（课程与教学论专业论文）高中化学课堂探究教学与案例研究.pdf

摘要 本论文以新课改为背景，以高中化学课堂教学为载体，运用案例研究的方法， 对高中化学课堂探究教学进行了研究。主要内容分为五个部分： 第一部分阐述了论文的研究背景、国内外探究教学的发展状况、研究的意义、 主要内容和方法。 第二部分为理论研究。在文献调研的基础上，结合新课程标准，对探究教学 的相关概念、探究教学的基本结构和要素以及高中化学探究教学的价值定位进行 了理论阐述。 第三部分为实证研究。通过对高中化学教学中三个典型探究教学案例的实录 和分析，笔者认为现阶段高中化学课堂探究教学存在着过分追求探究教学形式、 教师探究教学实践能力不足、学生认知水平受忽视、师生角色错位以及教学时间 受限五个方面的问题。 第四部分为探究教学的策略研究。针对案例实录和分析所反映出的问题，提 出了自己的建议与思考，并列入了较多的案例展示。 第五部分为研究后的反思。本研究者认为探究教学的广泛实施任重而道远。 关键词：新课程标准高中化学探究教学案例分析策略研究 a b s t r a c t u n d e rt h eb a c k g r o u n do ft h en e wc u r r i c u l u mi n n o v a t i o n , w eh a v es t u d i e d i n q u i r yt e a c h i n gi nh i g hs c h o o lc h e m i s t r yc l a s s r o o ma d o p t i n gt h em e t h o do fc a s e s t u d yi nt h i st h e s i s t h em a i ns t u d yc o n t e n t sa r eg i y e n a sf o l l o w s ： t h ef i r s tp a r te x p o u n d st h eb a c k g r o u n d ，p u r p o s e ，m e t h o d ，c o n t e n t so ft h es t u d y a n dt h ec a u s eo f t h ei n q u i r yt e a c h i n ga th o m ea n da b r o a d t h es e c o n dp a r ti st h et h e o r e t i c a ls t u d y b a s e do ni n v e s t i g a t i n g ，w ei n t e r p r e t e d d e f i n i t i o n sa b o u ti n q u i r yt e a c h i n g , t h ef o u n d a t i o ns t r u c t u r ea n dc o n s t i t u e n t so f i n q u i r y t e a c h i n ga n d t h ev a l u eo fi n q u i r yt e a c h i n gi nh i g hs c h o o lc h e m i s t r yc l a s s r o o m 1 1 砖t l l i r dp a r ti st h ed e m o n s t r a t i o ns t u d y b ya n a l y z i n gt h r e et e a c h i n gc a s e si n h i 曲s c h o o lc h e m i s t r yc l a s s r o o m ，w ef o u n ds o m ep r o b l e m st h a t h e l db a c kt h e p r o g r e s so ft h ei n q u i r yt e a c h i n ga sf o l l o w s ：e x c e s s i v ef o r m a ti ni n q u i r yt e a c h i n g ， w e a ka b i l i t yt op e r f o r mi n q u i r y , i g n o r i n gc o g n i t i v eo fs t u d e n t s ，i n t e r c h a n g eo f t e a c h e r - s t u d e n tr o l ea n di n s u f f i c i e n tt e a c h i n gt i m e n 坨f o u r t hi st h ec o u n t e r m e a s u r es t u d y w ep u tf o r w a r do o u n t e r m e a s u r e sa tt h e p r o b l e m si nt h r e ec a s e sa n dp r o v i d e ds o m ec o r r e s p o n d i n gc a s e s f i n a l