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摘 要：简析科学探究及探究式学习的含义，例析探究式学习的特征，即通过探究活动切实培养学生探究能力和提高学习兴趣；探究式学习注重学习中的尝试性探究和探究中学会学习，重视推理在探究中的作用，重视合作式学习。
关键词：科学探究；探究式学习；探究式学习的特征
新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。在国家课程标准中，科学探究的意义以及如何通过国家标准促进探究式学习实施的问题，得到了普遍的重视。科学探究不仅被作为重要的理念强调、作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中，作为必须实施的內容要求。这势必对教材编写和教学实践产生重大影响。然而，探究式学习在我国毕竟尚处于探索阶段，它所需要的教育环境条件，特别对教师观念转变、理解水平的要求等等，不是课程标准本身就能解决得了的。
一、什么是科学探究
科学探究的基本精神是推动科学活动的动力，是科学活动永无止境的精神源泉，其内涵十分丰富。我们认为它主要包括以下三个方面。第一，求知精神。这是科学探究的首要特征，没有它就不会有人类对宇宙万物的无穷探索。因此可以说，是好奇心和求知欲引导人们进入科学的大门。第二，进取精神。这是假设得以建立的前提，而没有科学假设也就不会有科学验证活动，进而就不会有科学的产生和发展。当科学家在探索过程中遇到新问题或发现新现象时，他们既立足于已有知识，又不囿于传统的理论框架，而充分发挥自己的想像力和创造力，积极大胆地提出新思想或假设。第三，求实精神。探究活动要保证其科学性，假设就必须是可以被检验的，并经得起检验。科学假设是否具有真理性，是否正确反映了客观世界的本来面目，需要科学实验来检验。经过科学验证，合理的科学假设被确立，错误的科学假设被抛弃。正是这种科学探究的求实精神，才使得科学假设或理论的真理性得以保证。
二、化学探究式学习
1.探究式学习的含义
探究学习是指学生在教师的指导下，通过自主地参与发现问题、分析问题和解决问题等一系列的探索活动（其中包括思维、情感和动作等方面的活动），来获得知识、技能、情感与态度的发展，尤其是创新精神和实践能力的发展的一种学习方式，学习方式不是指具体的学习策略和方法，而是学生在自主性、探究性和合作性方面的基本特征。探究学习的基本要素主要包括三个方面：探究意识、探究态度以及探究能力。其中探究意识包括探究兴趣和探究的意志品质等；探究态度包括探究的主动性、积极性以及合作性等；探究能力包括想象和思维能力、质疑和创新能力以及观察能力、表达能力等。这三个基本要素是相互联系相互影响的，而不是彼此孤立存在的[1]。探究性学习的原则注重两个方面：第一以有利于培养探究能力和想象能力为出发点；第二以有利于学习者掌握探究技能和探究过程为出发点[4]。培养学生良好的学习习惯和严肃的科学态度，注重能力与素质的培养，全面提高学生的科学素养,科学素养的要素在于以下四个范畴：科学进取心、科学世界观、正确观察科学能力和科学思维习惯。
2.探究式学习的特征
通过对探究式学习的分析，笔者认为，探究式学习具有以下四方面的特征。
（1）通过探究活动切实培养学生探究能力和提高学习兴趣。探究式学习是让学生通过各式各样的探究活动诸如观察、调查、制作、收集资料等，亲自得出结论，使他们参与并体验知识的获得过程，建构起新的对自然的认识，并培养科学探究的能力。
例如我们常见的一道试题：在一定温度下，往饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，会析出白色晶体，能否说明碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小？这个问题涉及的反应为：
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
许多同学根据已知结论和实验“事实”得出能说明碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小。其实这是一个显而易见的错误。这个问题可以从两个方面来分析：一方面是反应消耗了溶液中的溶剂水；另一方面碳酸钠变成碳酸氢钠溶质质量增加了。所以不能根据这一实验现象得出结论：碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小。这一事实也充分说明我们的教学还处于传统的教学阶段，还没有真正教会学生自我获取知识的能力。所以教学中一定要注重学生能力的培养，进而归纳出规律来。这种通过多样、复杂的活动情境来获得知识的教学方法，可以使学生从多角度深入地理解知识，建立知识间的联系，从而使他们在面对实际问题时，能更容易地激活知识，灵活地运用知识解决问题。也只有这样，学生的学习才是积极主动的，才能够真正激发学生学习的内在动机。
