科學(xué)探究與初中化學(xué)課程改革

科學(xué)探究與初中化學(xué)課程改革一、為什么要倡導(dǎo)科學(xué)探究二、什么是科學(xué)探究三、如何促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)

山東師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院畢華林一、為什么要倡導(dǎo)科學(xué)探究1初中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的呼喚〔1〕當(dāng)前學(xué)生對(duì)化學(xué)課的感受化學(xué)難學(xué)，背的太多，尤其是方程式?jīng)]有與實(shí)際相聯(lián)系，抽象、沉悶、枯燥課堂氣氛太緊張，課堂容量大親自做實(shí)驗(yàn)太少，大多實(shí)驗(yàn)沒(méi)趣，缺少創(chuàng)造性對(duì)化學(xué)沒(méi)感覺(jué)，無(wú)所謂初中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀〔2〕學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣降低經(jīng)過(guò)一年的學(xué)習(xí)，你覺(jué)得你的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣A.提高了〔12.3%〕B.降低了〔48.1%〕C.沒(méi)有變化〔40.6%〕你在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的主要困難是A.知識(shí)難度〔26.5%〕B.學(xué)習(xí)方法〔57.5%〕C.其他〔16%〕初中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀〔3〕學(xué)生缺乏問(wèn)題意識(shí)你在課堂學(xué)習(xí)中經(jīng)常提出自己的問(wèn)題嗎？〔A〕很少提問(wèn)〔55.8%〕〔B〕幾乎沒(méi)有提問(wèn)〔28.3%〕〔C〕經(jīng)常提問(wèn)〔15.9%〕l

如果你很少提問(wèn)題，那么你不提問(wèn)題的原因是什么？〔A〕緊張、缺乏勇氣〔27.3%〕〔B〕害怕打斷老師講課的思路〔23.3%〕〔C〕老師講課太快，沒(méi)聽(tīng)明白〔21.1%〕〔D〕沒(méi)有提問(wèn)的時(shí)間和時(shí)機(jī)〔18.8%〕〔E〕都聽(tīng)明白了，沒(méi)有問(wèn)題〔17.8%〕〔F〕害怕問(wèn)題簡(jiǎn)單同學(xué)嘲笑〔15.5%〕〔G〕害怕老師不給講〔10%〕學(xué)生不敢提問(wèn)的原因數(shù)據(jù)說(shuō)明學(xué)生不敢提問(wèn)可以概括為以下方面原因：一是害怕，二是沒(méi)有時(shí)間和時(shí)機(jī)，三是緊張。這說(shuō)明我們當(dāng)前的課堂教學(xué)仍然是以教師為中心，教師主宰課堂，沒(méi)有留給學(xué)生思考的時(shí)間和時(shí)機(jī)，沒(méi)有教給學(xué)生提問(wèn)的方法和技巧，致使學(xué)生不會(huì)提問(wèn)，不敢提問(wèn)。初中學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀你喜歡老師怎樣上化學(xué)課？〔可以多項(xiàng)選擇〕A.引導(dǎo)學(xué)生參與討論、探究〔59.4%〕B.多做演示實(shí)驗(yàn)(57.3%)C.多教給一些學(xué)習(xí)方法(56.6%)D.多講一些與實(shí)際生活有關(guān)的化學(xué)知識(shí)(49.5%)E.每一知識(shí)都由老師來(lái)講解，并講深講透〔7.5%〕F.為學(xué)生提供許多習(xí)題和例題〔3.2%〕一、為什么要倡導(dǎo)科學(xué)探究2.實(shí)現(xiàn)化學(xué)課程目標(biāo)的要求化學(xué)課程改革以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨我國(guó)公眾科學(xué)素養(yǎng)水平較低

1992年1994年1996年理解科學(xué)知識(shí)

30.1(35.7)33.824.5理解科學(xué)過(guò)程2.6(13.3)3.42.6理解科學(xué)對(duì)社會(huì)的影響1.9(26.4)2.33.2具備科學(xué)素養(yǎng)0.3(6.9)0.3