l y , b yr e f l e c t i o no n t h er e s e a r c h ，w et h i n kt h a ti n q u i r yt e a c h i n gi nh i 曲s c h o o l c h e m i s t r yw i l lb ea r d u o u s k e yw o r d s ：n e wc u r r i c u l u ms t a n d a r d s ，h i g hs c h o o lc h e m i s t r y , i n q u i r yt e a c h i n g ， c a s ea n a l y s i s ，c o u n t e r m e a s u r es t u d y 附件三： 湖北大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。 论文作者签名：奄窆科羡峻时间：为为年占月2 ) 日 学位论文使用授权说明 本人完全了解湖北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即： 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本： 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文： 在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 ( 保密论文在解密后遵守此规定) 论文作者签名：钠阪彰致 签名日期：汐为年6 月日 导师签名： 签名日期：年月 曰 1 绪论 1 1 课题提出的背景 早在1 9 7 2 年，联合国教科文组织( u n e s c o ) 的国际教育发展委员会提出的 报告学会生存就曾预言：未来社会是一个学习化的社会，要为生存而学习“1 。 2 0 年前，教科文组织的2 l 世纪教育委员会又提出一份报告财富蕴藏其中提 示：“终身学习是打开2 l 世纪光明之门的钥匙”。1 。由此可见，2 1 世纪是信息 化和终身化学习的社会。信息时代的学习不仅是知识的学习，更重要的是学习 意识和学习能力的培养和提高。终身化学习时代的到来，要求人们必须学会生 存、学会学习。在这一新形势下，以培养学生学习素养为出发点的探究教学已 被世界各国的教育界所关注，探究教学的发展和应用正在改变着学生的学习方 式、思维方式和生活方式。 在我国，教育行政管理部门也充分认识到t 2 u 强探究教学的重要性和紧迫 性。新颁布的普通高中化学课程标准( 实验) 反映了现代化学教育鲜明的时 代感和使命感。它对化学进行了重新定位：化学是科学教育的重要组成部分， 对提高学生的科学素养、促进学生的全面发展有着不可替代的作用。1 。它规定： “通过以化学实验为主的多种探究活动，使学生体验科学研究的过程，激发学习 化学的兴趣，强化科学探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新能 力和实践能力。川”新课标无疑向我们表明了：化学教学的核心不仅仅在于让学 生掌握知识，更要关注学生的内心体验、关注学生的全面发展。让学生在学习 化学的过程中去体验和感受化学知识的发生和发展，在知识的形成应用过程中 养成科学的态度，获得科学的方法，提升思维品质，形成终身学习的意识和能 力。这些正是探究教学所追求的教学目标所在。 然而，纵观当前高中化学教学现状，由于长期以来受片面追求升学率的影 响，应试教育的现象依然广泛存在。主要表现有：( 1 ) 以教师为中心进行教学， 学生依然处于被动接受的地位；( 2 ) 过分强调教师如何教，忽视学生如何学，从 而导致学生学习质量难以大幅度提高；( 3 ) 只灌输知识不教给学生学习方法。造 成学生“高分低能”；( 4 ) 传统的验证性实验，严重限制了学生的科学思维能力 的发展，不利于激发学生的学习兴趣；( 5 ) 片面追求升学率，减少学生动手实验 的机会，使学生对仪器使用和操作不重视，导致学生在大学或生产实践中不能 独立工作。这些应试教育的弊端严重阻碍了当前化学教学改革，新课改所提倡 的探究教学在推进过程中遇到了很多困难。丽在这诸多困难之中，教师的教学 实践对于课堂教学起蕾关键作用。如何帮助教师在化学课堂中完善探究教学的 实施，成为快速推进化学教学改革迫切需要解决的问题。 基于上述背景，本论文选择高中化学课堂探究教学与案例研究为研究课题。 通过本课题的研究，力求使高中化学课堂教学在落实探究教学的实践中取得一 点突破。 1 2 探究教学的发展 1 2 1 国外探究教学的发展 在西方科学教育的变革发展历程中，“探究”最初的雏形可以追溯到希腊哲 学家苏格拉底的“助产术”。苏格拉底主张在与学生谈话的过程中，不应直截 了当地把知识告诉他，而应通过讨论问答甚至辩论方式来揭露对方认识中的矛 盾，逐步引导学生自己最后得出正确答案的方法。这种方法之中包含了最初的 探究思想。1 。法国教育家卢梭也主张让儿童通过实地观察，在大自然中自主获得 知识。其以儿童为中心的思想，与突出学生自主性的探究思想是一致的”3 。 