（2）探究式学习注重学习中的尝试性探究和探究中学会学习。认知理论的研究表明，学生的学习不是从空白开始的，已有的经验会影响现在的学习，学习只有从已有知识和生活实际出发，才会调动学习积极性，学生的学习才可能是主动的。否则，就很难达到预期的教学目标。英、美及我国港台地区的教科书，都很重视从学生生活经验入手安排教学内容。如将新制的Cu（OH）2悬浊液加入到纯净的乙醇中，加热过程中出现砖红色沉淀，试分析其可能发生的反应并写出反应的化学方程式。
Cu（OH）2=CuO+H2O
CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
CH3CHO+CuO→CH3COOH+Cu
首先应该想到Cu(OH)2为难溶性碱，受热易分解，分解后生成的氧化铜则可催化氧化乙醇生成乙醛，乙醛再与Cu（OH）2悬浊液反应生成砖红色沉淀。这一问题采用与学生的学习、生活、兴趣密切相关的真实事例，以增强趣味性，使学生能够产生强烈的认知需求和动手实践解决问题的冲动，充分发挥学习的主动性、创造性，从而使学生成为化学知识的“构建者”。充分体现“学生为主体，教师为主导”的教学策略，能够满足不同层次学生的需要，为他们提供了各自发展空间和自我开拓的天地。不同的学生接受知识的能力往往有很大的差异。这道习题充分考虑了学生的个体差异和不同的学习需求，设身处地的为学生着想，切实培养学生解决实际问题的能力并注重从已有经验出发。
（3）重视推理在探究中的作用。美国的《国家科学教育标准》（1996）认为探究主要在以下几个方面：第一探究是获取证据、提出种种解释的多种不同科学途径，因此科学学习是中心环节；第二科学探究也是学生们获取科学知识、领悟科学思想观念、领悟科学家们领悟自然界所用方法而进行的各种活动；第三探究还是组织科学学习和科学教学的基本方法。将实际问题与已有的知识相联系解决实际问题过程中，可锻炼学生的推理及批判思维能力，也使他们懂得科学家是如何思考问题、如何工作以及如何通过探究发展并获得新知的。如将固体MnC2O4·2H2O放在坩埚里加热，固体质量随温度变化的数据如下：
■
试推断：
①50℃时，固体成分为；
②200℃时，固体成分为 ；由50℃升温到200℃，发生化学变化的方程式为 ；
③280℃时，固体成分为；由200℃升温到280℃，发生化学变化的方程式为 ；
此题具有开放性，应鼓励学生大胆猜想、判断，防止思维的绝对化和僵硬化，帮助他们克服思维定势。50℃时，质量没有变化，所以固体成分仍然为MnC2O4·2H2O；由差量法很容易求出变为14.3g时是失去了水，判断出200℃时变为MnC2O4，反应方程式为MnC2O4·2H2O→MnC2O4+2H2O；280℃时，根据Mn的物质的量没有发生变化，所以锰的质量也没有变化为5.5g，还有1.6g0.1mol物质显然是氧元素，固体成分为MnO，从而推出反应方程式：MnC2O4→MnO+CO2↑+CO↑。讲解时应注重讲思路，理清来龙去脉，渗透处理问题的基本方法，让学生在掌握基本方法后，能够触类旁通，举一反三，提高自主学习能力，达到学习迁移。让学生在这种综合应用实践中逐步提高获取信息和处理信息能力，引导学生完成从感性到理性的过渡，从而较好地解决这方面的问题。
（4）重视合作式学习。在探究式学习中，常常需要分组制订工作计划、分组实验和调查，需要讨论、争论和意见综合等合作学习。按照建构主义的教学论，学生是按照自己的方式来建构对事物的理解，由于已有经验、文化背景的特殊性，学生对事物的理解会各不相同。合作学习能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或批判，从而建构起新的和更深层次的理解，同时，也增强了团队精神和合作意识。
以多个离子组为选项的离子共存判断选择题曾多次出现在高考化学试卷中，并成为高考热点问题之一。所谓几种离子共存是指该组内离子之间不发生任何反应，不改变各个离子的存在形式，否则不应称其共存。然而，往往由于题干表述不严，或疏于不慎，涉及离子共存的选择题中出现“唯一答案不唯一，标准答案不标准”的问题，给教育教学工作带来不必要的麻烦[5]。学生发现这些情况多出现在有H+、Cl-、NO3-的离子组中，下面摘选一例予以说明（括号中英文字母为标准答案中选项代号）。
下列各组离子，在水溶液中不能大量共存的是（B）
A.H+、K+、Cl-、NO3- B.K+、Al3+、Cl-、AlO2-
