浅议中学理科教学中的探究式教学策略

■天津市第四中学 孙志蓉

新课程改革倡导“引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习”。就中学理科教学而言，通过科学探究，让学生体验过程，激发学习兴趣，培养问题意识，促进学习方式的变革，从而实现对学生创新能力和实践能力的培养，使学生在基础知识与基本技能、科学探究过程与科学研究方法、情感态度与价值观等诸方面得到全面、和谐的发展。

新课程实施以来，探究式教学在实际教学的应用过程中，还存在一些制约发展的实际问题。

第一，学生对探究式学习的认知能力不高，更多的是被动探究。

学生认可在培养自身创造、探究等能力过程中能提高学习成绩，但对如何主动参与感到困惑，或者说没有形成习惯。表现为主观上愿意与同学合作探究学习，但更习惯于教师讲后自己练习的学习方法。

学生主观上重视对自身创造力的培养，喜欢课上的观察、操作、猜想、实验、验证等教学活动，但随着年龄的增长，更多的学生不愿意主动向教师提问题，更不习惯于在课堂探究中发表自己的见解，表现为不主动参与探究或不愿探究，且重点校学生此趋势更明显。

第二，学校及教师对新课程理念，诸如探究式教学的理念是认可的，但应用意识不强。

实践中教师在进行每一课时的教学设计时，并不经常考虑新课程标准中的“活动与探究建议”，也较少创设问题情境来激发学生的学习兴趣。

尽管新课程的实施已经数年并且已成就一批名师，但绝大部分一线教师在具体的教学操作和监控评价方面存在着很大的困惑，教师认为学生的探究能力较弱导致在实施中对探究过程有时很难把握。同时认为在探究环节的设计中最困难的是根据问题设计学生活动并预测。

第三，教师普遍认为学校更多的是以学生的成绩来评价教学的效果，而缺少多元化的评价体系和有效的专业引领。

教师认可把教学实践与教学研究融为一体是提升教学能力的有效途径，同时不得否认教师在日常教学中也在应用着问题—探究式的教学方式，只是并没有提升到理论的层次。可见学校应提供更多的专业引领的机会，来提升教师的教育教学理论水平，实现教科研引领的作用，加速教师专业水平的提升。

其实，探究式教学的载体与核心是问题，学习活动是围绕问题展开的。从教学的角度讲，教师需要根据教学目的和内容，提出难度适中、逻辑合理的问题，从而引发学生的探究。这就要求教师必须不断地通过学习与教研加强对探究式教学理念的认知能力；通过大胆尝试、科学反思加强探究式教学的实际操作能力；通过师生的交流和及时教学监控与评价反馈加强探究式教学的应用效果，进而提升学生的学习能力和教师的专业水平。

在实践中总结出如下探究式教学的策略。

一、引领学生在实验现象的观察中发现探究点

物理、化学、生物、通用技术等学科的教学离不开实验，如何在日常教学中恰当地运用实验环节引发学生学习新知的兴趣，引导学生把握概念与原理中的精髓，帮助学生对知识进行有效的整合和灵活的运用是中学理科教学的关键。而实验现象正是启发的基本切入点。

例如，在高中化学必修2中实验验证反应物浓度对化学反应速率的影响时，引导学生深入地观察现象会发现，加入三氯化铁溶液可以加快过氧化氢的分解，但是反应并未随反应物浓度的减少而减慢，相反速率不断加快，一段时间后速率才逐渐减慢，同时观察到试管壁温度上升。从而引出温度对反应速率的影响的探究。

【实验探究】温度对过氧化氢分解速率的影响

在高三化学知识整合中同样可以如此应用，例如，在溶液中的铁离子的化学性质的复习中，既可以综合元素（粒子观），又可以综合理论（氧化还原观、离子反应、速率平衡观、电化学）、实验等诸多化学主干知识，以整合的方式、系统地再认识三价铁离子的氧化性，而串联的主线就是实验的验证、新现象的发现和探究实验的设计。可以设计如下：

生活中、教材中的真实情境中铁的情景引入→实验探究溶液中的两种氧化性的离子与铁离子的竞争反应对溶液中的铁离子性质全方位的认识→深入观察现象引发学生从化学反应限度观的角度重新审视这个问题，得出控制适当条件可以改变反应方向建立新的平衡的结论，从而运用FeCl3溶液清洗内壁沾有银镜的试管来验证可逆反应的存在→以设计原电池的新试验点启发学生从电子转移的角度看这个典型的氧化还原反应→引发可否用电解的方法回收用Fe（NO3）3溶液清洗银镜后的溶液中的银，运用实验观察实现高三复习课中知识与知识，知识与技能，知识与应用的有机整合。

