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2.2化学探究教学的国内外研究现状5
2.2.1国外探究教学研究现状5
2.2.2我国新课程探究教学研究现状6
2.3化学探究教学的问题及启示9
2.3.1国外化学探究教学的问题及启示9
2.3.2国内新课程化学探究教学的问题及启示12
结论16
参考文献17
致谢19
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1绪论
1.1探究教学的提出
探究教学的思想渊源可以追溯到20世纪初。
当时,针对脱离儿童生活经验、纯知识灌输的美国传统教育,著名实用主义教育家杜威提出了以儿童为中心、做中学的教学方法。
杜威认为科学教育不仅仅是让学生记忆百科全书式的知识,也是一种过程和方法,他主张教学应当遵循以下步骤:
设置疑难情景、确定问题、提出假设、制定解决问题的方案并实施等。
仔细分析这种教学模式便可以发现,它与我们今天所说的科学探究有着密切联系。
这种蕴涵探究思想的教学模式不仅对美国科学教育产生了深远的影响,也为探究教学的提出奠定了基础。
20世纪中叶,在美国教育的学科结构运动中,对于应当采用什么样的方法来教授和学习学科结构,著名生物学家、教育家施瓦布在多年研究的基础上,提出了探究式的教学方法。
探究教学的提出是建立在施瓦布的学科结构观上。
在施瓦布看来,科学知识不是固定不变的,随着探究方式的更新,它们会被不断地修正。
这就是说,学科的结构处于不断的变化中。
在科学技术迅猛发展的今天,这一点表现得更为突出。
因此,施瓦布主张不能把科学知识当作绝对的真理教给学生,而应作为有证据的结论;
教学内容应当呈现学科特有的探究方法,如解决问题的方法、探究叙事等;
教师应当用探究的方式来教授知识,学生也应通过探究活动展开学习,即在学习科学的概念原理之前,先进行探究活动,再根据自己的探究提出科学的解释。
这种全新的教学方法,无疑对当时的科学教育产生了很大的促进作用。
它促使人们思考科学教育存在的问题,积极探索怎样使学生深入理解科学知识,以及怎样提供更多的机会让学生体验科学的过程等。
经过几十年的不断研究与改进,如今探究教学已成为美国科学教育中最重要、最有影响的方法。
1990年美国科学促进会发表的《2061计划》强调,科学教育应当符合科学探究的特点。
1996年公布的《美国国家科学教育标准》,将探究列为学习科学的核心方法。
一位学者曾指出,如果必须选择一个词来描述20世纪50年代末以来美国科学教育的成果的话,它一定是探究。
1.2探究教学的内容
什么是探究教学呢?
要阐明这个问题,首先要弄清楚什么是探究。
实际上,探究存在于我们生活的方方面面,对任何事情和所有事物的认识都属于探究的范畴。
有人称这样的探究为普通探究,它既无研究范围的限制,也无研究方法的限定。
普通探究包括许多个子系统,其中之一便是所谓的科学探究。
科学探究是在一定的信念和假设指导下进行的。
它可以是指科学领域里的探究,即科学家提出关于自然界的问题,寻求答案,深化理解的过程；
也可以是指学生在科学课堂所进行的探究，即学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的各种活动,包括观察、测量、制作、提出假设、进行实验、提出模型和交流等。
从这里不难看出,探究教学实质上是将科学领域的探究引入课堂,使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质,并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。
探究教学是怎样进行的呢?
由于内容、目的、要求和条件不同,探究教学的形式、途径也有多种。
但从探究教学的纵向展开过程来看,大体要经过一些类似的步骤,如提出科学的问题、建立假设、制定研究方案以收集证据、得出结论并对问题做出解释、对研究方案进行评估和交流推广等。
（1）提出科学的问题
在特定的情景中如观察、实验、案例分析、研究图片等,引导学生提出科学性的问题。
例如,蜡烛燃烧会产生什么现象?
我们吸入体内的气体与呼出的气体一样吗?