C.Na+、K+、CO32-、NO3- D.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-
（93·三南）
学生首先想到的是“王水”，通过查阅资料发现：
Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O
3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O
金和铂能溶于“王水”，主要是由于“王水”中不仅含有HNO3、Cl2、NOCl（氯化亚硝酰）等强氧化剂，
HNO3+3HCl=Cl2+NOCl↑+2H2O
同時还有高浓度的氯离子，它与金属离子形成稳定的配离子AuCl4-或PtCl62-，从而降低了金属离子的浓度，有利于反应向金属溶解的方向进行。所以学生认为A项也是正确选项。
学生通过实验也证实以上判断是正确的。例如A项，在少量的KNO3饱和溶液中加入浓HCl和浓HNO3，片刻可看到黄绿色气体，说明H+、Cl-、NO3-不能大量存在。
学生在探究过程中分工合作，综合运用已有知识和经验，查阅文献资料，创造性的设计实验，并进行实验验证自己的观点，这对于增进和加深对已学知识的理解，将其融会贯通，十分关键。学生的科学探究应该把重点放在以下四个方面：①通过探究满足学生求知欲；②通过探究获得关于身边世界的理解；③通过探究培养科学思维能力，锻炼问题解决能力、合作与交流能力，培养科学精神与态度，初步习得科学方法；④逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解（科学探究是人类与宇宙之间的对话，科学是人类对宇宙的解读）。这里，尤其要应注意引导学生通过直接参与探究过程，并通过自己的反省与思考，从亲身体验中获得对探究特征的深刻认识，以及深刻理解探究是怎样导致科学发现的（人类已有的知识是如何获得的，我们是如何一步步加深对这个世界的认识的）等一系列与科学的本质有关的问题。
参考文献：
[1]郭莲花.探究学习及其基本要素的研究[J].学科教育，2004，(1):8-12.
[2]宋心琦,黄儒兰,胡美玲.关于中学化学施行探究性学习的思考[J].化学教育，2002，23(3):4-6.
[3]王磊.展望21世纪化学教育改革的方向和重点[J].化学通报，2001，64(6):391-394.
[4]彭蜀晋.探究教学论析[J].化学教育，2002，23(4):4-10.
[5]张英锋,李俊生,张永安.离子共存与HCl和HNO3的反应[J].教学仪器与实验，2002，18(8):15.（责任编辑：张华伟）
关键词：科学探究；探究式学习；探究式学习的特征
新一轮国家基础教育课程改革的一个重要而具体的目标，就是要改变至今仍普遍存在的学生被动接受、大运动量反复操练的学习方式，倡导学生主动参与的探究式学习。在国家课程标准中，科学探究的意义以及如何通过国家标准促进探究式学习实施的问题，得到了普遍的重视。科学探究不仅被作为重要的理念强调、作为教学建议提出，而且被列入了课程目标和内容标准之中，作为必须实施的內容要求。这势必对教材编写和教学实践产生重大影响。然而，探究式学习在我国毕竟尚处于探索阶段，它所需要的教育环境条件，特别对教师观念转变、理解水平的要求等等，不是课程标准本身就能解决得了的。
一、什么是科学探究
科学探究的基本精神是推动科学活动的动力，是科学活动永无止境的精神源泉，其内涵十分丰富。我们认为它主要包括以下三个方面。第一，求知精神。这是科学探究的首要特征，没有它就不会有人类对宇宙万物的无穷探索。因此可以说，是好奇心和求知欲引导人们进入科学的大门。第二，进取精神。这是假设得以建立的前提，而没有科学假设也就不会有科学验证活动，进而就不会有科学的产生和发展。当科学家在探索过程中遇到新问题或发现新现象时，他们既立足于已有知识，又不囿于传统的理论框架，而充分发挥自己的想像力和创造力，积极大胆地提出新思想或假设。第三，求实精神。探究活动要保证其科学性，假设就必须是可以被检验的，并经得起检验。科学假设是否具有真理性，是否正确反映了客观世界的本来面目，需要科学实验来检验。经过科学验证，合理的科学假设被确立，错误的科学假设被抛弃。正是这种科学探究的求实精神，才使得科学假设或理论的真理性得以保证。
二、化学探究式学习
1.探究式学习的含义