說(shuō)明：括號(hào)內(nèi)數(shù)字為同年美國(guó)調(diào)查數(shù)據(jù)如何促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的開(kāi)展知識(shí)與技能可以通過(guò)接受學(xué)習(xí)來(lái)獲得，但是過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀卻難以靠講授灌輸來(lái)形成，它們只能在具體活動(dòng)過(guò)程中通過(guò)不斷的體驗(yàn)、內(nèi)化而形成?；顒?dòng)對(duì)于學(xué)生的全面開(kāi)展具有重要的價(jià)值。通過(guò)做科學(xué)來(lái)學(xué)科學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的最好方法就是從事科學(xué)?？茖W(xué)不僅僅是一些具體的事實(shí)和抽象的理論，它更是一個(gè)過(guò)程，一種思考和探索我們生存的這個(gè)世界的方式?？茖W(xué)是以探究為根底的，科學(xué)的本質(zhì)是探究，學(xué)科學(xué)的中心環(huán)節(jié)是探究。學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)，不僅可以獲得化學(xué)知識(shí)與技能，更重要的是能激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)價(jià)值觀，從而全面落實(shí)化學(xué)課程目標(biāo)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。為什么要倡導(dǎo)科學(xué)探究3國(guó)際科學(xué)教育改革的趨勢(shì)世界各國(guó)明確把培養(yǎng)和開(kāi)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)作為核心目標(biāo)，突出對(duì)科學(xué)探究、科學(xué)過(guò)程、科學(xué)方法的教育要求，強(qiáng)調(diào)更為概括、高級(jí)和意義深遠(yuǎn)的的教育教學(xué)目標(biāo)要求。對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)對(duì)科學(xué)現(xiàn)象和原理的理解對(duì)科學(xué)的積極態(tài)度和情感對(duì)科學(xué)史的認(rèn)識(shí)對(duì)科學(xué)與技術(shù)、與社會(huì)、與人文的關(guān)系的認(rèn)識(shí)二、什么是科學(xué)探究1科學(xué)探究的一般涵義?辭海?的解釋，探究是指“深入探討，反復(fù)研究〞，而研究是指“用科學(xué)的方法探求事物的本質(zhì)和規(guī)律〞。?牛津英語(yǔ)詞典?“探究是求索知識(shí)或信息特別是求真的活動(dòng)；是搜尋、研究、調(diào)查、檢驗(yàn)的活動(dòng)；是提問(wèn)和質(zhì)疑的活動(dòng)。〞由此可知，探究的目的是知識(shí)、真理，探究的載體或者說(shuō)途徑是搜尋、調(diào)查、研究、檢驗(yàn)，并且探究是基于問(wèn)題的一種認(rèn)識(shí)活動(dòng)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中的探究探究是一個(gè)多側(cè)面的活動(dòng)，需要作觀察；需要提問(wèn)題；需要查閱書(shū)刊及其他信息源以便弄清什么情況已經(jīng)是為人所知的東西；需要設(shè)計(jì)調(diào)研方案；需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)檢驗(yàn)已經(jīng)為人所知的東西；需要運(yùn)用各種手段來(lái)搜集、分析和解釋數(shù)據(jù)；需要提出答案、解釋和預(yù)測(cè)；需要把結(jié)果告知于人。探究需要明確假設(shè)，需要運(yùn)用判斷思維和邏輯思維，需要考慮可能的其他解釋。

