包晗

摘要：随着新课改的不断推进，传统的班级授课制已经不能满足学生对知识的需求了，要让学生真正的理解知识，并且运用知识，则要让学生亲自去体验，因而探究学习得到越来越多的重视。本文基于探究学习的基本理论、特点以及探究学习的元素，将探究学习与化学学科结合起来，得出化学教学中两种重要的探究实验教学模式，为教师进行探究教学提供指导。

一、探究学习发展现状

1.探究学习

探究在不同的词典中有不同的解释，但综合各种解释，可发现探究这一词本身有广义与狭义之分。广义的探究是指所有提出问题并解决的过程，其来源于人本身的内驱力以及对一切事物的寻根究底以及好奇心。狭义的探究则特指科学研究或科学探究。美国《国家科学教育标准》中对探究的定义是：“探究是多层面的活动，包括观察；提出问题；通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论，制定调查研究计划；根据实验证据对已有的结论，作出评价；用工具收集、分析、解释数据；提出解答，解释和预测以及交流结果。探究要求确定假设，进行批判的和逻辑的思考，并且考虑其他可以代替的解释。”

探究学习（Inquiry Learning），作为一种被广泛提倡的学习方式，在信息化的教学环境得到了重视，并显示出了众多的优势，随着时代的发展，如今兴起的STEAM教育、项目学习（Project-based learning）无一不是以探究的形式进行。探究学习的发展可以追溯到苏格拉底的“产婆术”，而我国古代的著作《学记》也有关于探究学习的表述：“虽有至道，弗学不知其善也、强而弗抑则易，开而弗达则思”。杜威也提出了以思维的步骤来界定教学的方法，强调在学生已有的知识和经验的基础上建立新的知识经验，从而能够锻炼学习者自主分析和探究问题的能力。杜威提出的思维五步法包括：第一，要有正式的探究情境；第二，情境中要有值得，并且适合探究的问题；第三，针对一系列的问题，学生需要查阅资料；第四，学生要主动耐心的提问、猜测、结社；第五，学生要有机会对所提出的假设进行应用，从而检验自己的成果，这五个步骤也几乎是今天的探究学习的基本元素。而真正提出探究学习的是施瓦布，他指出，探究学习是学生通过自主参与探索活动，从而获取科学知识以及探究能力的过程。

目前，探究学习还没有统一的定义，而国内常见的探究学习的定义有如下两种。第一种是靳玉乐在《探究学习》这一书中所提出的探究学习：“学生在教师的指导下，为获得科学素养以类似或模拟科学探究的方式所进行的学习活动”。另一种则是任长松提出的：“学生围绕一定的问题、文本或材料，在教师的帮助和支持下，自主寻求或自主构建答案、意义、理解或信息的活动或过程”。虽然不同的学者关于探究学习的定义不一样，但是所体现的探究学习的特点都是一致的，即学生是学习的主体，而教师所起的为指导作用，扮演着不同的角色，探究学习的最终目的是让学生获得科学素养，在探究的过程中不仅获得知识和技能，学生的情感、态度与价值观也得到进一步的发展。

一般的探究学习的几个元素包括：提出问题、猜想与假设、反思与评价、表达与交流来设计并展开，并不是所有的探究都包含所有的探究元素，并且可依据探究类型的不同对探究的元素做出改变。而在探究过程中可以依据教师和学生的参与程度，将探究学习按照学生参与探究水平的高低依次划分为验证性探究、结构性探究、指导性探究和开放性探究，而靳玉乐从形成问题、建立假设、制定研究方案、检验假设以及做出结论五个维度将探究划分为五个不同的水平，具体的划分如下表所示：

