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高中新课标科学探究课的探索与实践
广东顺德桂洲中学 望亚玲
摘要:注重创设学习的情景，激发探究欲望，引导学生积极参与和体验探究过程，有计划地学习科学方法、培养科学探究能力和养成科学态度。重视实验在化学学习中多种功能作用，培养创新精神和实践能力
关键词:科学探究、 创新意识、创新品质、创立新思维、创新实践能力。
一、科学探究课的含义及达到的目标。
高中化学新课标明确指出：重视科学探究，使学生体验科学研究的过程，注重创设学习的情景，激发探究欲望，引导学生积极参与和体验探究过程，有计划地、有步骤地培养学生的学习科学方法、培养科学探究能力和养成科学态度。重视实验在化学学习中多种功能作用，培养创新精神和实践能力。重视实验在学习化学中的基础性作用，鼓励学生通过实验学习化学知识与技能，掌握科学研究的方法。科学探究课是指在化学课堂教学中，围绕化学这一领域通过各种渠道传播化学科技知识，提高学生科技意识、使理论和实践相结合、帮助学生掌握最基本的科学方法、形成化学科学素质、形成一定化学科技制作能力及创新能力的一种课型。更明确地说，科学探究课应当成为学习怎样发现、怎样分析、和怎样解决实际问题的课程。科学探究教学过程中所表现的积极性、自觉性、创造性，变“要我学”为“我要学”，尽可能为学生留有发展的余地，最大限度地满足学生的需要，注重学生个性的养成、潜能的开发和智能的发展。科学探究教学创设了学生自主活动和积极探究的情境，激发学生的探究欲望，引导学生积极参与和体验探究过程，获取知识；有计划、有步骤地培养学生的科学探究能力，学习科学方法和养成科学态度。重视实验在学习化学中的基础性作用，鼓励学生通过实验学习化学知识与技能，掌握科学研究的方法。
二、科学探究课与验证性实验的比较及程序和结构
科学探究课和验证性实验比较，后者往往是教师讲授化学知识在前,做演示实验或学生动手做实验在后,其目的在于验证巩固己学过的化学知识和培养操作技能。而科学探究课先尝试实验，然后在观察实验的基础上,通过科学抽象的逻辑思维,自己概括归纳实验现象,分析实验数据,从而揭示出物质变化特点及其规律。
两种实验方法之间差异分析见下表
验证性实验方法 科学探究课实验方法
1.告诉学生详细实验步骤 1.告诉学生如何进行探究的步骤
2.告诉学生结论 2.不告诉学生的结论
3.努力获得所需结论 3.努力探索结论
4.教师依据学生接近结论程度给予评予评价 4.教师依据各组根据和学生书面解释程度给予评价
新课标中的科学探究课教学模式，培养了学生创造能力和严谨求是科学创新品质，培养了学生善于运用科学的学习方法和主动积极参与学习过程, 全面发展了素质。采用科学探究课实验教学方法可以起到验证性实验教学方法不能起到的作用。
三、重视科学探究，使学生体验科学研究的过程。
本课题从定义中可以看出，科学探究课学习是学生在教师指导下进行的，有别于个人在自学中自发的、个体的探究活动。在学习过程中，学生需要的是“指导”或“帮助”，不仅仅是“传授”或“教导”。 科学探究课学习中，教师将是学习活动的组织者、参与者和指导者。老师的主要职责是创设学习情景和学习途径。 科学探究课学习是学生对科学研究的思维方式和研究方法的学习运用。主要是一种学习方法而不是研究方式，它重过程而非重结果的目标定位，决定了在教学过程中每个学生在一定的情境即社会文化背景下，借助教师和同学们的帮助，利用必要的学习资料去获得知识，而不是简单的通过教师传授得到的。在教学过程中，教师要重视帮助学生进行科学探究课学习，并创建自己的教学模式带领学生共同研究、学习，我在实践中体会可分为三个阶段。
（一）、创设生动的学习情景，激发学生探究兴趣
探究学习情景是探究学习活动的背景和舞台。缺乏学习情景的“探究”只是一个要求解答的探究性习题或实验习题。失去了探究的背景和探究的氛围，探究的现实意义和吸引力，就被淡化了。探究学习情景能使学生置于真实的问题情景或对某个问题的探究气氛中。可以使学生清楚地意识到问题的所在，探究、解决该问题的必要性或重要性，产生解决问题的欲望；还可以使学生在心理上意识到，这不是解答习题和考题，不能靠引用、背诵课本或老师讲过的现成答案来解决问题，必须通过自己的思考、试验、资料查阅、与他人交流和讨论来解决问题。创设情境有利于学习的真实性和复杂性，有利于引出整体性的任务。教学设计不仅要考虑教学目标，还要把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。
