本活动，反映着科学家发现问题、展开科学推测与科学验证、提炼与归纳科学结论等发现行为的基本规律。在高中化學教学中组织科学探究活动，稳步提升高中生的科学探究能力也是为了有效转变高中生的化学学习方法，以便为化学课程实现终身教育改革提供一个突破口。本文将从培养高中生科学探究能力的必要性与有效策略两个角度入手，全面分析在化学教学领域中培养高中生科学探究能力的相关问题，希望可以为其他的高中化学教师带来一定的教学启示。
关键词：高中化学;科学探究能力;必要性;实施策略
化学是自然科学领域的基本组成部分，通过研究分子、原子与能量守恒等抽象规律为中心，逻辑性、抽象度很高，使得部分学生无法适应，而部分学生会在学习打击下放弃化学学习，降低了化学课程的教育质量。另外，由于化学学科的知识点众多，对学生的知识记忆能力要求较高，所以部分学生错误地将机械记忆作为学习化学知识的基本方法，严重影响了高中生科学素养的形成与发展。针对这些客观问题，新课改从化学素养角度出发，提出了培养与优化高中生科学探究能力的具体任务，希望可以通过丰富的科学探究活动引导高中生自主探究化学学科规律，为学生的长远进步与健康发展打基础。下面，本文将从符合化学学科的本质发展规律、提升高中生的化学学习效率、促使化学教育走向终身教育发展三个角度来分析高中化学教师提升学生科学探究能力的必要性。
一、 高中化学提升学生科学探究能力的必要性
（一） 符合化学学科的本质发展规律
在自然科学中，探究、发现、创新是十分常见的研究活动，但是却一直被高中化学教师忽视了。为了尽快提升高中生的化学应试能力，高中化学教师习惯用考试评价来分析高中生的化学学习成果，认为学生丢分的基本原因是对化学理论知识的记忆不够牢固，所以片面地强调了化学理论知识，使得化学课堂成为传递化学理论的场所。然而，科学的本质是探究，化学学科同样需要以学生的自主发现为中心，需要引导高中生在化学学习中自主建构知识意义。因此，提升高中生的科学探究能力，也是为了保证高中化学教学活动更符合化学科学的本质要求，同时也更符合高中生的认知发展特征，确保高中生可以在化学学习中受益良久。
（二） 提升高中生的化学学习效率
在传统的高中化学教学中，教师认为一节课的教学效率都与自身密切相关，与学生关联不大，因为学生是以单向接受的方式参与化学学习的。所以，高中化学教师会不断增加课堂信息容量，加大练习难度，导致高中生失去了能动性。然而，在有效教学理论中，人们明确表示只有建立在学生积极参与基础之上、能够保护学生身心健康的教学活动才是有效的。因此，在实施有效教学改革中，高中化学教师要做的便是优化高中生的化学学习方法，全面调动高中生的感知觉能力，通过学生的主动学习、有效学习来达到构建有效课堂的目的。其中，培养与提升高中生的科学探究能力则是以学生有意义学习为中心的教学活动，能够有效引导高中生深入挖掘化学学科的知识发展规律，切实提升高中生的化学学习效率，有效改善高中化学课程结构，完善高中生的认知思维。值得一提的是，通过有效学习，高中生也能产生积极的学习情绪，使其进入积极的学习循环过程之中，进而再反作用于学习活动，进一步提升化学学习效率。
（三） 促使化学教育走向终身教育发展
知识经济时代的到来加剧了新知识、新技术的出现，也有研究表明一项科学研究的有效期一般不超过五年，且会随着未来科学技术的进步而不断缩短有效周期。这个时代发展特征就在某种程度上改变了传统学校教育的人才培养重点，促使人们开始从终身教育角度出发，全面分析高中生可能取得的终身发展，认为最成功的学校教育应该是保证学校教育可以对学生的一生发展都有积极作用，化学学科亦然。通过培养与提升高中生的科学探究能力，高中生可以全面理解化学知识的内涵，通过具体的化学探究与创新应用来整合自己所学到的化学知识，然后结合所学知识研究现实问题，在抽象规律与感性认知之间来回转换自己的学习重点，从而切实发挥化学教育对学生终身发展可能起到的积极作用。反过来讲，如果高中生养成了从化学角度思考现实问题，积极展开化学建模活动的思维习惯之后，那么便可证明高中化学课程教育切实实现了终身教育改革转型。
在高中化学教学中培养与提升学生的科学探究能力并不仅仅是为了高中生的短期应试与长远发展需求，还是为了给高中学校走向素质教育改革积累可行经验，促使高中化学教师不断学习专业知识与专业技能，促使高中化学教师实现专业进步。因此，高中化学教师要积极培养高中生的科学探究能力。下面，本文将从设计明确的自主学习任务，为科学探究打基础;组织探究式化学实验活动，丰富高中生的科学探究经验;突出科学精神，优化高中生的科学探究品质三个角度分析高中化学教师应该如何提升学生的科学探究能力。
二、 高中化学提升学生科学探究能力的有效策略
（一） 设计明确的自主学习任务