一般探究和科學(xué)探究一般探究存在于人們生活的方方面面，對(duì)任何事情和事物的認(rèn)識(shí)都具有探究的意義。它既無(wú)研究范圍的限制，也無(wú)嚴(yán)格的研究程序、方法、規(guī)那么需要遵守。如果需要遵守嚴(yán)格的研究方法和規(guī)那么，那么這種探究就是科學(xué)探究。個(gè)體具有探究的本能，對(duì)于自己感興趣的問(wèn)題，總想探個(gè)究竟，知道問(wèn)題的答案，普通探究指的就是這種探究的本能，具有好奇心，喜歡提問(wèn)題，熱衷于找到自己滿意的答案。科學(xué)探究是科學(xué)家探索科學(xué)問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律的根本活動(dòng)，它是一種系統(tǒng)的研究性活動(dòng)。科學(xué)方法是科學(xué)探究的核心科學(xué)探究是在一定的觀念和假設(shè)指導(dǎo)下進(jìn)行的一種系統(tǒng)的調(diào)查研究活動(dòng)，它遵循一定的程序，采用一系列科學(xué)方法，科學(xué)方法是科學(xué)探究的核心。學(xué)生的科學(xué)探究與科學(xué)家所進(jìn)行的科學(xué)探究在本質(zhì)上是一致的，是指學(xué)生用類似于科學(xué)家探索科學(xué)問(wèn)題的方式以獲取科學(xué)知識(shí)與技能，領(lǐng)悟科學(xué)思想觀念，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)。2化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中的科學(xué)探究義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)。它涉及提出問(wèn)題、猜測(cè)與假設(shè)、制定方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等要素。學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷和體驗(yàn)科學(xué)探究活動(dòng)，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，增進(jìn)對(duì)科學(xué)的情感，理解科學(xué)的本質(zhì)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，初步形成科學(xué)探究能力。初中化學(xué)課程中的探究活動(dòng)可以有多種形式、不同的水平層次?；顒?dòng)中包含的探究要素可多可少，教師指導(dǎo)的程度可強(qiáng)可弱，活動(dòng)的場(chǎng)所可以在課堂內(nèi)也可以在課堂外，探究的問(wèn)題可來(lái)自書(shū)本也可源于實(shí)際生活。探究活動(dòng)包括實(shí)驗(yàn)、調(diào)查、討論等多種形式。在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)盡可能創(chuàng)造條件，多開(kāi)展課堂內(nèi)的、表達(dá)學(xué)生自主性的探究活動(dòng)。探究活動(dòng)的水平和類型科學(xué)探究是重要的課程內(nèi)容在化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，一方面強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究是一種重要而有效的學(xué)習(xí)方式，在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各主題內(nèi)容的學(xué)習(xí)提出了探究活動(dòng)的具體建議，旨在轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式；另一方面將科學(xué)探究作為重要的課程內(nèi)容，在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)中單獨(dú)設(shè)立主題，明確地提出開(kāi)展科學(xué)探究能力所包含的內(nèi)容和培養(yǎng)目標(biāo)。以科學(xué)探究為突破口的化學(xué)課程，是建立在課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式兩根支柱之上的。一方面，教材要以科學(xué)探究的方式來(lái)呈現(xiàn)；另一方面，學(xué)生要以科學(xué)探究的方式學(xué)習(xí)這些教材。二者缺一不可?！惨弧吃鲞M(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解科學(xué)探究〔三〕學(xué)習(xí)根本的實(shí)驗(yàn)技能〔二〕開(kāi)展科學(xué)探究能力三、如何促進(jìn)探究性學(xué)習(xí)探究性學(xué)習(xí)的根本特征以問(wèn)題為中心強(qiáng)調(diào)自主參與重視合作交流重視實(shí)證資料探究性學(xué)習(xí)的特征以問(wèn)題為中心以問(wèn)題為中心組織教學(xué)，將新知識(shí)置于問(wèn)題情景當(dāng)中，使獲得新知識(shí)的過(guò)程成為學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程。以問(wèn)題為中心，圍繞科學(xué)的并能激發(fā)學(xué)生思維的問(wèn)題展開(kāi)學(xué)習(xí)，是探究性學(xué)習(xí)的最重要的特征。以問(wèn)題為中心的學(xué)習(xí)問(wèn)題建構(gòu)探究交流創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情景基于問(wèn)題學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是聯(lián)系學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的問(wèn)題情景，在真實(shí)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與探究的積極性和主動(dòng)性，使新知識(shí)的學(xué)習(xí)與問(wèn)題解決過(guò)程有機(jī)地融合起來(lái)。沒(méi)有問(wèn)題的課不是好課“學(xué)〞，貴在于“問(wèn)〞，“好課應(yīng)當(dāng)越講問(wèn)題越多〞。教師要引導(dǎo)學(xué)生敏銳地提出問(wèn)題，系統(tǒng)地分析問(wèn)題，靈活的探索解決問(wèn)題的多種途徑和方法。培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)要培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，必須創(chuàng)設(shè)一種民主、開(kāi)放、靈活的教學(xué)氣氛，要給予學(xué)生自主探究、獨(dú)立思考的時(shí)間和空間。能否培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，是否具有提問(wèn)的方法技巧很重要，但更重要的是教師的教學(xué)觀念，教師是否真正相信和尊重學(xué)生。強(qiáng)調(diào)自主參與自主學(xué)習(xí)是科學(xué)探究的重要特征。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究積極性，培養(yǎng)和提高學(xué)生的探究興趣尤為重要。在探究活動(dòng)中必須給學(xué)生充分的思考空間和活動(dòng)自由。使學(xué)生主動(dòng)地發(fā)現(xiàn)和提出問(wèn)題，積極參與探究活動(dòng)，積極發(fā)表自己的觀點(diǎn)，通過(guò)自己的思考獲得結(jié)論。重視合作交流在探究活動(dòng)中，每個(gè)學(xué)習(xí)者都是以自己的方式，基于已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來(lái)建構(gòu)對(duì)于客觀事物的理解。由于每個(gè)學(xué)生的知識(shí)背景不同，思考問(wèn)題的方式也可能不同，他們對(duì)同一個(gè)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)角度和認(rèn)識(shí)水平就存在著差異，不同的人可能看到的是事物的不同方面。而通過(guò)學(xué)習(xí)者群體的合作交流可以擴(kuò)展學(xué)生的視野，使個(gè)體的理解和認(rèn)識(shí)更加豐富和全面，在共享集體思維成果的根底上到達(dá)對(duì)當(dāng)前所學(xué)知識(shí)的正確理解。重視實(shí)證資料重視通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)獲得實(shí)證資料是探究性學(xué)習(xí)與接受學(xué)習(xí)的重要區(qū)別特別是猜測(cè)與假設(shè)必須通過(guò)具體事實(shí)來(lái)驗(yàn)證化學(xué)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑2影響探究性學(xué)習(xí)的因素學(xué)生根底教學(xué)內(nèi)容教師指導(dǎo)課程資源學(xué)生根底學(xué)生的知識(shí)根底學(xué)生的心理開(kāi)展水平學(xué)生對(duì)科學(xué)方法的掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的自我監(jiān)控水平學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)學(xué)生的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)影響學(xué)生的探究活動(dòng)，特別是在觀察實(shí)驗(yàn)、猜測(cè)與假設(shè)、解釋與結(jié)論等環(huán)節(jié)中。學(xué)生已有的概念框架引導(dǎo)著學(xué)生的觀察，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生往往傾向于只“觀察〞那些符合自己觀點(diǎn)的某些現(xiàn)象，而無(wú)視那些相反的證據(jù)。學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)和假設(shè)，實(shí)質(zhì)上就是運(yùn)用已有的知識(shí)對(duì)觀察到的事實(shí)做出的解釋。因此，學(xué)生是否具有探究活動(dòng)所必需的知識(shí)，這些知識(shí)在學(xué)生頭腦中是否正確，都直接影響到學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的進(jìn)行。什么教材內(nèi)容最有探究?jī)r(jià)值并不是所有的內(nèi)容都適合于學(xué)生探究。那些單純是技能性的訓(xùn)練，或者是本身沒(méi)有實(shí)際意義的內(nèi)容不需要探究。只有內(nèi)容本身具有意義，而且是與學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系，學(xué)生經(jīng)過(guò)努力能夠理解的內(nèi)容才具有探究?jī)r(jià)值。探究性學(xué)習(xí)中教師的指導(dǎo)讓學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)，不是不要教師的指導(dǎo)，而是教師如何指導(dǎo)。學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中，所需要的不是教師指導(dǎo)細(xì)節(jié)，而是教師指引方向。教師不是直接命令學(xué)生應(yīng)去如何如何作，而是引導(dǎo)學(xué)生去想。教師應(yīng)成為學(xué)生探究活動(dòng)的組織者、合作者和促進(jìn)者。教師在探究學(xué)習(xí)開(kāi)始可以給學(xué)生更多的引導(dǎo)和幫助，而隨著學(xué)習(xí)的進(jìn)行，教師要逐漸讓學(xué)生更多的去管理自己的學(xué)習(xí)，負(fù)責(zé)自己的探索活動(dòng)。教師的指導(dǎo)越少，探究的開(kāi)放程度越大。