然而直到1 9 世纪初，大多数教育者都把科学看作是一种可以直接灌输的知 识，只有少部分的教育者意识到自主探究对于教育的重要性”1 。1 8 3 5 年，德国教 育家第斯多惠在其著作德国教师培养指南强调要自主学习：“发展与培养不 能给予人或传播给人。谁要想有发展与培养，必须用自己内部的活动和努力来 获得。从外部只能收到激发。”0 1 同时在该书中，还提出了“探讨发现”的教学 法原则，他把探究发现作为科学教育的理念和方法，倡导运用于科学教育中。 随后，英国化学家、教育家阿姆斯特朗也在其教育理论著作科学方法的教学 中提出了要把科学探究发现的方法，引入到科学教学中去的主张，并且全面研 究了探究发现法的目的、原则、内容和具体实施。 对探究理论影响最大的是杜威。杜威在我们怎样思维一书中揭示了探 究的本质“。他认为探究在本质上是一种反省思维，即“对任何一种信念或假设 的知识进行的积极、持续、审慎的思考，而支持这种信念或知识可能得出的迸一 步结构，便是这种思考的依据。”o ”在民主主义与教育一书中，他深入探讨 了思维的五个阶段与教学的关系，并依据思维的五个阶段提出了相应的探究教 学程序“2 “”。同时，杜威还提出了较为系统的探究理论，强调培养学生的主动 探索精神和解决实际问题的能力。这在当时教学研究与实践领域引起了极大反 响，人们开始对学生的主体性给予极大关注，并开始对教师在教育过程中的地 位和作用进行了深刻反思。杜威对探究本质深刻的揭示，为探究教学的正式提 出奠定了基础。 2 0 世纪五、六十年代，许多研究者对“探究作为一种教学方法”的理论进 行了广泛的研究。美国教育家、芝加哥大学教授施瓦布着重从教学方法和内容 两个维度建构探究教学理论，把探究扩大到课程领域，进一步推动了科学教育 中“探究”观念的发展。他在1 9 6 1 年哈佛大学举行的纪念演讲会上做了题为作 为探究的科学教学( t e a c h i n go fs c i e n c ea si n q u i r y ) 的报告，首次正式提 出了“探究学习”( i n q u i r yl e a n i n g ) 这一观点“。由于探究的教学方法观 点更具体、适用，加之美国著名教育心理学家加涅对探究的教学从理论上进行 了论证，因而受到了人们的广泛重视。伴随着当时世界性的课程改革运动的影 响，探究教学不仅在美国也在世界其他国家得到广泛传播，使得探究教学名声 突起，进入鼎盛时期。 皮亚杰、萨奇曼、布鲁纳、奥苏贝尔等都对探究学习理论做出了贡献。1 9 2 5 年1 9 4 0 年，皮亚杰集中精力研究了儿童的认知发展，确认了儿童心智成长的 内发性和主动性为探究教学提供了心理学的根据“。1 9 6 0 年，萨奇曼提出： “探究方法的训练首先就必须培养探究能力，通过培养探究能力，从自然中自主 地发现关系规则等”，提出了探究教学的模式“”。1 9 6 1 年，美国教育家布鲁纳 从认知信息的角度，对“学生不是被动地接受者而是积极地信息加工者”予以 充分地认证，对学生的认知结构作了深入地探讨，并提出“发现学习法“1 。“发 现学习”理论与施瓦布从教育方法角度提出的“探究学习”理论共同强调了创 造性教育的必然性和可能性。1 9 7 8 年，奥苏贝尔提出“有意义接受学习”理论， 他认为学习的着眼点不应放在发现和探究的形式上，而应以”有意义”作为价值 尺度，强调学生应将教师系统呈现的定论性学科知识“内化”到主体的认知结 构中。奥苏贝尔用有意义学习的观点巧妙地结合了学习过程中的探究发现与接 受。 2 0 世纪7 0 年代是研究探究教学与学生行为、教师行为的高峰时期。探究教 学能否对学生和教师产生积极的影响，引起许多美国研究者的关注。如雷尼 ( r g r a i n e y ) 、拉赫勃( k b r a g h u b i r ) 、施奈德( l s s c h n e i d e r ) 、库尔特 ( j c c o u l t e r ) 等人研究了探究教学对学生成绩的影响；斯科特( j s c o t t ) 、 博伊德( e b o y d ) 、罗德兰茨( l r o d r i g u e z ) 、谢曼斯基( j a s h y m a n s k y ) 等对探究教学对于学生批判思维和过程技能的影响做了深入研究；佩尼克 ( j e p e n i c ) 、克罗克( r k c r o c k e r ) 等对探究教学与教师行为的研究“。这 些研究极大程度上推动了探究教学在学校教育中的发展。 2 0 世纪7 0 到8 0 年代，对于探究教与学的研究已经发展到模式建构及具体 实施阶段。归纳起来有这样五种教学模式( 见表1 ) 。其中，美国伊利诺大学萨 奇曼( s u c h m a n ) 提出的探究训练模式：遇到问题证实实验形成系统 的解释探究过程的分析，其关键在于促使学生自主探究形成原理的各种过 程和方式，在当时产生了极大的影响。受萨奇曼探究模式的影响，还有许多 同时期的日本的教育家，如广冈亮藏、降旗胜等人对探究学习的理论和模式的 构建进行了探索o ”。 表l 探究教学模式 教学模式 形式与特点 萨其曼探究 三个条件：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 ( j r s u e l m mi n q u i r y )现象； 学生享有探索的自由； 有一个丰富的容易引起反应的环境。 