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关于“科学探究”栏目的特点及其教学策略创新

以培养学生科学素养为主旨的高中化学新课程改革,其突出特征就是强调科学探究。科学探究既是课程目标的重要组成部分,又是一种重要的学习方式。普通高中化学课程标准(实验)以“活动与探究建议”的形式将科学探究列入了所有课程模块的内容主题中,新课标人教版、鲁科版、苏教版三个版本的化学教材中,分别设置了“科学探究”“活动·探究”“活动与探究”栏目,来突出强化科学探究在高中化学学习中的重要地位。充分利用好教材中的这些栏目,对于深入贯彻新课程理念,培养学生的创新精神和实践能力,有着十分重要的意义。但笔者在教学观察中发现,不少教师对“探究”栏目的理解和把握还存在偏差,在使用过程中出现了这样或那样的问题,如“照方抓药”式的实验背离探究活动的主旨、“就题论题”式的推理忽视科学方法的渗透等,这些问题的存在使得教材中“探究”栏目的使用价值大打折扣。笔者以人教版化学必修教材为例,谈谈“科学探究”栏目的主要特点和使用策略,以引发广大教师对“探究”活动的深层思考。

一、人教版必修化学教材“科学探究”栏目的主要特点

1.突出实验在探究活动中的基础功能

人教版必修教材中共设置了14个“科学探究”栏目,其中有11个栏目,教材明确了其探究的基本方式为实验探究。教材的这种安排保证了实验作为主要探究方式的基础地位,充分体现了新课程“在做中学”的基本理念,对于激发学生学习兴趣、启迪科学思维、训练科学方法、提高科学素养具有十分重要的意义。

例如,教材在必修1第3章第2节“铁盐和亚铁盐的性质”部分,设置了“科学探究”栏目,通过安排、之间相互转化的实验探究,既可锻炼学生的实验基本操作技能,又可使其在实践中切身感受铁盐和亚铁盐的性质及相互转化关系,其效果是单纯的口头讲述或教师演示所难以达到的。

2.多种活动形式相结合,强化科学探究的复合功能

在教材安排的“科学探究”栏目中,往往设置多种活动形式让学生参与,如实验操作、方案设计、方案评价、数据分析、科学推理等,意在给学生提供足够的机会亲自动手搜集有关材料,寻求解决问题的策略,让学生全手、全脑参与到探究中,从多方位、多角度经历和体验探究活动的全过程,从而培养其多方面的能力。

例如,教材必修1第1章第2节为“气体摩尔体积”的学习而设置的探究活动中,学生需要通过实验操作、观察测量、数据计算、数据分析等多种活动形式对1mol 和的体积进行分析对比,从多个方面搜集“阿伏伽德罗定律”成立的直接证据,从而在此过程中,充分锻炼学生的统筹协调意识和动手操作能力。

3.渗透思想和方法,在探究活动中培养科学品质

教材“科学探究”栏目的设置还有一个非常鲜明的特点,就是在活动中渗透科学研究中常用的思想和方法。真实地“再现”科学家的科学探索历程,让学生了解进行科学探究活动的一般思路和方法,充分感受比较、分类、归纳、概括等思想方法在科学研究中的应用,这对于促进学生学习方式的转变和科学世界观的形成都具有非常积极的意义。

例如,教材必修2第1章第2节为认识“元素周期律”而设计的“科学探究”栏目中,就融入了列表分析、分类研究、对比实验等思想方法,让学生在活动中不仅锻炼了综合实践能力,而且得到了科学思想、方法的熏陶,从而充分感受到科学家探求“元素周期律”的曲折历程和无穷奥秘。

二、人教版必修化学教材“科学探究”栏目的教学策略