二、让概念与原理在实例中模具化，引导学生从生活中寻找探究的载体

知识源于生活，引导学生从身边的事物中寻找探究的载体，能使探究更利于驾驭。

例如，在高一物理“滑动摩擦力”的教学中，教师在引导学生设计并完成对滑动摩擦力的测量的实验后，学生会注意到一个问题：如何解决滑动摩擦力与相对运动速度的关系？之后必然会引发学生深入探究解决这一问题的兴趣，另外对生活中实例“跑步机”的研究，并最终帮助学生得出结论：滑动摩擦力与速度和接触面积无关，只与接触面的粗糙程度和压力有关。突破了滑动摩擦力与相对运动速度的关系这一教学难点，激发了学生的兴趣，培养了学生主动探究的意识。

三、以学生知识的最近发展区为平台，让疑惑引发探究的兴趣

问题的产生往往源于知识学习中，新旧知识的碰撞，或是学生习惯性地运用旧知识类比新知识过程中产生的疑惑。

例如，在高一数学向量加法运算的教学中，教师就可以通过已有的认知基础，在实数的加法运算与向量加法运算进行不断的类比中完成探究一与探究二，从而突破难点。

探究一：对有关向量加法中模的大小关系的探究。

问题：对于实数 a、b，满足｜a＋b｜≤｜a｜＋｜b｜，与其进行类比，对于向量 a、b，是否也存在同样的不等关系呢？

探究二：探究向量的加法运算律。

问题：类比数的加法满足交换律、结合律，即对任意的a,b,c∈R有：

任意向量a,b,c，是否也满足交换律和结合律？请画图进行探索。

这样，在不断的类比中提出猜想和严密的证明之后，不但使学生突破了本节重难点，也使他们领悟到今后在探究问题中的一个重要的手段——类比猜想。

四、引导学生学会探究、乐于探究

在学科知识的历史长河中，引导学生重走科学家的探究之路，感受科学探究的魅力。学科知识的建构是离不开历史的发展过程的，引导学生体会发展才能帮助学生建构新知。

例如，高中生物关于“摩尔根果蝇眼色遗传的实验”的探究教学案例。

首先，介绍摩尔根在1910年偶然在实验室的培养瓶中发现了一只白眼的雄果蝇，这只例外的白眼雄果蝇引起了他的重视，摩尔根抓住这个例外不放，用它做了一系列设计精巧的实验。

然后，引导学生来研究，将红眼雌蝇和这只发现的白眼雄蝇进行杂交，根据前面所学，学生可以自己发现，在果蝇的红眼与白眼这一对相对性状中，红眼为显性。F 2红眼和白眼的数量比为3：1，这样的遗传表现符合分离定律，表明这对相对性状是受一对等位基因控制的。可是为什么F 2中白眼性状只存在于雄蝇中呢？如果平铺直叙直接展示摩尔根的假设，之后用他的假设来解释他所做的实验，那就错过了一次非常好的探究机会，不会引起学生学习过程中的矛盾冲突。在实际教学中，我让学生针对这一现象提出自己的假说，虽然不能亲自进行果蝇的杂交实验，但可以运用假说尝试解释上述遗传现象，这正是对学生探究能力及思维能力的一次很好的锻炼。

学生共提出了四种假设：控制果蝇白眼的基因可能在①常染色体上②Y染色体上③X染色体上④X和Y染色体的同源区段上（需要教师提前铺垫X、Y染色体的同源区段与非同源区段的知识）。当然以上假设不可能都成立，让学生自己解释推翻错误假设，使得学生错得心服口服并且记忆深刻。

总之，探究式教学克服了应试教学模式下课堂教学重内容目标、轻过程目标的弊端，较好地实现了知识、能力和素质的“三位一体”，强化了课堂教学过程中内容目标和过程目标的有机统一。实现了新课程所倡导的“学习是通过学生的主动行为而发生的；学生的学习取决于他自己做了些什么，而不是教师教了什么”。

爱因斯坦曾经把科学定义为一种“探求意义的经历”，这也是“探究—研讨教学法”的基本观点。兰本达认为经历是发现意义的中心环节，而材料能够引起经历。因此教师需要以学生为本，选择每个学生都要用的材料，需要在材料的结构和选择标准上充分考虑学生的特点，发挥教师应有的支持和引导作用。