目前，探究学习已经是一种重要的学习方式，其可以提高学生的学习兴趣，有助于学生学习方式的转变和教师教学方式的转变，但是在实际的教学中，探究学习的开展却遇到了许多问题。如学生的问题意识薄弱，探究能力薄弱、探究资源匮乏等原因都是限制探究学习开展的重要原因，有学者认为目前的课堂教学过分强调掌握知识，而忽略了学生的兴趣和主动性；教师在教学过程中具有权威性的地位，学生在探究过程中蹑手蹑脚，不敢大胆发言；此外，大多数学校都过于追求考试取得高分，导致探究的时间以及条件都非常缺乏。因此，要让学生进行有效的探究学习，让学生的学习活动、方式都发生改变，教师则要进行探究教学。

二、探究学习在化学教学中的应用

1、探究学习在化学教学中的重要地位

化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”5个方面。其中，“科学探究与创新意识”则特别注重学生的探究，课标中要求学生能够“认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题；能从问题和假设出发，依据探究目的，设计探究方案，运用化学实验、调查等方法进行实验探究；勤于实践，善于合作，敢于质疑，勇于创新”。并且，课程标准将“科学探究与创新意识”这一核心素养划分为4级水平，以便于在教学和评价中具体实施。由此可见，探究学习在化学教学中的地位越来越重要，那么，如何在将一般的探究学习与化学教学结合起来，使其具有学科特色呢？

2、探究学习在化学实验中的应用

化学是一门以实验为基础的自然科学。学生通过实验获得知识，锻炼技能。而化学中的探究学习也多集中在化学实验的探究上。有学者指出实验探究教学就是学生在教师的引导下，通过创设问题情境以及对问题的分析和解决，引导学生主动获取知识，培养学生主动学习及实验探究的能力。一般的探究学习的几个因素包括：提出问题、猜想与假设、反思与评价、表达与交流来设计并展开。但是要在一般的探究学习中体现化学学科的特点，并且能够结合具体的实验组织探究活动呢，则需要依据化学实验任务的类型进行适当的选取。可将实验任务的基本类型分为物质性质研究、反应规律研究、物质的检验、分离和纯化、物质的制备等五种类型，不同的实验类型对应的探究活动的组织方式不一致。在化学实验的探究过程中，可以将化学实验验证作为基础来进行化学探究实验的设计。选取物质的性质检验为基本实验类型，那么实验验证一般可分为三步：①介绍性质；②呈现实验；③得出结论。在实际的教学过程中，教师可将实验验证的三步中的任意一步作为开放点，从而设计出不同开放程度以及不同开放水平的探究实验。

图1 实验验证的基本步骤

若将第一步，介绍性质作为开放点，那么则需要学生提出问题，并且进行性质的预测。接着教师再呈现相关的实验，并且得出结论。

若将第二步，呈现实验作为开放点，那么教师在介绍完物质的性质以后，则需要将整个第二步，呈现实验让学生进行设计，而呈现实验实际上又包含三步，首先学生要在了解物质性质的基础上提出问题，接着设计实验方案，再进行检验证明，最终得出结论。

图3将呈现实验作为开放点

在实际的教学过程中，教师可以依据学生的不同水平以及课时的需要，选择不同的开放点。教师甚至可以将介绍性质和呈现实验作为不同的开放点。让学生自行提出问题，预测性质，设计方案，检验证明，最终得出结论，从而将一般的探究的基本元素与化学紧密结合起来，而这也就是化学实验探究教学的一般模式。在实际的教学以及学习过程中，学生未必一次就能够准确的预测性质、设计方案从而得出结论，学生可能需要在预测性质、设计方案以及检验证明这三个步骤反复循环，才能最终得出正确的结论。至此，可以得出第一种化学实验探究的基本模式，即提出问题，预测性质，设计方案，检验证明，得出结论。

图4物质性质研究的探究教学模式一

将介绍性质以及呈现实验分别作为开放点，可以得出关于物质性质研究的一种教学模式。倘若将实验验证的第三步作为开放点，则可得到另外一种教学模式。

如果将得出结论作为开放点，那么教师则不能先向学生介绍物质的性质，

图5 将得出结论作为开放点

而是让学生观察实验得出结论。所以，教师此时则需要呈现实验，而实验的来源可以是生活中的某一个化学现象或者实验中的某一实验现象，让学生发现并且提出问题，接着进行总结，最后得出结论。