有结构的探究 提供研究问题、研究方法和材料，不提供预期结果 ( s t r u c t u r e di n q u i r y )一级水平 指导型探究 只提供研究问趣，有时也提供材料。学生必须自己概括收集数据弄清如何探究 ( g u i d e di n q u i r y )二级水平 自由探究 学生独立完成所有的探究任务，包括形成要调查研究的问题 ( f r e ei n q u i r y )三级水平 学习环 多种多样的表现形式，基本程序：探索阶段从经验中产生新观念引入概 ( t h el e a r n i n gc y c l e )念阶段概念运用阶段 2 0 世纪8 0 年代以来，以探究教学为基础重构基础教育课程成为世界各国课 程改革的突出特点，各国不仅将探究作为一种教学方式，而且将探究作为课程 的内容标准。比如，英国的国家课程( 1 9 8 8 年) 将科学探究作为课程内容的 重要组成部分，从而使科学探究在化学课程中占有非常重要的地位。日本的新 学习指导要领( 1 9 9 8 年) 中强调要通过探究活动来学习科学的基本概念，培养 学生科学的探究能力。美国先后出台了为全体美国人的科学：2 0 6 1 计划、科 学素养的基准、国家理科教育标准等方案，力图构建以培养学生的科学素 养为主旨的面向全体学生的科学课程2 2 “。 随后，探究的思想由理科教学扩展到文科教学中，形成了各种类型的探究 教学。主要有：基于探究的教学、以探究为本的教学、实践性的探究以及社会 探究。其中，社会探究是针对社会科学与人文科学问题，在形成研究结论和解 释的过程中，不仅根据实证证据，还较多地运用反思与主观价值判断，与科学 探究有所不同。1 。 总之，通过探究进行教学，是现代西方教育变革的一个重要成果，也是世 界教育发展的一大潮流。 1 2 2 国内探究教学的理论与实践 许多人都以为“探究”的思想是苏格拉底的首创，这对于言必称希腊的西 方学者来说是不足为怪的。事实上，早在我国春秋时期，大教育家孔子就提出 了“不愤不启，不悱不发”的主张”1 ，这是目前可以找到的关于“探究”最早 的渊源。这么说来，孔子才是真正的当之无愧的“探究”创始人。儒家学派的 诸多观点与今天所提出的“探究”思想都是相同的。如孔子“不愤不启，不悱 不发”的主张虽然重在强调要掌握时机、因势利导、循序渐进地进行启发式教 学，但也蕴含了学生自己思考、自主探究的思想。再如孟子的观点“君子之深 造之道，欲其自得之也。自得之，则居之安。”指出了学生应该摆脱对教师的 依赖，主动刻苦地学习，自主获取知识啪，。在古代的数学学习中，也有探究思 想的体现，汉代的九章算术和南宋的数学九章都提倡利用问题解答的 方式，启发人们不断地进行探索，获取知识，其学习思路与以问题为中心的探 究教学是一致的o “。另外，还有南宋的朱熹提出的“学一问一思一辨一行”的 教育观点。“，近代陶行知先生创造的“教、学、做”合一的研究性学习过程理 论和倡导的“一、集、钻、剖、韧”五种精神嘲，叶圣陶的“教是为了不教” 的教育理念m 1 ，都包含了丰富的探究思想。可以说，今天的探究教学与这些先 辈们教育思想是一脉相承的。只不过在教育发展的不同时期，人们根据社会的 不同要求对这些思想和方法做出了不同阐发。 将探究引入课堂教学在我国的研究时间并不长，但也并不是近三四年才出 现的新事物。1 9 8 0 年由课程教材研究所翻译出版的美国斯坦福大学赫德教授的 小学科学教育的新方向和1 9 8 3 年由人民教育出版社出版的小学科学教育 的“探究一研讨”教学法，对我国教学方式改革指导思想产生了重大影响。 1 9 8 4 年，由课程教材研究所和北京师范大学、联合国儿童基金会联合举办的、 以推广“探究研讨”教学法为主题的小学自然课教材教法讨论会，更是对 教学方式的转变起到了直接的推动作用滔1 。当年参加讨论会的一批青年教师， 像火种一样，很快将学科教学改革的思想传播到了全国各地，并成为这项改革 的积极尝试者和探索者。目前，对于探究教学的研究影响较大的有：陕西省于 1 9 8 1 年开始并持续至今的“诱思探究教学”实验1 ：广东顺德于1 9 8 2 年开始的 “以实验为基础的引导探索”研究等”3 。至于教师个人行为的“探究学习”尝 试那就更多，主要散见于各科教学研究杂志上。 2 0 世纪8 0 年代以来，与探究教学相关的教学改革虽然取得了一定的成效， 但是并没有从根本上动摇以接受学习为中心的传统教学方式。1 9 9 9 年，我国正 式启动了基础教育课程改革，这次改革的宗旨就是要进行教学方式的改革，改 变传统的教学方式，提倡探究教学。2 0 0 1 年，我国颁布义务教育阶段各学科课 程标准，其中科学课程标准、物理课程标准、化学课程标准、生物课 程标准不仅强调科学探究是一种重要而有效的学习方式。4 “，在内容标准中对 学生的学习提出了探究活动的具体建议，而且将科学探究作为义务教育阶段科 学课程的重要学习内容，在内容标准中单独设立主题，明确提出发展科学探究 能力所包含的内容与培养目标。除个别学科外，义务教育阶段大多数学科的课 程标准中也明确提出探究教学的要求。