探究学习是指学生在教师的指导下，通过自主地参与发现问题、分析问题和解决问题等一系列的探索活动（其中包括思维、情感和动作等方面的活动），来获得知识、技能、情感与态度的发展，尤其是创新精神和实践能力的发展的一种学习方式，学习方式不是指具体的学习策略和方法，而是学生在自主性、探究性和合作性方面的基本特征。探究学习的基本要素主要包括三个方面：探究意识、探究态度以及探究能力。其中探究意识包括探究兴趣和探究的意志品质等；探究态度包括探究的主动性、积极性以及合作性等；探究能力包括想象和思维能力、质疑和创新能力以及观察能力、表达能力等。这三个基本要素是相互联系相互影响的，而不是彼此孤立存在的[1]。探究性学习的原则注重两个方面：第一以有利于培养探究能力和想象能力为出发点；第二以有利于学习者掌握探究技能和探究过程为出发点[4]。培养学生良好的学习习惯和严肃的科学态度，注重能力与素质的培养，全面提高学生的科学素养,科学素养的要素在于以下四个范畴：科学进取心、科学世界观、正确观察科学能力和科学思维习惯。
2.探究式学习的特征
通过对探究式学习的分析，笔者认为，探究式学习具有以下四方面的特征。
（1）通过探究活动切实培养学生探究能力和提高学习兴趣。探究式学习是让学生通过各式各样的探究活动诸如观察、调查、制作、收集资料等，亲自得出结论，使他们参与并体验知识的获得过程，建构起新的对自然的认识，并培养科学探究的能力。
例如我们常见的一道试题：在一定温度下，往饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，会析出白色晶体，能否说明碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小？这个问题涉及的反应为：
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
许多同学根据已知结论和实验“事实”得出能说明碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小。其实这是一个显而易见的错误。这个问题可以从两个方面来分析：一方面是反应消耗了溶液中的溶剂水；另一方面碳酸钠变成碳酸氢钠溶质质量增加了。所以不能根据这一实验现象得出结论：碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小。这一事实也充分说明我们的教学还处于传统的教学阶段，还没有真正教会学生自我获取知识的能力。所以教学中一定要注重学生能力的培养，进而归纳出规律来。这种通过多样、复杂的活动情境来获得知识的教学方法，可以使学生从多角度深入地理解知识，建立知识间的联系，从而使他们在面对实际问题时，能更容易地激活知识，灵活地运用知识解决问题。也只有这样，学生的学习才是积极主动的，才能够真正激发学生学习的内在动机。
（2）探究式学习注重学习中的尝试性探究和探究中学会学习。认知理论的研究表明，学生的学习不是从空白开始的，已有的经验会影响现在的学习，学习只有从已有知识和生活实际出发，才会调动学习积极性，学生的学习才可能是主动的。否则，就很难达到预期的教学目标。英、美及我国港台地区的教科书，都很重视从学生生活经验入手安排教学内容。如将新制的Cu（OH）2悬浊液加入到纯净的乙醇中，加热过程中出现砖红色沉淀，试分析其可能发生的反应并写出反应的化学方程式。
Cu（OH）2=CuO+H2O
CH3CH2OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O
CH3CHO+CuO→CH3COOH+Cu
首先应该想到Cu(OH)2为难溶性碱，受热易分解，分解后生成的氧化铜则可催化氧化乙醇生成乙醛，乙醛再与Cu（OH）2悬浊液反应生成砖红色沉淀。这一问题采用与学生的学习、生活、兴趣密切相关的真实事例，以增强趣味性，使学生能够产生强烈的认知需求和动手实践解决问题的冲动，充分发挥学习的主动性、创造性，从而使学生成为化学知识的“构建者”。充分体现“学生为主体，教师为主导”的教学策略，能够满足不同层次学生的需要，为他们提供了各自发展空间和自我开拓的天地。不同的学生接受知识的能力往往有很大的差异。这道习题充分考虑了学生的个体差异和不同的学习需求，设身处地的为学生着想，切实培养学生解决实际问题的能力并注重从已有经验出发。
（3）重视推理在探究中的作用。美国的《国家科学教育标准》（1996）认为探究主要在以下几个方面：第一探究是获取证据、提出种种解释的多种不同科学途径，因此科学学习是中心环节；第二科学探究也是学生们获取科学知识、领悟科学思想观念、领悟科学家们领悟自然界所用方法而进行的各种活动；第三探究还是组织科学学习和科学教学的基本方法。将实际问题与已有的知识相联系解决实际问题过程中，可锻炼学生的推理及批判思维能力，也使他们懂得科学家是如何思考问题、如何工作以及如何通过探究发展并获得新知的。如将固体MnC2O4·2H2O放在坩埚里加热，固体质量随温度变化的数据如下：