如在实际教学过程中，可向学生呈现一个实验现象为：硫酸亚铁在保存时，瓶底会有少量的铁粉，且溶液呈现酸性。接着让学生依据现象提出问题，学生可能提出来的问题有为什么硫酸亚铁保存时需要加入铁粉以及为什么溶液呈现强酸性两个问题。接着依据问题，进行假设，总结与抽象，得出结论。但是，在探究的过程中，学生未必可以通过总结与抽象后立刻得出结论，学生还需要依据假设设计方案，再进行检验证明才能得出结论，而提出假设和设计方案可能是一个反复循环的过程，经过几轮的假设和设计方案，学生才能最终得出结论。因此，可以得出将得出结论作为开放点的第二种物质性质研究的探究教学模式。即教师呈现实验，学生提出问题，接着总结抽象，最终得出结论。当学生在总结抽象过程中不能得出结论时，则进一步提出猜想，设计实验方法，检验证明，才能得出方案，其教学过程可以概括为下图所示。

图6物质性质研究的探究教学模式二

不同的实验任务类型，可以有不同的探究教学模式，教师也可以设置不同的开放点来指导学生学习。而教师只有掌握了这些基本的规律，并且能够基于一定的理论基础对学生进行指导，才能真正的运用探究教学。

在探究教学的基本过程中，教师除了要掌握一些基本的教学模式，还要将探究教学中蕴含的基本的思维方法外显，教给学生分析、解决问题的思路与方法。以上文所提及的探究教学模式一为例，教师该如何教会学生进行性质的预测呢？倘若教师不教给学生一定的思维方法，让学生在头脑中形成一定的模型，学生则可能每次都找不到方向。那么在探究教学的过程中，教师则可以教给学生进行物质性质预测的角度：

基于物质的类别进行预测；

基于物质的价态进行预测；

基于相似物直接类比进行预测；

基于结构、周期律等原理进行预测；

基于生活经验进行预测。

当思维方法外显，给予了学生一定的角度以后，学生则不会感到无从下手。通过分析可知，在化学学习中，不同的实验任务类型可以设置不同的探究类型。而探究的元素以及顺序也可以依据教师的需要进行适当的改变。

 三、总结

化学学科核心素养强调科学探究在教师教学和学生学习中的作用。而教师只有不断实践，结合已有研究以及自身经验，形成合适的探究教学策略以及探究教学模式，才能将探究与化学结合起来，实现核心素养的落地。

参考文献

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[10]宋亚丹. 延安市中学化学探究式学习的影响因素研究[D].延安大学,2016.

[11]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017 年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

注释

1、王润兰,程志娜,刘纪平.基于Blackboard平台的网络探究学习实验研究[J].现代教育技术,2014,24(09):101-106.

2、傅任敢：《学记》译述，上海：上海教育出版社，1981,17.

3、丁证霖等编译：当代西方教学模式.太原：山西教育出版社.1991,72.

4、Schwab,J. J. (1962). The Teaching of Science as Inquiry. In The Teaching of Science.

Cambridge: Harvard University Press.15.

5、靳玉乐.《探究学习》[M].四川：四川出版社，2005

6、任长松.《探究式学习——学生知识的自主构建》[M].北京：教育科学出版社，2005

7、张胤，胡菲．回归实践、回归问题、回归主体一论探究式教学的本质、特征及实施模式［Ｊ］．江苏高教，2013，（4）：69

8、王芝. 探究式教学在初中化学课堂教学中的应用研究[D].淮北师范大学,2015.

9、钟海英. 探究教学的实践研究[D].华中师范大学,2016.

10、宋亚丹. 延安市中学化学探究式学习的影响因素研究[D].延安大学,2016.

11、中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017 年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.