对“科学探究”八要素的理解

    化学课程标准的学习内容分为5个一级主题。这5个一级主题是互相联系的有机整体。其中科学探究是化学课程的主线，它既是一种重要的学习方式，又是化学课程的重要内容。它的学习必须渗透在其他四个主题之中，最终目的是要发展学生的科学探究能力，提高科学素养。

对科学探究的理解和基本实验技能的学习依存于发展科学探究能力之中，在此我重点谈谈对八个要素的理解和提升学生科学探究能力的一些实践。

科学探究包含八个要素：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流。

一、对八个要素的理解

1、提出问题

发现问题和提出问题是进行科学探究的前提。因此，在进行探究学习时，教师就必须有意识地指导学生能从日常生活、自然现象或实验现象的观察中发现与化学有关的问题，比并能比较清楚地表达所发现的问题。

2、猜想与假设

学会猜想做出假设是探究学习的核心，它决定探究的方向。教师要指导学生从问题本身出发，根据已有的知识和经验，作出假设或猜想。

（1）尝试根据经验和已有知识对问题的成因提出猜想。

（2）依据已有的知识和经验对猜想或假设作初步论证。

在探究活动中，要使学生逐渐学会排除那些错误的假设，修正不完整的假设，提出新的完整的假设。

3、制定计划与设计实验

制定计划与设计实验是科学探究过程中重要的环节。

制定计划与设计实验，就是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。

另外，要让学生尝试考虑影响问题的主要因素，有控制变量的初步意识。

4、进行实验

实验技能要贯穿在探究活动中，所以教师要指导学生进行简单的实验仪器操作。

5、收集证据

证据是进行科学分析的根据。教师要指导学生收集有价值的证据。能通过观察和实验收集证据。要有明确的观察目标，明确收集信息的内容；能通过公共信息资源收集资料。如图书馆、阅览室、博物馆、展览馆、广播、电视和互联网等。

6、解释与结论

教师要指导学生对所收集的证据进行筛选、归类、统计和列表分析等综合处理，并运用已有知识得出符合证据的结论，对问题做出科学的解释。

7、反思与评价

（1）要进行评价。检查和思考探究计划的严密性，证据收集的周密性，以及解释的科学性，并对结论的可靠性做出评价。

（2）要有反思。能对探究活动进行反思, 发现他人的长处和自己的不足，改进自己的探究方案。

8、表达与交流

（1）通过撰写研究报告或论文，等形式交流自己的探究过程和结果。要求学生能写出简单的探究报告。

（2）要求学生具有准确表述的意识，明确表述自己的观点。

在教学过程中，根据实际需要，探究的步骤可多可少，其顺序可前可后，教师应根据探究的要求灵活掌握。

二、应该注意的问题

探究的实质就是发现问题、解决问题。在学习的过程中，我们应该注意一下方面的问题：

1、确定问题是有效性探究的前提

在课堂上，提出一个有一定难度又能引发探究并能让学生经过努力有所收获的问题至关重要。

教师将学生引入情景，让他们观察和获得有关的信息，从学生原有的概念和实际出发，在教师的帮助下由学生归纳出将要探究的问题。

切忌：只是刻意追求让学生自己发现和提出问题，不引领学生分析所提出的问题，就让学生自由选择研究方向，导致放任自流或作秀作戏的形式主义。

2、恰当引导作出假设是有效性探究的关键

学生建立在已有生活经验和符合基本科学逻辑的一种合理的估计，而不是一种漫无目的的瞎猜。

引导讨论得出学生自己或小组对问题答案的预测，并尽量用不同的方式记录下来。即使学生的假设看起来非常幼稚，教师也不对学生进行过多的干涉，这样使学生真正获得解决问题的能力，领略到科学的本质和科学家工作的真谛。如果出现学生的注意偏离了问题的本身，教师可以简单的提醒。

切忌：只有问题没有猜想假设；重问题轻假设

3、完成实验计划是有效性探究的保证

根据自己的猜测，调动已有的知识与经验，设计出具体的研究方案；教师应做必要的指导，以保证方案的合理性和可操作性。

问题确定后，教师引导学生个人或小组，对问题分析研究制订出切实可行的探究计划，这个过程教师视学生层次不同给予不同程度的帮助指导。在学生的验证过程中，教师以一个参与探究者的身份，参与到学生或小组的活动中去，除了对个别重要条件给予提醒外，不干涉学生的活动。重复多次取平均值，才能得到可靠结果。

切忌：在探究活动前，教师就已经详细地告诉学生实验的理论依据、基本要求、整套的实验方法、所使用的各种实验仪器乃至最终的实验结果。然后，学生只要按照事先被告知的实验步骤做实验、记录观测结果、验证书本知识。

4、指导实验和观测是有效性探究的基础

培养学生养成良好的科学记录习惯，培养证据意识。

计划形成后教师为学生提供充足、有结构的材料，让学生自主探究，搜集需要的信息，教师及时点拨激励，让学生的探究有动力和活力。教师以一个参与探究者的身份，参与到学生或小组的活动中去，对个别重要条件给予提醒。

切忌：两种极端做法，一种脱离于学生的动脑。有些教师认为，探究就是动手做实验。这种探究只流于形式，仅仅为动手而动手，科学探究的方法和过程往往被当作纯粹的知识教给学生，无异于传统教学只注重知识内容，不注重方法和过程的做法；另一种是一味强调由学生自主探究，甚至于放任自流，一堂课下来，热热闹闹，到头来效果却甚微。

5、收集处理信息和数据是有效性探究的核心

把观察到的信息和实验中获得的数据进行整理和分析，归纳出现象里蕴涵的科学规律，是科学探究有效性的核心所在。

教师引导学生整理收集各种信息、实验数据和证据，对信息、数据和各种证据进行分析，应用科学的思维和方法，通过分析和归纳，找出规律，从而得出结论。

切忌：重实验轻分析，重数据轻交流，用数据和实验现象来验证老师想要的结论。

6、组织表达和交流是有效性探究的重点

让各种想法、观点进行充分地交流和讨论，在此过程中，使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法。

交流与合作让每个学生充分表达不同的意见和进行争论，循序渐进地培养学生，用已有的科学知识和较为准确的语言表达自己的探究成果；在交流过程中，教师培养学生注意倾听其他同学的研究报告、尊重别人的探究成果，允许别人对自己的探究过程和成果提出不同的意见和表示怀疑，并能认真思考别人的意见，改进自己的探究方案。

切忌：往往在一、两个“尖子学生”说出老师想要的结论后就万事大吉了，所有学生得出整齐划一的结论。