探究活動(dòng)的水平層次

提出問(wèn)題形成假設(shè)制定方案收集證據(jù)得出結(jié)論水平0水平1水平2水平3水平4水平5教師教師教師教師教師學(xué)生教師教師教師教師學(xué)生學(xué)生教師教師教師學(xué)生學(xué)生學(xué)生教師教師學(xué)生學(xué)生學(xué)生學(xué)生教師學(xué)生學(xué)生學(xué)生學(xué)生學(xué)生

探究學(xué)習(xí)與接受學(xué)習(xí)探究性學(xué)習(xí)和接受性學(xué)習(xí)二者不是對(duì)立的，而是辯證開(kāi)展的。倡導(dǎo)以探究為主的多樣化的學(xué)習(xí)方式，不是不要其他的學(xué)習(xí)方式，而是旨在改變過(guò)于強(qiáng)調(diào)接受學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械訓(xùn)練的現(xiàn)狀。當(dāng)前要盡可能從接受學(xué)習(xí)中挖掘探究的因素，盡量利用傳統(tǒng)的講授、提問(wèn)、討論、實(shí)驗(yàn)等方法引導(dǎo)學(xué)生探究，以便為開(kāi)展完全的科學(xué)探究學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。探究學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)目的：發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)旨在培養(yǎng)“智力卓越的人〞；而探究學(xué)習(xí)那么指向于培養(yǎng)個(gè)性健全開(kāi)展的人。學(xué)習(xí)內(nèi)容：發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)側(cè)重于學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)；而探究學(xué)習(xí)那么主張從學(xué)生自身生活和社會(huì)中選擇問(wèn)題。學(xué)習(xí)理念：發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)認(rèn)為存在普遍的適應(yīng)于所有學(xué)生的研究模式；而探究學(xué)習(xí)那么認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是其獨(dú)特個(gè)性的表達(dá)，每個(gè)人都有其自己的探究學(xué)習(xí)方式。因此，我