初中化学课外活动开展科学探究的策略

　　摘要：长期以来，初中化学教学过分强调系统知识的接受和掌握，强调以教材为中心，以教师为中心，冷落和忽視化学中科学探究，这种情况已经成为制约学生全面发展的主要因素。因此，《义务教育化学课程标准（2011年版）》中，科学探究是初中化学课程中处于十分重要的地位，是课程内容和第一部分，并将科学探究渗透在所有内容目标之中。要求学校和教师根据课程标准，结合学生认知水平，制订合理的科学探究内容和计划，鼓励学生参与科学探究，感受科学探究过程的愉悦，并在探究过程中获取化学相关知识，解决知识疑难。
　　关键词：初中化学；课外活动；科学探究；策略
　　一、科学探究的含义
　　科学探究（scientificinquiry）是指科学家们用来研究自然并根据所获事实证据作出解释的各种方式。也可指学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法的各种活动〔1〕。也就是科学探究分为两种：一种是科学家的探究，主要是探究人类未知的领域，促进人类对客观事物世界更深入的理解；一种是学生的探究，就是在教师引导帮助下，对学生未知的领域深入学习，掌握相关知识。但学生学习过程从本质上来说和科学家认识和研究事物的过程是一致的，两者都是围绕求知问题或情景材料，经历类似步骤和方法，运用已有知识经验建构新的知识。
　　化学课程中的科学探究是从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，在教学中，创设一种类似学术研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验、操作、调查、搜集与处理信息、表达与交流等探索活动，获得知识、技能、情感与态度的发展，特别是探索精神和创新能力的发展的学习方式和学习过程〔2〕。简单概括就是三方面的含义：作为课程目标的探究；作为课程内容的探究；作为学习方式的探究。因此，科学探究在化学课程中处于十分重要的地位，要求渗透在所有内容目标之中，要求学校、教师必须大力开展科学探究，让学生积极主动地获取化学知识，提高学习兴趣。
　　二、当前课堂教学中开展科学探究的问题
　　当前，影响初中化学教师按要求开设科学探究的因素是多方面的，通过笔者访谈和实践，主要原因有以下几点：
　　1、中考评价制度束缚，时间不足，科学探究变成纸笔训练。当今，中考考试方式、题目、题型都在不断改进，以配合教育改革的需要。但我们必须看到，当今社会、家长对学校、教师评价依然是看学生考试成绩，导致了学校、教师工作重心都聚焦到学生考试成绩上。初中化学学习时间仅有一年，还要留出相当多时间应付各种考试，如月考、期末考试、模拟考试等，以及为考试而系统复习花费大量的时间。因此，普遍初中化学教师反映时间不足，教学中，学校、教师普遍重视课本知识灌输，着重考试题目纸笔训练，忽视了教学中学科探究开展。
　　2、部分教师对科学探究认识不到位，科学探究变成观摩、记忆实验。笔者在访谈中发现，部分教师片面地认为科学探究就是让学生按照书本的内容和步骤动手做实验，部分则是连化学实验也以教师演示为主，学生在讲台下面观察记录现象和结果，更有甚者，演示实验也不做，只要求学生记忆实验结论和现象。这样的化学启蒙教学，几乎抹杀了学生好奇心，不能体验化学的美妙所在，也失去了学习化学的兴趣和科学探究的欲望和能力。
　　3、硬件资源不足，科学探究开展缺乏物质条件。化学是一门以实验为基础的科学，科学探究大部分都是以化学实验形式体现的。因此，硬件设施是学校顺利实施探究活动的前提，例如实验器材、多媒体设备、专用室场、网络系统、图书馆、专职实验人员等。但当前一些学校因为种种原因，实验仪器、药品、图书资料要么陈旧不能用，要么不能满足科学探究要求，要么是数量不足；有些学校实验室场不足，实验专业人员缺乏，可能是物理、化学、生物几个科一个实验员，又或者是由专任老师兼职实验员。这样情况下，连演示实验也可能无法满足，更别提让学生分小组开设科学探究了。