这些问题应当是通过探究活动能够解决的,并且不能超出学生的能力范围。
（2）根据已有的知识和经验,提出假说或猜想
例如,对于“蜡烛燃烧会产生什么现象”这一问题,学生可能会做出发光、发热、蜡烛变小等假设。
（3）收集证据
首先,要制订出较详细的探究计划,计划中应明确所要收集的证据以及收集证据的方法。
然后,通过多种途径和形式如观测、实验、调查、查阅文献、观看影视录像、个案追踪分析和上网等,搜集有价值的证据。
（4）解释
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。
（5）评估
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。
如果结论与假设不吻合,应重新确定探究方向、制订方案进行探究。
（6）交流和推广
通过制作模型、角色扮演、写论文或调查报告、举办辩论会或展览等交流自己的探究结果。
交流过程中,要能够解释探究计划以及自己在探究过程中形成的见解,并认真听取他人的意见,对不同的意见进行讨论。
最后,将结论运用到不同的情景中。
从探究教学的横向展开过程来看,它的每一个步骤可以是多种形式不同的活动。
拿收集证据来说,可以通过观测、实验和调查来收集,也可以通过查阅文献和上网来收集。
具体情况不同,所采用的方式不同。
在探究教学的过程中,教师可以根据活动的难易程度及学生能力和知识水平,进行程度不同的指导。
例如问题的来源,可以是学生自己提出的,可以是教师通过特殊的问题情景诱导学生提出的,甚至可以是教师或教材提出的。
又如数据的收集,可以让学生通过实验、观察、调查亲自收集数据,也可以给出实验数据,让学生分析并做出解释,甚至将数据和数据的分析方法都告诉学生。
这种在教师指导下所进行的探究被称为指导型探究。
如果某探究从提出问题、制定探究计划、收集和处理证据到总结交流,完全由学生自己决定,这样的探究被称为开放型探究。
有关探究教学的研究表明,指导型的及部分探究适于学习概念原理,而开放型的及完全探究则有利于培养探究能力。
具体采用什么类型的探究,教师应根据实际情况灵活掌握。
2正文
2.1新课程化学探究教学的研究目的与意义
我国进行的素质教育改革中，要求教育要面向全体学生。
传统的化学教学以教师讲授为主，在很大程度上忽略了学生的个性差异。
通过实施探究教学，学生以自己的经验和思考方式来完成学习，可促使每个人都能得到积极发展。
近些年来美国在化学（理科）教育改革的主要方向也是考虑如何面对全体学生，强调科学为大众（Scienceforall）的思想。
美国《教育周刊》报道：
“一项民意测验表明，在理科课堂中使用身边实验的学生和参加问题解决小组的学生，比那些通过讲授和阅读教材的方式学习理科的学生来说具有较好的态度”。
年龄在10到17岁的学生中，5个学生有3个说，如果他们能自己做更多的实验，并且和同学及其他人进行交流，就会觉得科学更加直观。
有54%使用以探究为基础的方法的学生说理科是他们感兴趣的学科之一。
相比较而言，接受传统教育的学生这样认为的比率为45%。
同时，在传统教育中，接近25%的学生认为理科是他们比较难学的学科，而经历探究教学的学生这样的情况仅占18%。
考察中外教育史可以发现，含有探究成分的教学活动自古有之。
然而，对探究教学的系统研究则始于20世纪初期，此后，探究便成为科学教学的中心议题，在课堂中落实探究教学也一直是许多教育工作者尤其是科学教育工作者所努力的一个目标。
但时至今日，“探究教学所面临的挑战仍很明显，从传统讲授向探究转变的步伐仍十分缓慢”。
因此，考察探究教学理论的进展，并进而揭示探究教学的发展趋势，不仅有重大的理论意义，也对我国目前正在兴起的探究教学实验或实践有重大指导作用。
目前，各国把培养学生的科学素养（ScientificLiteracy）作为化学课程的目标。
以探究为基础的教学对培养学生科学素养有重要意义。
通过探究教学，在一定的情景下进行科学知识的学习，可以有力地促进学生对知识的理解和掌握；
通过亲自动手参与，可以加强学生的技术设计能力以及加深对科学和技术的理解；
学生通过探究活动的学习，可以对科学在环境、能源、健康等方面作用的两面性问题有更深刻的认识，可以更深刻的认识到科学的本质和科学的历史，可以培养批判性思维，学会合作，形成自己的观点和经验。
我国目前制定的《全日制义务教育化学课程标准》中的内容标准把科学探究列为一部分，并指出：