例如：历史与社会课程标准( 一) 在 基本理念中提出“鼓励探究式学习”“”；音乐课程标准在课程目标中提出“引 导学生进行以即兴式自由发挥为主要特点的探究与创造活动，重视发展学生创 造性思维的探究过程。”“”；语文课程标准在课程的基本理念中提出“积极 倡导自主、合作探究的学习方式”、在课程目标中提出“能主动进行探究学习 创新”“。可见，探究教学已经成为我国教学改革实践中的一个必然趋势。 1 3 论文的研究意义、方法和主要内容 1 3 1 论文的研究意义 探究教学在新课改中得到大力倡导，毋庸置疑，其方向和理念是先进的， 是鼓舞人心的。越来越多的教师都在积极尝试探究教学。但是在探究教学现场， 不难发现，由于理解和接受程度的不同，教师对探究教学把握的水平有很大的 差异，将探究理念转换成实际教学行为的能力参差不齐。教师们真正的困惑、 困难是什么? 他们还需要什么样的实践指导? 作为学科教学的研究者，我们有 必要为一线的教师做些实际的事情。 基于上述考虑，本论文定位于高中化学课堂探究教学的案例研究。通过对 探究教学案例的分析，找出高中化学课堂中探究教学存在的问题，并探讨解决 问题的策略。希望能为高中化学教师提供些操作性较强的、有针对性的建议 和帮助。 1 3 2 论文的研究方法 本论文选择案例研究的方法进行研究。案例研究可泛指对案例展开的分析、 讨论、反思等活动；也可专指以第三人称的形式出现的叙述某人、某事的一种 研究报告。本论文的案例研究方法属于前者的范畴“”3 。 1 3 3 论文的研究主要内容 论文的研究主要内容如下： 第一部分阐述论文的研究背景、国内外探究教学的发展状况、研究的意义、 方法和主要内容。 第二部分为理论研究。在文献调研的基础上，结合新课程标准，对探究教 学的相关概念、探究教学的基本结构和要素以及高中化学探究教学的价值定位 进行理论阐述。 第三部分为实证研究。通过对高中化学教学中三个典型探究教学案例的实 录和分析，探讨现阶段高中化学课堂探究教学存在的问题。 第四部分为探究教学的策略研究。针对案例实录和分析所反映出的问题， 提出自己的建议与思考。 2 探究教学与高中化学探究教学 2 1 几个相关的概念 2 1 1 探究 在英文中，“探究”对应的单词是“i n q u i r y ”，起源于拉丁文的i n 或i n w a r d ( 在之中) 和q u a e r e r e ( 质询、寻找) 。按照牛滓英语词典中的定义， 探究是“求索知识或信息特别是求真的活动：是搜寻、研究、调查、检验的活 动；是提问和质疑的活动”1 。 在汉语中，根据汉语词典的解释，“探究”是指“探索、研究”。而“探 索”的解释是“多方寻求答案，解决疑问”；“研究”的解释是“探求事物的性 质、发展规律等；考虑或商讨”。“。如果按字面意思来理解，探究也是研究， 是一种包括探索的研究。但这样理解二者的关系未免太机械，因为没有哪种研 究是不需要经过探索的。因此，在笔者看来，研究与探究并无本质差别。事实 上，众多权威学者也将“i n q u i r yl e a r n i n g ”译成“研究性学习”加以介绍和 讨论。 鉴于探究活动的复杂多样性，学术界对“探究”的定义分为广义和狭义两 种。广义的探究泛指一切独立解决问题的活动。它既无研究范围的限制，也无 研究方法的限定。可以说，广义的探究倾向是人类的天性，人皆有之。狭义的 探究专指科学探究。与广义的探究相比，狭义的探究在对象上和方式上有其特 殊性。”。目前，各研究者对于狭义的探究“科学探究”定义的引用，多出 自于美国国家科学教育标准和我国各学科的课程标准( 见表2 ) 。 表2 “科学探究”的定义 美国国家科学教 科学家们用来研究自然界并根据研究所获事实证据做出解释的各种方 式。科学探究也指学生建构知识、形成科学观念、领悟科学研究方法 育标准中的定义 的各种活动。1 我国化学课程标从学科领域或现实社会生活中选取和确定研究主体，刨设一种类似于 准( 实验) 解读科学研究的情景，并设计方案，通过实验、操作、调查、搜集证据， 中的定义对获得的信息进行处理得出初步的结论。“” 在目前讨论科学探究教育的文献中，不管是使用探究( i n q u i r y ) 还是科学 探究( s c i e n t i f i ci n q u i r y ) 这个词，除特别注明外都是指探究教学活动而非 科学家的探究。在本研究中，亦指探究教学活动。 2 1 2 探究教学 随着新课程的不断深入，探究逐渐成为教育界关注的一个热点。有关探究 的教学活动提法不一，有称为“探究性教学”，有称“探究式教学”，还有称“探 究教学”等等。笔者认为，这是研究者研究角度不同的问题。“探究性”是从整 体上把握教学，“探究式”是从程序上把握教学，而“探究”则是从方式上来把 握教学。它们之间并不存在本质上的差别，只不过各自的用词不样。在本论 文，选用“探究教学”一词。 目前，有关探究教学的定义种类繁多。本文仅选取两种较具有权威性的定 义进行阐释。美国国家科学教育标准将探究教学定义为：“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。”。”我国教育部制定的课程计划和实施指南中给探究教学下了一 个较为模糊的定义：“探究教学是指学生在教师指导下，从学习生活和社会生活 中选择和确定研究专题，用类似科学研究的方式，主动地获取知识、应用知识、 解决问题的教学活动。”