　　课堂教学开展科学探究存在一些障碍，那么能否在化学课堂教学之外开展科学探究？答案是肯定的。笔者认为科学探究活动的天地应该广阔的，不一定只能在课堂教学上开展，可以结合广州市中学生我与化学活动大力开展课外的科学探究。
　　三、以我与化学活动为例，课外开展科学探究活动的策略
　　广州市中学生我与化学活动以化学对我的影响，我心目中的化学为主题开展的课外学科实践活动，是课堂教学有益补充和渗透，是课外科学探究的一个好平台。笔者自2007年开始基于科学探究的学习方式指导学生开展我与化学活动，积累了一些体会和经验。
　　1、以我与化学活动，体现科学探究中教师的作用。按照《义务教育化学课程标准（2011年版）》关于科学探究的涵义，化学探究活动是有完整、系统的步骤和方式。虽然，这些步骤和方式具有开放性和实践性，但初三学生接受的是启蒙化学教学，知识和经验不足，对科学探究流程了解不够，没有教师指导下，难以独立自主开展科学探究活动。教师此时必须承担起引路人的作用。
　　例如，从2012～2014年，每年在课堂上学习初三化学第四单元《自然界的水》后，都会结合我与化学活动，组织学生开展《南沙区鱼窝头中学河涌水质情况调查及治理报告》的活动。笔者首先会引导学生观察和思考见证他们长大的河涌污染变化作为激发研究的情景，让学生有想调查研究的责任感和积极性；跟着把探究问题的求证路线图交由学生，教师引导讨论与搜集资料形成最终探究流程；接着帮助学生设计调查方案和水质鉴别实验方案；再开始调查和水质鉴别的相关实验；在这过程中，教师要及时帮助学生解决探究活动中思维、实验困惑，分析障碍形成的原因，并且适当指导；同时，也要对学生探究活动中表现进行评价，引导学生相互尊重、学习，遇到失败时给予鼓励，树立信心，在成功时给予奖励，激发学生探究热情；最后指导学生将探究内容、结果、心得和治理建议写成调查报告，参加我与化学活动，最后在2014年的活动评奖中获得广州市一等奖。总之，以我与化学活动为载体开展课外科学探究活动中每个步骤都体现了教师的作用，并不是放任自流。经过笔者多年来体会，以我与化学活动开展课外探究活动，要以问题为中心，依照科学家研究的方式，结合教学内容，由教师创设问题情境，以问题的出现、探究和解决激发学生求知欲和主体意识，使学生自己掌握知识和技能，以此来培养学生的一种课外探究模式。其结构如下：
　　2、以我与化学活动，将课外科学探究融入化学课堂学习全过程中。科学探究是让学生动手来学习的方式和内容。但也不能脱离学科知识系统，开展一些学生接受能力范围外的活动。为此笔者，除了认真落实课程标准中科学探究主题外。还根据学科教学内容、计划，结合我与化学活动，在初三一学年中有计划、有步骤安排系列的课外探究活动，融入初三化学全过程中，让学生逐步体验，从中领会科学探究的思想，把握科学探究的方法和步骤，巩固和加深课堂教学的知识与技能。下面就是笔者多年来根据教学内容开展的我与化学课外探究活动表：
　　3、以我与化学活动，挖掘生活素材，注入科学探究的地方特色。化学源于生活，渗透到了人类社会的各行各业，社会的进步也离不开化学的贡献。当学生学会从化学视角，观察实际生活学问，进而开展探究活动，兴趣才能深入持久，探究问题空间才能更广阔。刚好，我与化学活动是主题就是化学对我的影响，我心目中的化学，可以说是化学、科学探究、我与化学三者在这个方面是高度一致的。同时，科学探究也要适应当地社会生产、生活实际，发掘和开发当地自然资源、社会资源和生活小素材。这样可以解决学校实验器材、设施不足导致科学探究难以开展的状况。例如笔者组织学生开展我与化学活动中的南沙区鱼窝头河涌污染及水质情况调查就是结合了当地河涌密布，但污染越来越严重的现象；南沙区鱼窝头化肥使用情况调查报告就是根据当地耕种农作物施用化肥而开展调查的；自制净水器自制氢气爆鸣装置等就是利用身边生活废旧材料开展的。这样的探究活动让学生自觉从化学角度关注现实生活中各种问题，运用化学知识提出和解决问题。同时也可以和我与化学活动目标一样：培养学生形成关注社会进步使命感和责任感〔3〕。