例如：化学①（人教版）第四章第四节硝酸的氧化性科学探究实验教学程序如下：
1、 提出问题：请同学们思考实验的设计思想是什么？为什么选铜作样本与浓、稀硝酸反应？那么铜与浓稀硝酸反应的实验现象又有什么显著区别呢？
2、 探究实验：学生在上述问题的启迪激发下立即产生一种急于求知的欲望。随即，教师要安排学生分组进行铜与浓、稀硝酸反应的实验（此实验原为教师的演示实验）。学生实验前教师应讲清该试验的操作程序和注意事项并作好观察记录。
3、 观察记录：
铜与浓、稀硝酸反应实验记录
10ml 12mol/L、HNO3加1克铜 10ml 4mol/L、HNO3加1克铜
铜片表面 铜片表面立刻产生气泡,最后铜片全部溶解 铜片表面产生气泡,最 后铜片全部溶解
溶液颜色变化 溶液由无色变绿色,并逐渐加深 溶液由无色变蓝色，逐渐加深
反应速率变化 开始较慢较慢,30s左右突然加快 开始慢一段时间后反应有所加快.后又减慢
试管上部空间气体颜色变化 很快变红棕色,后阶段颜色更深 开始淡红棕色,后成无色,试管口变红棕色.
试管外壁触觉变化 反应后触摸发烫 反应后触摸温热
比较表中实验现象引导学生剖析其中的差异点.即:
(a)为什么浓硝酸跟铜片反应后得绿色溶液，而稀硝酸跟铜片反应后得蓝色溶液呢？
学生最初提出可能是Cu2+浓度差异的，但溶液体积相同,反应掉铜片质量相等,很容易排出这种可能性。联系NO2能溶于硝酸溶液,NO不溶于水，推测“绿色”是Cu2+、NO2混合于溶液中造成的。（这是个难点,学生一时难于理解）此时可追问:”怎样证明这样一个推测 ”讨论后可得出下列验证方案：再加热浓硝酸跟铜片反应的绿色溶液,发现又有红棕色气体放出,溶液变成蓝色.
(b)、为什么反应速率“ 慢 快 慢”的变化
引导学生从浓度、温度、催化剂三方面入手分析,得出反应速率由“慢 快 慢”的变化是多种因素综合影响的结果.
(c)、为什么试管上部颜色变化有明显差异
(d)、为什么反应后触摸试管外壁热感不同
从上面“由表及里”的剖析后,就可引导学生自己总结归纳。
3、归纳结论：
(1)、浓、稀硝酸都有强氧化性,且浓度越大氧化性越强
(2)、绝大多数金属能被硝酸氧化,且变价金属一般能氧化为高价态。
(3)硝酸浓度不同可生成不同的还原产物.一般浓硝酸生成NO2,稀硝酸生成NO,一般不产生H2
4、应用拓展：讨论,将浓稀硝酸加入下列物质中会产生什么现象,并写出离子方程式。
(1) 甲基橙指示剂并微热;
(2) 木炭并加热；
(3) Na2SO4、NaI和FeSO4溶液；
学生讨论回答后,由教师指导评价.。
在以上整个过程中,学生亲自参与发现问题,探索问题,解决问题,这既培养了学生的自信又培养了学生的创新思维。
（二）、引导学生设计科学探究实验，激活学生的创新思维
科学探究的核心是创新思维。而创新思维的主要表现形式就是发散性思维，多角度的思考问题，以求得多种设想、方案或结论。在化学教学中，通过引导学生设计探究实验，学生的创新思维可以得到“活化”和发展。如化学②第二章第二节关于原电池的科学探究我是这样指导学生设计的，把2mol/LNaOH溶液分装在两个试管中,然后分别投入纯铝片和表面沉积有铜的铝片各一片,观察所发生的现象。后者产生气泡速率比前前者快，在这基础上向学生提出下列问题：“能否设计出比较活泼的金属作正极、不活泼的金属作负极的原电池 ”原电池中活泼金属作负极、较不活泼金属作正极,这是学生熟知的.所以问题一提出,马上有学生认为不可能设计出这样的原电池。但也有学生联系教材中的实验展开了联想,联想中创造性思维火花产生了,提出了以下设计方案:
(a)镁、铝作电极,浸入NaOH溶液中,镁的金属活泼性虽比铝强,但镁不跟NaOH溶液反应,所以铝作负极、镁作正极。
还有学生联想到铝遇冷浓HNO3钝化,又设计出另一种方案:
(b) 铝、铜作电极,浸入浓HNO3溶液中,铝的金属活泼性虽比铜强,但铝被浓HNO3钝化作正极,铜作负极。