“义务教育阶段化学课程中的科学探究，是学生积极主动获取化学知识，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，激发化学学习兴趣，增进对科学的情感，理解科学的本质，学习科学的探究方法，初步形成科学探究能力”。
由此可见，科学探究在发展学生的科学素养方面居于核心地位。
2.2化学探究教学的国内外研究现状
2.2.1国外探究教学研究现状
如何界定探究这一术语，是探究研究文献中最模棱两可的问题。
研究者们对探究提出多种不同的看法，但大体上可分为两大类：
一是把探究描述为科学家所做的工作，即科学探究；
二是把它看作教或学的过程。
如凯尔（W.C.Kyle）等许多研究者认为“探究”不同于“科学探究”，前者指教学程序，后者指科学家所做的工作。
美国国家科学教育标准中的探究定义实际上认可了这种划分：
“科学探究指的是科学家们用于研究自然并基于此种研究获得的证据提出解释的多种不同途径。
探究也指学生用以获取知识、领悟科学家的思想观念、领悟科学家研究自然界所用的方法而进行的种种活动”。
后句中的探究指教学中的探究，它实际上是对科学探究的探究。
考查作为教学过程的探究时可以发现，30多年的研究中出现了多种不同形式的教学模式，它们都被统称为探究教学。
下面是最普遍的五种：
1、萨其曼探究教学模式
萨其曼（J.R.Suchman）坚信课堂上要开展探究教学必须满足三个条件：
第一，有一个集中学生注意的焦点，最好是一个能引起学生惊异的事件或现象；
第二，学生享有探索的自由；
第三，有一个丰富的容易引起反应的环境。
运用这种观点作指导的探究教学模式，一般由一个惊异事件或现象开始教学；
接着让学生对他们所观察的现象提出“是”或“否”之类的问题，以收集数据；
当学生对观察结果作出推测性解释（假设）后，他们进一步通过“是”或“否”之类的提问来检验自己的假设。
无论在哪一阶段提出“是”或“否”的问题，都必须是操作性的，即能用实际经验或实验来回答。
2、有结构的探究（StructuredInquiry）有结构的探究是指，探究时给学生提供将要调查研究的问题、解决问题所要使用的方法和材料，但不提供预期结果。
学生自己要根据收集到的数据进行概括,发现某种联系，找到问题的答案。
研究者们称此种探究为一级水平的探究活动。
有结构的探究和相应的证明活动，又被人们习惯地称作“食谱式活动”。
3、指导型探究（GuidedInquiry）。
指导型探究是指，探究活动时只给学生提供要调查研究的问题，有时也提供材料，学生必须自己对收集到的数据进行概括，弄清楚如何回答探究问题。
这种探究被称为二级水平的探究活动。
4、自由探究（FreeInquiry）。
自由探究是指，在探究活动时学生必须自己独立完成所有的探究任务，当然也包括形成要调查研究的问题。
从许多方面来看，自由探究类似“搞”科学，即科学探究。
研究者将这种探究称为三级水平的探究活动。
5、学习环（TheLearningCycle）。
学习环是一种很有影响的科学教学模式，被广泛地称作探究教学。
尽管它有多种多样的表现形式，其基本程序不外乎是：
开始是探索阶段，让学生从事各种探索活动，以便从经验中产生新观念；
接着是引入概念阶段，让学生给前面发现的观点或经历的想法命名；
最后是概念的运用阶段，让学生有机会把新观点运用到不同的背景中去。
2.2.2我国新课程探究教学研究现状
我国探究教学研究可以分为理论研究与实践研究两方面。
在理论方面，从研究问题来看，主要研究了探究教学的涵义、价值、理论基础、类型、特点、条件、要素、模式、设计、实施与评价、师资培训等问题；
从研究视角来看，主要有教育学视角、心理学视角、哲学视角、学科视角、比较视角等。
在实践方面，主要研究了探究教学程序、案例研析、影响因素、存在问题与建议等方面的问题。
我国探究教学研究的趋势是：
构建高水准的探究教学理论体系，探究教学理论研究与实践研究的融合发展，探究教学研究方法的多元化和内在化。
（一）理论研究方面
1．探究教学研究的主要问题
（1）探究教学的涵义、价值与理论基础
在涵义方面，有研究者们认为，探究教学在实质上是一种模拟性的科学研究活动。
具体说来它包括两个相互联系的方面：
一是有一个以“学”为中心的探究学习环境。
二是给学生提供必要的帮助和指导，使学生在探究中能明确方向。
