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高中化学教学中如何培养学生的科学探究能力
湖南省临澧县第一中学 廖庭华
《高中化学新课程标准》明确要求“提高学生的科学探究能力”，使学生通过科学探究的体验，在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这几个维度的课程目标都得到发展。因此，在教学中如何结合各模块的学习，指导学生进行科学探究活动，并通过活动提高学生的探究兴趣和探究能力，这是化学新课程实施过程中的重要课题。
一、明确目的，抓住要素，形成对科学探究的兴趣
高中化学新课标指出：科学探究不仅是一种学习内容，而且是一种重要学习方式，也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。学生在教师的指导下，在一个创设的学习环境中，从日常生活、自然现象和社会现象中，针对某一个需要解决的实际问题展开，让学生亲历探究的全过程，以解决问题和表达、交流结果。这一过程中可以把科学知识与观察、推理和思维结合起来，从而可以能动地获得对科学的理解。通过科学探究活动，对科学探究的手段，使用证据的规则，形成问题的方式，提出解释的方法等一系列问题有了亲身的体验，而不仅仅是听到或记住有关的知识或结论。可以逐步形成好观察、好提问、好探究的心理倾向，进而形成善于质疑，勤于思考，乐于表达思想、交流成果，并且乐于尝试创造创新活动，在自主探究中获取新知并形成良好的心理品质，最终形成科学探究的兴趣和较强的实践、探索、创新的欲望和能力。
二、创设情境，诱发科学探究
我在引导学生进行科学探究的活动时，大胆的放开手脚，让学生确实能够自主，这是培养学生科学素养的关键和基础。至于活动的内容，则既可以是教材上所安排的，也可以根据教学环境的需要，因地因时地随机插入。但需注重活动的定位，不是“验证理论”，而是“探究未知”。自己在活动中的作用只能是尽己所能地为学生创设科学探究的原始思维情境，并去诱发和引导他们进行“质疑”，然后再由学生自己去想办法——构思实验方案，并且由他们自己通过试验、探究和分析，找到答案，达到释疑的目的。唯有这样，才能使其在活动的实践中体验到探究的乐趣和成功的愉悦，进而激发他们刻苦奋进、勇于探究的欲望。具体地说，就是在指导学生进行科学探究时：（1）要使学生知道，学习的过程并非纯粹是对前人的模拟、复制和崇拜，要敢于在自己的思考中，提出见解、质疑前人、探求真知，从而积蓄其敢于发现真理和超越前人的果敢与勇毅。（2）教育学生重视意外情况的发生。因为，意外情况往往能够透视出人们尚未发现的自然信息，预示着获得创新成果的机遇来临。（3）鼓励学生敢于大胆假设。这是新的课程标准所提出的科学探究的主要环节，也就是说在提出问题之后，要敢于提出自己的猜想（4）引导学生悉心求证。就是要通过试验来验证或者是推翻假说，从而建立能够令人信服的理论，这是科学探究活动的核心。
三、利用化学实验进行科学探究
实验探究是指通过实验来进行的一种探究活动，它是科学探究在化学实验教学中的具体应用，是化学教学中最常见、最主要的探究活动。实验探究能给学生提供主动探求知识的宽松环境，让他们在成功设计、操作实验的愉悦情绪下，充分发挥自己的潜力，活跃自己的思维，形成并提高自己的创造思维能力。
实验探究一般按如下流程进行：提出问题――猜想与假设――制定计划――进行实验――记录现象――解释与结论――反思与评价――表达与交流。
案例一：含有酚酞的氢氧化钠的溶液中，滴加新制氯水，边滴边振荡，直到红色褪去。对于红色消失的原因，甲同学认为是氯气与水反应生成的HCl和HClO中和了NaOH；乙同学认为是氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性使红色酚酞变成了无色的物质。
分析：如果红色消失的原因是因为酸碱中和，则红色可能重现，如果红色消失的原因是因为被氧化，则红色不可能重现。
实验设计：向上述刚好褪色的溶液中再滴入一些NaOH溶液，若红色重现，则是因为HCl和HClO的酸性所致；若红色不再重现，则是因为HClO的强氧化性所致。
教师在化学实验教学中，要鼓励学生积极参与化学实验方案的设计活动，大胆地提出自己的设想，并主动与老师和组内的同学讨论和交流，在讨论和交流的基础上形成组内共识，并与其他小组沟通。同样一个化学实验，可以设计出多种方案。在讨论和交流的过程中，教师要鼓励学生运用多种证据对自己的实验方案进行论证，引导学生倾听别人的设计方案和别人对自己的实验设计方案的评价意见，通过反思和自评，发现自己与他人的长处以及存在的问题，提出进一步完善和改进的具体方案。
四、通过研究性学习进行科学探究
由于客观条件的限制，有些学校很难经常组织学生进行探究实验，再加上有些内容也确实不适于进行实验探究（如一些可能导致环境污染的实验），在这种情况下，通过研究性学习的方式来进行探究，不失一种有效的途径。因为研究性学习具有开放性、探究性和实践性的特点，可以利用课余时间通过调查、走访、查阅资料等非实验手段进行，时间、空间得到延伸，学习的宽度与深度也得到了拓展。
案例二：某化工厂排放出的废气对周边地区生活、生态环境的影响。
设计：①举办科普讲座。让学生了解我国乃至世界上有关环境污染的状况；参观化工厂，对其产品及工业流程有一个直观的了解。②指导选题。根据所了解到的情况，分小组自己确立一课题，如附近作物的生长情况，周边水质情况等，以便进行下一步探究。③制定研究计划，实施研究。各小组分别对其它小组设计的研究方案进行论证，提出一些建议，同时也完善自己的计划。随后各小组就充分利用自己的人际网，利用双休日等各种课余时间实施研究。④处理结果，撰写报告。学生本着实事求是的原则，在教师的引导下整理资料，加工处理信息，以恰当的方式表达研究结果。⑤组织研究成果的交流研讨。通过交流研讨分享成果，了解某化工厂的周边环境，并提出改善该地区环境的合理化建议。
通过研究性学习，学生获取了亲身参与研究探索的体验，学会了分享与合作；培养了发现问题、解决问题的能力，也培养了科学态度、科学道德和对社会的责任心、使命感。
总之，科学探究是学生积极主动地获取化学知识，认识和解决化学问题的重要实践活动。学生通过亲身经历和体验科学探究活动，可以增加自己学习化学的兴趣，增进自己对科学的情感，理解科学的本质，初步形成科学探究能力。而培养学生的科学探究能力，是高中化学教师的重要使命，期待与更多的同仁在此此方面进行探讨。