呻州针对以上表述，学术界做出了两种解释。一种解释 为：泛指学生主动探究的学习活动，它是一种教学的理念、策略、方法，适用 于学生对所有学科的学习。另一种解释为：作为一门独立的课程，指在教学过 程中以问题为载体，创设一种类似科学研究的情境和途径，让学生通过自己收 集、分析和处理信息来实际感受和体验知识的生产过程，进而了解社会、学会 学习，培养分析问题、解决问题的能力和创造能力跚3 。 这两种解释明确了作为教学方式和作为课程形态的探究教学问的区别与联 系：作为一种教学方式，是指教师不把现成的结论告诉学生，而是学生自己在 教师指导下自主发现问题、探究问题、获得结论的课堂教学过程：而作为一种 课程，是指在课程计划中规定一定的课时数，以便于学生从事“在教师指导下， 从学习生活和社会生活中选择和确定研究专题，主动的获取知识、应用知识和 解决问题的学习活动。”从资料的查阅中可以发现，更多的学者倾向于将课程 形态的探究称作研究性学习。在本研究中，我们侧重于讨论作为教学方式的探 究教学。 2 1 3 探究教学的基本结构和要素 探究教学是开放性的，它可以通过多种形式来实现。但是对于许多一线的 教师来说，他们并没有太多的时间和机会来考察他人是如何具体开展探究教学 的。这里阐述探究教学的结构和要素，是为了给教师提供探究教学的实践指导。 表3 探究教学的三个基本阶段 阶段特点描述基本步骤建议 冲突阶段：教 1 了解学生的已有知识和经验； 第一师创设问题情 2 创设具有驱动性的闯题情境，注意问题的真实性、有意义性、 阶段境，引导学生进 可操作性； 入状态 l 引导学生积极思考，做出猜测和假设； 建构阶段：教2 分析学生已有经验、知识和技能，指导学生多种途径收集证 第二师指导学生提据； 阶段出假设，收集证3 指导学生分析证据，将收集到的证据与假设以及已有知识联 据，形成解释 系起来； 4 组织学生交流讨论形成解释； 第三 整合阶段：获 1 呈现探究结论，检查结论； 得结论，反思探 阶段2 帮助学生反思探究过程，整合新知识的形成过程 究过程 探究教学的基本结构由三部分构成：第一部分是探究的冲突阶段。在这个 阶段，教师在了解学生已有经验和兴趣的基础上，从学生熟悉的现象入手，创 设出驱动性的、能引发学生认知冲突的问题情境，让学生对所要面临的探究任 务有所察觉和注意，从而诱发学生的探究动机。第二部分是探究教学的建构阶 段。这个过程是在冲突阶段产生的探究意向的作用下，学生主动去消除内心冲 突的重要阶段，是探究教学的核心部分。整个过程表现为三个环节：提出假设 收集证据形成解释。学生带着对问题的思考，进行一定的猜测和假设， 并制定相应的计划，通过多种途径收集证据。接下来，教师指导学生分析证据 资料，通过讨论和交流，对问题形成解释。第三个阶段是探究教学的整合阶段， 也是探究教学的总结和反思阶段，是探究教学的升华。在第二个阶段，学生完 成了探究任务，并获得了对新问题的理解，但只有新的知识与已有知识建立有 意义的联系，形成新的认知结构，才能完成有效的探究活动。因此在这个阶段， 学生要在教师的指导下对学习成果进行总结和反思，实现新知识和旧知识的总 体整合9 “1 。表3 和图1 描绘了探究教学的基本结构。 这里只提供探究教学的基本过程和结构，并没有详细地列出具体步骤。因 为，不同的情况下，教师会用不同的方式引导学生开展探究教学活动，不同的 学生也会有不同的学习方式。对于教师来说，最大的挑战便是找出一种最适合 学生进行探究活动的途径或过程，以求最大限度地为学生的学习提供支持。 图i 探究教学过程简单示意图 2 2 高中化学探究教学 2 2 1 化学课程标准中探究教学的含义 普通高中化学课程标准( 实验) 将探究教学作为新课改的突破口，明确 提出：学生要“经历对化学物质及其变化进行探究的过程，进步理解科学探 究的意义，学习科学探究的基本方法，提高科学探究能力。”“”“探究是学生学 习化学的一种重要方式，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径 “。我们认为，化学课程标准中的探究教学包含了三层含义： ( i ) 探究是一种重要的化学教学方式 普通高中化学课程标准( 实验) 首先强调了探究是一种重要的教学方式。 并在内容标准中对各主体的学习提出了探究活动的具体建议。探究作为一种化 学教学方式，就意味着教师要把探究作为学生认识和理解化学知识的途径，思 考和探索化学知识形成的方式，培养探究意识和探究能力的有效途径。探究教 学主张学生带着对问题的思考，通过亲身经历与体验科学家进行科学探究相似 的过程，从而获得化学知识。从这个角度来讲，将探究作为一种重要的教学方 式，将有利于从根本上弥补传统教学对学生“灌输”的缺陷。 在此，我们澄清一个误解：探究教学与传统教学并不是对立的，只要是有 意义的学习，无论是探究还是接受，都是学生获取知识的重要方式。只是探究 教学更强调知识的探究过程，传统教学更多地指向知识结论。相比传统教学， 探究教学具有更强的发现性和探索性，学生具有更多的主动性。倡导探究教学， 并不排斥其他教学方式，但是针对当前过于强调接受学习、死记硬背、机械训 练的现状，探究教学更应引起我们的重视。