也有研究者指出，探究教学实质上是将科学领域的探究引入课堂，使学生通过类似科学家的探究过程理解科学概念和科学探究的本质，并培养科学探究能力的一种特殊的教学方法。
还有研究者指出，探究教学是指在教师指导下学生运用探究的方法进行学习，主动获取知识、发展能力的实践活动。
在价值方面，有研究者从宏观层面指出，探究教学对素质教育、创新教育、科教兴国的实现都有着重要的价值；
有研究者从中观层面指出，以注重培养学生的自主性和创造性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习的探究教学能够适应新课程的要求，是实施新课程的有效教学方式。
但也有研究者认为，科学探究教学的目的———强调做科学，忽视学科学，不利于对概念的深层理解。
在理论基础方面，有研究者指出，探究教学的科学基础是科学史和科学哲学，心理学基础是认知结构理论、有意义学习理论和建构主义理论，教育学基础是终身教育理论和主体性教育理论。
但也有研究者提出不同看法，认为科学探究教学的理论基础囿于经验主义科学观，不能反映科学的本质。
（2）探究教学的类型、特点与条件关于探究教学的类型，有研究者们指出，学者们一般从两种维度来划分探究教学：
从师生所起作用的程度不同，将其分为定向探究与自由探究；
按学生思维方式的不同，将其分为归纳探究与演绎探究。
关于探究教学的特点，有研究者指出，与非探究教学相比，探究教学具有以下特点：
以培养科学素养为目的；
既重视结果，又重视知识的获得过程；
重应用；
重视全体参与；
以学生为中心；
有意义。
与科学探究相比，探究教学在探究过程的各个阶段又有自己的特点：
探究科学型问题；
收集数据得到他人帮助和指导；
作出个人意义上的新结论或发现；
交流结果的形式灵活多样。
也有研究者指出，探究教学的特点是，以问题为起点，以假设为核心，以合作为师生、生生相互作用的方式，是科学探究过程的简约复演。
还有研究者认为，探究教学具有以下五方面的特征：
学生是通过探究活动获得新知和培养能力的；
探究教学注重从学生的已有经验出发；
重视证据在探究中的作用；
重视合作式学习；
探究教学重视形成性评价和学生的自我评价。
关于探究教学的条件，有研究者认为是一定难度的学习对象、充分发挥学生的主体性、一定的知识作基础、融洽的课堂气氛、创设问题情境、优化的探究可能性、良好的探究环境。
（3）探究教学的要素与模式
关于探究教学的要素，有研究者指出，探究教学的核心要素是问题、假说和求证，并指出探究的问题可来自不同的渠道，提出的问题应该是融于情境的，提出的问题必须具有探究价值。
关于探究教学的模式，有研究者指出，探究教学的模式有5E教学模式、学习环模式、萨其曼探究训练模式、施瓦布的生物科学探究模式、社会探究模式。
也有研究者指出，探究教学的典型模式是：
形成问题、建立假设、设计验证、表达交流、推广应用；
探究教学常模的几种变式有：
探究—研讨模式、学习环模式和探究训练模式。
（4）探究教学的设计与实施
在探究教学的设计方面，有研究者们提出了探究教学设计的原理和模式，指出探究教学设计的内容是：
探究目标的确定、探究内容的选择与设计、探究活动一般过程及教学事件的设计、探究时间的安排。
在探究教学实施方面，有研究者们论述了教师在探究教学中的地位和作用、探究性提问、探究性讨论、探究性演示、探究性实验等问题。
也有研究者指出，探究教学的实施策略有：
精心设计探究问题，激起学生探究兴趣；
引导学生学习教材和相关资料；
解释问题，合作探究；
总结评价，深入探究。
还有研究者提出探究性教学的3个基本要诀———精心设计探究性问题、详细编制探究导向图、灵活运用元认知提问，可以促进探究性教学理论更好地走向教学实践。
但也有研究者认为，科学探究教学的教学操作方法单一化与模式化，不利于学生理解科学的本质。
（5）探究教学的评价与评估
有研究者指出，探究教学的评估原则是：
目的性原则、科学性与客观性相结合的原则、评估学习成绩与学习机会相结合的原则、评估与指导相结合的原则、日常观察与系统评估相结合的原则、教师评估与学生自我评估相结合的原则；
探究教学评估指标是：
探究精神与探究态度、探究方法与能力、探究行为习惯、美国《国家科学教育标准》的探究能力标准；
探究教学评估的方法是：
调查法、作品分析法、能力测验、行为检测与情境法、真实性评估。
也有研究者研究了科学探究教学评价体系的构建与实践，指出科学探究教学评价的基本理念有：
评价目的个性化、评价内容全面化、评价方法多样化、评价实施过程化。