■
试推断：
①50℃时，固体成分为；
②200℃时，固体成分为 ；由50℃升温到200℃，发生化学变化的方程式为 ；
③280℃时，固体成分为；由200℃升温到280℃，发生化学变化的方程式为 ；
此题具有开放性，应鼓励学生大胆猜想、判断，防止思维的绝对化和僵硬化，帮助他们克服思维定势。50℃时，质量没有变化，所以固体成分仍然为MnC2O4·2H2O；由差量法很容易求出变为14.3g时是失去了水，判断出200℃时变为MnC2O4，反应方程式为MnC2O4·2H2O→MnC2O4+2H2O；280℃时，根据Mn的物质的量没有发生变化，所以锰的质量也没有变化为5.5g，还有1.6g0.1mol物质显然是氧元素，固体成分为MnO，从而推出反应方程式：MnC2O4→MnO+CO2↑+CO↑。讲解时应注重讲思路，理清来龙去脉，渗透处理问题的基本方法，让学生在掌握基本方法后，能够触类旁通，举一反三，提高自主学习能力，达到学习迁移。让学生在这种综合应用实践中逐步提高获取信息和处理信息能力，引导学生完成从感性到理性的过渡，从而较好地解决这方面的问题。
（4）重视合作式学习。在探究式学习中，常常需要分组制订工作计划、分组实验和调查，需要讨论、争论和意见综合等合作学习。按照建构主义的教学论，学生是按照自己的方式来建构对事物的理解，由于已有经验、文化背景的特殊性，学生对事物的理解会各不相同。合作学习能使学生看到问题的不同侧面，对自己和他人的观点进行反思或批判，从而建构起新的和更深层次的理解，同时，也增强了团队精神和合作意识。
以多个离子组为选项的离子共存判断选择题曾多次出现在高考化学试卷中，并成为高考热点问题之一。所谓几种离子共存是指该组内离子之间不发生任何反应，不改变各个离子的存在形式，否则不应称其共存。然而，往往由于题干表述不严，或疏于不慎，涉及离子共存的选择题中出现“唯一答案不唯一，标准答案不标准”的问题，给教育教学工作带来不必要的麻烦[5]。学生发现这些情况多出现在有H+、Cl-、NO3-的离子组中，下面摘选一例予以说明（括号中英文字母为标准答案中选项代号）。
下列各组离子，在水溶液中不能大量共存的是（B）
A.H+、K+、Cl-、NO3- B.K+、Al3+、Cl-、AlO2-
C.Na+、K+、CO32-、NO3- D.Al3+、Cu2+、SO42-、Cl-
（93·三南）
学生首先想到的是“王水”，通过查阅资料发现：
Au+HNO3+4HCl=H[AuCl4]+NO↑+2H2O
3Pt+4HNO3+18HCl=3H2[PtCl6]+4NO↑+8H2O
金和铂能溶于“王水”，主要是由于“王水”中不仅含有HNO3、Cl2、NOCl（氯化亚硝酰）等强氧化剂，
HNO3+3HCl=Cl2+NOCl↑+2H2O
同時还有高浓度的氯离子，它与金属离子形成稳定的配离子AuCl4-或PtCl62-，从而降低了金属离子的浓度，有利于反应向金属溶解的方向进行。所以学生认为A项也是正确选项。
学生通过实验也证实以上判断是正确的。例如A项，在少量的KNO3饱和溶液中加入浓HCl和浓HNO3，片刻可看到黄绿色气体，说明H+、Cl-、NO3-不能大量存在。
学生在探究过程中分工合作，综合运用已有知识和经验，查阅文献资料，创造性的设计实验，并进行实验验证自己的观点，这对于增进和加深对已学知识的理解，将其融会贯通，十分关键。学生的科学探究应该把重点放在以下四个方面：①通过探究满足学生求知欲；②通过探究获得关于身边世界的理解；③通过探究培养科学思维能力，锻炼问题解决能力、合作与交流能力，培养科学精神与态度，初步习得科学方法；④逐步获得对科学探究本身及科学本质的理解（科学探究是人类与宇宙之间的对话，科学是人类对宇宙的解读）。这里，尤其要应注意引导学生通过直接参与探究过程，并通过自己的反省与思考，从亲身体验中获得对探究特征的深刻认识，以及深刻理解探究是怎样导致科学发现的（人类已有的知识是如何获得的，我们是如何一步步加深对这个世界的认识的）等一系列与科学的本质有关的问题。
参考文献：
[1]郭莲花.探究学习及其基本要素的研究[J].学科教育，2004，(1):8-12.
[2]宋心琦,黄儒兰,胡美玲.关于中学化学施行探究性学习的思考[J].化学教育，2002，23(3):4-6.
[3]王磊.展望21世纪化学教育改革的方向和重点[J].化学通报，2001，64(6):391-394.
[4]彭蜀晋.探究教学论析[J].化学教育，2002，23(4):4-10.
[5]张英锋,李俊生,张永安.离子共存与HCl和HNO3的反应[J].教学仪器与实验，2002，18(8):15.（责任编辑：张华伟）