当前的化学探究教学要尽可能的从 传统教学中挖掘探究的因素，尽量利用传统的讲授、提问、讨论、实验等方法 引导学生探究。 ( 2 ) 探究是一种重要的化学教学活动 化学课程标准中倡导的科学探究“不仅要关注学生科学探究的结果，更强 调学生在科学探究中的经历和体验，并使学生从中感受到科学探究的真正乐 趣。”可以说，探究教学正是通过学生实实在在的活动来实现的。探究是教 师指导下学生积极参与、源自于内在需要的教学活动，是学生不断她积累经验、 改变经验、重组经验，不断地更新自我、充实自我的过程。这个过程包括提出 问题、猜想与假设、收集证据、形成解释和总结反思等要素。尽管考虑到学生 的学习水平、探究内容的特点以及现实条件的限制，并不是每次探究都完全包 括以上的五要素，但是真正意义上的探究教学活动应该是以上要素的全部或部 分要素的有机组合。要素太少，学生活动的机会减少，探究的活动将是不充分 的。 ( 3 ) 探究是重要的化学教学内容 化学课程标准( 实验) 的内容标准里，并没有将探究单独设立主体，但 是在“实验化学”这一课程模块里包含了许多与探究相关的内容”。我们认为， 化学课程标准实际上将探究视为重要的教学内容，且将探究的内容通过各种形 式渗透在各主题内容的教学活动之中，把培养学生的各种能力融合在教学过程 中，潜移默化，使学生从领悟探究的方法到自觉应用这些方法，使探究能力的 培养不断朝着科学化、规范化的方向发展。根据对化学课程标准的分析，我们 认为有关探究的具体教学内容应该包括以下几个方面汹： 探 究 包 含 的 具 体 内 容 r r 对科学探究一 i 的正确理解1 i l j 1f i 培养探究 l 的能力1 j l 夺 夺 夺 夺 体验科学探究是人们获取化学知识、认识客观世界的重要途径 意识到实事求是、严谨的态度在化学知识形成过程中的重要性 认识到化学知识可以通过观察、实验等多种手段来获取证据 认识到合作和交流在探究中的重要意义 能独立发现有探究价值的化学问题 在教师的启发指导下，能主动地对问题进行可能的假设 在教师的指导下，能对假设制定探究过程设计实验方案 能积极参与化学实验，完成化学实验 能独立或与他人合作对实验进行观察、分析、解释 能对收集的证据进行简单的加工和处理，建立假设与证据间的联系 能对分析的结果进行比较、归纳、整理、概括 能明确清晰地表述探究的过程和结果，顺利与他人有效交流和讨论 能够总结和评价探究过程和结果 圈2 探究包含的具体内容 2 2 2 高中化学探究教学的价值定位 在新课程中大力倡导探究教学，是源于探究教学独特的价值和意义。与其 夺争夺夺夺夺争夺 他的教学方式和教学形式相比较，在高中化学课堂中引入和应用探究教学，主 要具有以下几个方面的重要价值。 ( 1 ) 发展学生的综合能力 高中化学探究教学对学生能力的培养贯穿于探究的整个过程：首先，在问 题情境中，学生积极主动地思考问题、联系已知，有利于学生思维能力的提高； 进入建构阶段，学生经过提出猜想、设计实验、收集证据、动手实验、讨论交 流、形成假设一系列的活动，创造能力、观察能力、实验操作能力、信息处理 能力、交往能力、推理能力、归纳演绎能力等等都将得到全面的训练；在整合 阶段，学生要对探究过程与结果进行总结和扩展，对于学生的反思能力、知识 的应用能力等也大有裨益。整个探究教学过程，真正实现了学生的“大解放”。 学生通过动手动脑、设问解疑、协作创造，达到了“知行统一”和“知能统一” 旧3 ，实现了学生综合能力的发展。 ( 2 ) 训练学生的思维能力 培养思维习惯，提高思维能力，是化学教学的一个重要任务。运用探究教 学的化学教学将更加全面有效地训练学生思维。探究教学特别重视学生思维的 训练和培养，让学生通过观察、分析、思考、抽象、综合、概括、推理、归纳、 演绎以及反思等种种思维活动，实现了从现象到本质、从分析到概括的转变， 让学生开阔思路、训练思维呻1 。尤其是广泛地联系和比较，更加培养了他们思 维的广阔性和发散性。 ( 3 ) 教会学生探究的方法 化学探究教学的核心和精髓，就是将学生的“被动接受”的消极学习转化 为“主动发现”的积极学习，强调探究的过程，注重探究方法的引导。在化学 探究教学的过程中，教师不提供解决问题的统一程序、方法和标准答案，而是 让学生自己通过观察、猜想、假设、实验、讨论等活动，主动地体验探究过程， 在知识的形成、联系、应用过程中养成探究的习惯，获得探究的方法，在做“科 学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力“。可见，化学探究教学有 利于学生学会探究的思路与方法，从而教会学生学会学习，为学生的终身学习 打下良好的基础。 ( 4 ) 培养科学态度和价值观 化学探究教学是把科学领域的探究活动方式引入课堂教学，使学生通过类似 科学家解决科研课题的探索过程，去感受科学知识的形成，理解科学的本质， 形成科学认识，学会科学探究的方法，并从中领悟实事求是、尊重事实、善于 质疑等科学态度和精神，有利于学生养成严谨求实的科学态度和追求进取的精 神，磨练不怕吃苦、勇于克服困难的意志品质。同时，学生通过将化学知识与 现实生活生产问题的结合，可以充分认识到科学技术的两面性，促使学生积极 思考与化学有关的社会问题，培养学生的社会责任感，真正树立起科学的世界 观、积极的人生观。 