（二）实践研究方面
1．探究教学程序这类研究主要介绍课堂探究教学的基本步骤或程序。
有研究者认为，“引导—探究”教学模式的基本程序（步骤）如下：
创设情境，引出问题；
引导激励，活动探究；
合作交流，引导建构；
自学教材，研讨交流；
实践应用，拓展延伸；
总结评价，深化化验。
也有研究者以的《绿色蝈蝈》为例，把探究教育学具体分为三步。
第一步：
探究内容，整体感知。
这一步即是探究文本写了什么。
第二步：
探究成文之因，了解写作依据。
第三步：
探究文质优劣，取精弃糟。
2．探究教学案例研析
这类研究主要对实践课堂教学整体或部分环节进行呈现和评析。
研究中我们发现，探究教学的案例涉及到了各个学科，其中以理科（物理、化学、生物等）的案例居多，人文学科相对较少。
如有研究者从一个物理课例出发探讨探究教学的实施策略。
他首先介绍了课例“研究影响蒸发快慢的因素”教学片段，然后提出探究教学的实验策略。
还有研究者首先介绍了《走一步，再走一步》一课的合作探究教学实践（课前带着问题预习和准备，课堂上通过讨论确定问题；
带着问题合作探究，通过分享及时消化；
进行小结教学，对学习进行评价），然后对教学进行反思。
3．探究教学影响因素
这类研究主要提出了影响探究教学的因素并对其进行分析。
有研究者指出，教师和学生对科学探究的热情也受到不同程度的制约，这主要表现在以下几个方面：
教师实施探究教学遇到的困难多，学生课业负担太重，教学设施严重不足。
也有研究者指出，高中物理探究教学的影响因素表现在课程资源、教师、学生及评价等方面。
教师对物理探究教学的影响有：
教师探究教学理念的影响，教师专业素养对探究教学的影响，教师对探究理解差异的影响；
学生对物理探究教学的影响有：
学生探究习惯的影响，学生探究知识的影响，学生探究倾向的影响；
其他因素对物理探究教学的影响有：
硬件设施的影响，教学时间的影响，评价机制的影响。
2.3化学探究教学的问题及启示
2.3.1国外化学探究教学的问题及启示
2.3.1.1并不是所有的问题都可探究,首先要善于创设富有诧异性的探究主题
萨其曼在《小学科学探究训练计划》中明确指出,一个富有诧异的、隐含一定科学概念或原理的、难易程度匹配学生认知水平的问题,才能成为引发学生的好奇心、激发学生内在探究欲望的真正可探究的问题。
在当前化学探究教学的热潮中,有些教师认为只要有一个问题便可开展探究教学,便可让学生体验科学探究、感悟科学精神。
诚然,探究是始于问题,问题能激发探究,但并不是所有的问题都能引发探究。
如一些只需要回忆便可获得答案的复现性、结论性问题根本就无须探究,也不能成为学生探究的原始动力。
对于任何具体的探究活动而言,引发探究的问题都不是信手拈来的,它必须有一定的特性和要求。
因此,在化学探究教学过程中,所拟定的探究主题要具有惊奇感,是学生真正感到困惑与诧异,急于探求并想获得答案的问题。
教师在教学过程中要注意使探究训练中的问题设计一定达到让学生一见到它就很难无动于衷的效果。
因为,问题的诧异性是他对探究问题的最为核心的要求。
如在讲“水的净化”一课时,用三种水即天然的河水、自来水和纯净水设问:
我们怎样将河水转变成自来水,再把自来水转变为纯净水呢?
通过创设问题情境,激起学生的兴趣与诧异,引导学生进行实验探究,了解静置、吸附、过滤、蒸馏的净水方法。
现行的《义务教育课程标准实验教科书——化学》共有几十个“活动与探究”,所涉及的内容广泛。
如“酸雨危害的模拟实验”、“溶液酸碱度对头发的影响”、“植物的花瓣或果实制指示剂”等,这些探究主题都具有一定的诧异性,如果能在适宜的情境中进行探究活动,注意营造探究氛围,激发学生的好奇心和探究心,一定能激发学生的主动性和创新意识,促使学生积极主动地学习,获得化学知识和技能。
从而也使学生从这些探究活动中体验到化学的魅力。
2.3.1.2所创设的探究主题要具有挑战性
萨其曼在问题设计策略中强调问题的难易程度要与学生的认知水平相匹配,不可太难,也不可太容易,这是非常值得我们借鉴的。
具有挑战性的探究主题指问题难易程度适中,但要隐含着未知,是学生根据现有知识经验和能力水平不能独自解决,却可以在他人帮助下获得解决的。
在化学探究教学中,所拟定的探究问题的挑战性要有一个恰当的度,使学生能够“跳一跳,摘桃子。
”这样才利于学生开展化学
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