科学探究的中心是自主学习，需要随着科学探究任务的实施过程不断汲取新知识才有可能有效完成科学探究任务，对高中生的自主学习能力要求较高。然而，长期的被动接受使得高中生养成了惰性思维，难以把握自主学习活动的一般要求。对此，高中化学教师应该要设计明确的自主学习任务，同时辅以有效的自主学习辅导，利用教师监督与引导帮助高中生明确自主学习方法，以便为后续的科学探究活动做好准备。当然，科学探究与自主学习都是以学生为中心的，如果自学任务超出学生的认知水平，或者由于任务难度过低而使得高中生丧失了自学需求，那么都难以有效生成科学探究活动。因此，高中化学教师要根据学情设计化学自学任务。
就如在“金属的化学性质”一课教学中，我就设计了明确的自主学习任务：归纳关于金属的已学知识;通过教材内容归纳金属钠与氧气发生反应所产生的生成物，并在生活中找到金属钠与氧气发生反应的生成物;分写铝箔在空气中加热所发生的化学反应，有条件的同学要自主操作这个化学实验，详细记录实验现象，为课堂探究做好准备。之后，高中生就需利用“导学案”展开自学，用符号标记自己在自主学习活动中所取得的学习成果，写下个人疑问。进而，高中生便可自主通过化学辅导资料、网络资源等收集关于金属钠、铝化学性质的相关知识，可以是视频、也可以是图文资料，重点是这些学习资料可以有效解释个人知识疑问。另外，学生也可利用面对面交流与网络互动分享自己的自主学习经验，提前内化本课知识，从而切实保障高中生的自主学习效果。为了进一步检测高中生的自学成效，我还要求高中生撰写自主学习计划与完成度分析，由此引导学生积极反思与审视自己的自学水平。 （二） 组织探究式化学实验活动
实验是化学学科的基本課程资源，同时也是最为主要的一种科学探究活动，是化学家用来验证某个科学猜想最常用的一种探究方法。在培养高中生科学探究能力的过程中，高中化学教师也要组织探究式化学实验活动，引导高中生借助实验操作进一步感受化学知识的生成。值得一提的是，化学实验实则还是高中生应用理论所学的实践活动，能够很好地丰富高中生的“做中学”经验，使其从实践角度认识化学知识，有效推动高中生化学思维的形成与发展。因此，高中化学教师要积极组织以学生为中心的化学探究实验，保证学生可以通过实验学习形成一定的科学实践能力。
就如在“化学反应的速率与限度”一课教学中，我就率先引导本班学生学习了化学反应速率这一化学概念的基本内涵，然后将5个学生分成一组，鼓励化学学习小组自主探究化学实验，自主设计化学实验操作计划，根据可行计划操作相应的化学实验设备与药品，观察实验现象，认真记录，由此归纳影响化学反应速率的相关因素。在本轮实验探究中，高中生要自主明确合作分工，比如操作能力较好的学生负责安装实验设备、取放实验药品，而细心、耐心的学生则需认真记录每一个实验操作步骤与实验现象，擅长逻辑抽象的学生则需引导本组成员通过实验观察汇总影响化学反应速率的主要因素，等等。
（三） 突出科学精神
能力与意识一般都是相辅相成的，且外在行为本就是思想意识的直接体现。试想一下，如果高中生的学习意识是以接受为主，那么他们便会将记笔记、背诵化学知识点作为主要的学习方法。但是，如果高中生的内心深处有着自主探究、科学验证的欲望，那么他们便会想方设法地参与化学探究，且会自觉在听讲活动中保持积极思考。而且，良好的科学探究品质可以有效保障化学探究活动的有效发生，直接作用于高中生科学探究能力的发展。因此，高中化学教师也要及时突出化学学科的科学精神，切实优化高中生的品质思想。
在化学实验教学中，我就重点突出实事求是这一重要的科学品质。就如在“化学反应的速率与限度”实验探究中，有的学生在取放实验药品时过于随意，并没有认真登记实验药品的取放量，并未获得预期的实验效果，但是学生却想当然地得出了实验结论，硬性根据教材内容描述化学实验。这种行为就严重违背了科学所追求的求真务实精神，并不利于科学探究活动的有效发生。因此，我就借此提出了以事实为基础这一科学精神的重要性，希望高中生可以在化学实验中摒弃主观猜想，尽量以真实的化学实验现象来展开化学推理。另外，在实验操作过程中，部分学生出现了浪费实验药品、破坏实验设施等行为。对此，我也及时渗透了保护实验设施、节约物资等科学精神。
总而言之，提升高中生的科学探究能力能够直接作用于高中生的化学应试行为，使其形成良好的应试自信。因此，不管是从长远发展角度还是现实教学角度来说，高中化学教师都要积极培养与提高高中生的科学探究能力，全面推动高中生的学习进步与科学成长。
参考文献：
[1]程羽.如何在高中化学实验教学中培养学生的科学探究能力[J].课程教育研究，2018（50）：170-171.
[2]朱优旗.人教版高中化学教材“科学探究”栏目的教学策略研究[D].固原：宁夏师范学院，2018.
[3]刘佳玉.高中化学教学中培养学生科学态度的途径研究[D].沈阳：沈阳师范大学，2018.
[4]张晶.在科学探究和创新意识视角下化学递进式实验教学研究[D].哈尔滨：哈尔滨师范大学，2018.
作者简介：
陈钜华，广西壮族自治区桂林市，广西师范大学附属外国语学校。
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