　　4、以我与化学活动，整合社会资源，开发科学探究的客观条件。科学探究中无论是观察、测量、调查和实验，还是涉及一些专业技术研究，都是需要一定客观条件的。正如上面讨论，学校开展一些课堂探究活动尚且缺乏实验器材、场所和技术支撑。因此，笔者在以我与化学活动开展课外的科学探究充分利用当地丰富资源进行，既可以让体会化学的丰富多彩、趣味性、实用性，又可以激发学生学习化学的热情，加深对课堂学习知识的体验和理解，巩固学习成效。例如笔者连续几年指导学生开展蔗糖是怎样炼成的和食糖的鉴别探究活动，就是利用鱼窝头有名双钱糖业公司的实验设施和技术人员指导下开展的；锦鲤养殖水质探究也是利用鱼窝头最大锦鲤养殖场相关资源才能开展。总之，科学探究离不开各类资源的有效使用，教师要利用当地公司、厂企资源，克服物质条件简陋，研究技术不足的情况，使教学资源在科学探究中得最有效的使用。
　　5、以我与化学活动，体现科学探究学习方式的多元化。科学探究活动是一个多种要素组成的复杂过程，有完整、系统的步骤和方式。是多维度培养学生科学素养的学习方式和内容。因此，活动组织方式应该是多元化的。首先，实验探究是科学探究的重要途径。让学生学会观察實验、记录数据、分析实验现象的方法，并在探究过程中，教师引导学生从哪些地方重点观察；运用提示性语言，引导学生讨论；指导学生设计记录实验表格，讨论分析，并得出结论。这样的过程，生动、形象、鲜明，激发学生学习探究的欲望，让学生更深刻理解化学知识和技能。笔者认为课堂教学中应该是以实验探究为主。
　　我们重视实验在探究中的作用，但科学探究不一定全部是实验的〔4〕。特别是初三学生因为化学知识、技能都是不足的，复杂的实验，生涩的化学原理会挫伤学生探究积极性。例如上表1中，笔者近年来以我与化学活动开展的课外科学探究更多是以调查研究为主，简单化学实验为辅。每次探究前，教师根据探究主题和内容，查阅资料，收集主题信息，指导学生先设计好调查表；培训学生，做好充分准备，特别是文明礼貌和语言表达；在处理调查数据时，学生会分析数据，辨别真假；最后统计整理，分析讨论，形成调查报告。组织学生通过调查、访问等活动获取化学信息，让学生体会生活中包含化学，化学影响生活，理解化学知识在社会、生活中巨大作用。
　　四、结语
　　新课程标准的精髓之一：从探究走进化学，从化学走向社会。以我与化学活动灵活开展课外科学实验探究，对学生在知识和技能、过程和方法、情感态度与价值观等各个方面发展起到巨大促进作用。让学生以主动、建构、体验和发现方式学习，克服课堂教学中开展科学探究一些客观困难，虽然探究过程比较耗时费力，但由于学生对相关知识的理解运用更为深刻，效果更显著。更因为师生共同经历和体验探究过程，共同经历挫折和快乐，做到教学相长。
　　参考文献
　　〔1〕严守戢等。《美国国家科学教育标准》〔M〕。科学技术文献出版社，1999：30。
　　〔2〕钟启泉等。《基础教育课程改革纲要（试行）》解读〔M〕。上海：华东师范大学生出版社，2001：247279。
　　〔3〕李南萍，丁革兵。广州市中学生我与化学活动课程的构建〔J〕。中学化学教学参考，2011（5）：58。
　　〔4〕王祖浩，王磊。义务教育化学课程标准（2011年版）解读〔M〕。北京：高等教育出版社，2012：86。img