总之，在高中化学课堂教学中引入探究教学，学生学习的主动性、自主性 都可以得到有效地培养和提高，而思维的训练、科学探究方法的掌握以及科学 态度的培养，都会极大增进学生科学素养的形成。 正是因为探究教学具有独特的优势，越来越多的高中化学教师开始积极尝试 和探索探究教学。然而，我们清醒地看到，教师在把将探究理念转换成实际教 学行为的过程中出现了许多问题，这些问题有待于我们去思考，去探讨。因此， 笔者走进教学现场，对高中化学课堂探究教学进行了观察和分析。 3 高中化学教学中三个典型探究教学案例与分析 3 1 案例研究的过程 3 1 t 案例的来源 武昌区作为新课改实验区走在了新课改的前面，探究教学得到了一定的推 广， 这给本论文案例的选择提供了很大的便利。为了保证研究的全面性，笔 者大范围地听取了探究教学课，累计2 8 节。在本论文中，因为篇幅限制，仅 选取三个典型探究教学的案例进行研究。第一个研究对象是武昌区中学化学教 师研讨课，该课的主题是硫酸性质的探究。主讲教师为大学毕业三年的年 轻教师，文中简称教师a ：第二个研究对象是研究者所在实习单位的课改教学 检查课，主讲教师已有七年教龄，新课标颁布以来，一直在积极尝试和探索探 究教学，文中简称教师b ；第三个研究对象是刚刚走出大学校门的一位实习研 究生的探究教学尝试课，该研究生所研究的课题与探究教学相关，文中简称教 师c 。 3 1 2 资料的收集与处理 ( 1 ) 完整记录教学实录 听课过程中尽可能完整记录教学的主要环节，包括教师、学生的活动，各 个环节的教学时间等。这是因为，教师的教学理念、教学水平都体现在教学细 节处理技巧中，把这些细节实录下来反思总结是研究的有效途径。 ( 2 ) 及时讨论 课后马上与其他听课教师、授课者以及同学交流，从中获取其教学设计的 意图，为进一步分析课堂提供依据。对于第一位研究对象，我还有幸听到专家 们的点评，同时我也积极参与到教师的交流之中，这些讨论对本研究提供了很 大的帮助。 3 2 探究教学案例实录与分析 在本研究中，选取了三个案例，其基本信息为： 表4 案例基本信息 教师教学内容课堂性质 教学时间 教师a浓硫酸的性质研讨课 5 3m i n 教师b 盐类的水解检查课4 9m i n 教师c氯气的成分日常课 4 7m i n 3 2 1 案例1 教师a 教学实录片断 在硫酸这节课中，教师a 精心设计了两个探究教学片断，包括浓硫酸的物 理性质、铜与浓硫酸的反应两部分。 教学实录片断1 浓硫酸的物理性质 设问 课前请同学们预习了浓硫酸这一节的内容，对浓硫酸的物理性质有了一定的了解。 现在这里有三瓶失去标签的酸，一瓶是浓盐酸，一瓶是稀硫酸，另一瓶是浓硫酸，如果现 在不提供其他的仪器和药品，能否把它们区分开来? ( 引导学生观察、回忆、对比) 生甲 浓盐酸最好区分，揭开瓶盖，有烟雾产生的是浓盐酸。 生乙 用天平称量两个瓶子重者为浓硫酸，因为浓硫酸的密度比稀硫酸大。 生丙 拿起试剂瓶摇晃、观察，呈粘稠油状者为浓硫酸，因为浓硫酸是一种粘稠油状液体， 而稀硫酸为水状的液体。 生丁 取两硫酸试样少许，分别加入到水中，放出较多热量的是浓硫酸。 生戊 打开瓶塞，过一段时间后称量增重者为浓硫酸，减轻者为浓盐酸，因为浓硫酸难 挥发且吸水，而浓盐酸易挥发。 师 好，同学们现在学会了利用物理性质来区别不同的物质了，以后，可要记着常常把你 们所学到的知识拿来运用啊! ( 该内容的教学时间是5 m i n ) 1 8 教学实录片断2铜与浓硫酸的反应 设问 我们在学习酸的通性时知道，活泼金属可与酸反应生成h z ，稀h , s 0 4 具有酸的通性， 稀h 。s 0 。能否和铜发生反应? 为什么? 生 不能。因为在金属活动顺序表中铜排在氢的后面，所以不能置换出稀l h s o t 中的氢。 追问 那么，浓h , s o , 能否与铜反应呢? 生甲 按照金属活动顺序表，应该不能反应。 生乙 我们都知道还原性气体不能用浓硫酸干燥，因为浓硫酸具有很强的氧化性。我认为 浓硫酸可以和铜发生反应。 生丙 同意乙的假设 师 同学们都在积极开动脑筋思考，非常好! 现在有两种观点了：一种认为不能反应，一 种认为能反应，到底哪一种观点是正确的呢? 你们自己来证明给大家看，现在请你们自己 设计实验方案，验证你的假设。注意：你们必须为自己猜测的结果负责：如果反应了，会 有什么样的产物，有没有毒? 你该怎么设计整个装爱? 学生 分组讨论、交流、设计，最后有四种意见： 小组1 ：不能反应，选用制氢气的简易装置。 小组2 ：可以反应，反应得到氢气，选用制氢气的简易装置。 小组3 ：可以反应，不是得到氢气，可能得到s 0 。，所以要选择品红溶液来检验，最后还 要考虑尾气处理； 小组4 ：可以反应，可能得到h 2 s 。 师 好的，在四种意见中。我们发现有可能出现s 魄、h 2 s 气体，我们知道s 0 2 、h z s 气体 是有毒气体，为了安全起见，我们都采用一个尾气处理装置，其他的装置就按你们自己设 计的进行实验。( 教师巡回指导，提醒大家注意安全) 实验完毕，所有的探究结果都是不能发生反应，这时大家确定结论：浓硫酸与铜不发生反 应。 师 是不是今天温度太低了昵? 我们再加热看看能不能反应