用电流计验证,果然符合。化学实验诱发学生突破常规,跳出原有知识的框框,能使学生的思维激活到最佳状态,学生的创造能力也得到了培养和锻炼。
（三）、组织交流，调动学生学习的积极性和主动性。
新课标明确提出：“有效的教学活动不能是单纯的依赖模仿和记忆，动手实践、自主探索与合作交流是学生学习的重要方法”。 从资料的搜集与分析、假设提出与验证、学习成果评价直至意义的最终建构具有重要作用，每个学习者的智慧是整个学习群体的共享资源。如在教学过程中，我组织学生分小组讨论。通常，小组学习是最常见的组织形式，它能促进学生之间的沟通，体现“协作”。在合作学习中，也有利于实现“角色扮演”。在小组中，学生既有分工又有合作，分别就某个子问题做更多的钻研，而后再汇总各方面的信息，运用到当前任务中。为了不是个别人“借用”知识，小组必须明确分工，明确每个人的责任，让每个学生都投入到学习活动中，同时让每个同学展示自己的作品或搜集的材料。这是协作过程中不可缺少的环节。其实协作学习的过程也就是交流的过程。包括教师与学生进行相互式的学习，学习小组成员之间通过交流、商讨完成规定的学习任务。首先，学生围绕问题进行讨论可以激活学生的思维，活跃先前的知识，在原有知识背景与当前信息之间产生更多的联系；其次，交流讨论可以使学生思维过程表现出来，学生会感受到观点、方法的不同，从而更好地进行反思和评判彼此的想法和做法。
如在讲解金属钠与盐的反应时，我设计了一个科学探究课，根据以往的知识预测可能出现的现象，大多数同学们都能积极思考，并提出设想。其中有的同学回答得很有道理，特别是后来回答的同学们，由于受到前面的同学提示启发，答案是较完整的；其次，我又请同学们自己来做这个实验，通过实验他们自然而然地对问题有了明确的认识；最后我再请同学们用已学过的化学知识来分析上述实验所出现的现象，同学们不但回答得很好，而且能用方程式来解答，进而将离子方程式写得也很漂亮。
四、科学探究课学习的体会：
（一）科学探究式教学符合科学认识的规律，充分体现了实践--认识--再实践--再认识。在教师的引导下，学生有目的地选择并设计实验，按一定的逻辑体会去发现前人已发现的规律性的知识，培养学生能像科学家那样思考问题，探索事物性质，对促进学生智力发展，形成科学的世界观和方法论将产生深远的影响。
（二）充分发挥了学生的非智力因素，调动了学生学习的主动性和自觉性。
当代教学论发展的一个最基本的特征，就是将学生的认知活动与非智力因素(兴趣、情感、动机等)的影响紧密联系起来。爱因斯坦曾说：“兴趣是最好的老师”。有了兴趣，就会产生学习的主动性和原动力。学生的认知活动离不开积极的非智力因素的激发、维持、强化和调控。在探究式教学中，通过探究前的“假设”“设计”创设探究情境，通过小组之间的交流、分析、实验，使学生产生积极的情绪和体验。再通过学生自行探索达到目的后，给予经常性的鼓励，激发学生的成就动机，让学生享受到成功的喜悦，并使这种喜悦成为一种巨大的情绪力量，从而大大激发学生的求知兴趣，充分发挥了学生的学习潜能。
（三）学生主体地位得以充分体现，各种能力得到了有效提高。
　　在探究过程中，教师起着引导、指导、点拨、评价的主导作用。学生通过实验中，亲自去发现问题，使动手能力和观察能力得到了培养；探究中，发表自己的见解，培养了表达能力；归纳总结，促成学生的自学能力，分析综合能力得到有效锻炼与提高。通过以上学生的动手、动脑、动眼、动口等活动，学生的主体作用得到了充分的发挥。
参考资料：1、人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书化学①（必修）参考书》
2、湖北教育出版社《普通高中化学课程标准解读》
3、人民教育出版社《普通高中课程新课标》
作者简介：望亚玲
身份证号码：422801581228223
工作单位：广东顺德桂洲中学
电话：0757-22997835或0757-28383517
科学探究课的程序和结构流程图
表达与交流
解释与结论
进行实验
猜想与假设
反思与评价
收集证据
制定计划
提出问题

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