浅谈如何培养学生的科学探究能力

李新宇

探究是人类探索世界，推动社会进步的一种基本方式，科学知识的获得基本上都是探究的结果。探究是学生未来解决新问题的一种基本途径和思维方式，科学实践课堂上，承载着培养学生探究能力的任务。

首先，科学探究的问题来自于生活，体现生活与化学的密切关系。学生探究问题应该来自于真实情境，学生在熟悉的情境中发现问题，这样的探究问题既贴近实际，又指向学生的未知，能够顺应学生的好奇心和求知天性，又能潜移默化提升学生发现问题的能力。我在初二的科学实践课堂中，选择了蒸馒头这个生活中常见的情境，引发学生对于面团变化的探究。我布置了家庭作业——学生和家长一起蒸馒头。学生天天吃馒头，却不知道馒头是如何做成的，在完成家庭作业的过程中，学生就产生了很多疑问：为什么面团会发酵？发酵产生了什么物质？面团为什么变酸了？面团的气孔里是什么气体？发酵面团里为什么要添加小苏打？加了小苏打以后，面团为什么酸味变淡了？馒头吃起来并不酸，这是为什么？学生一边完成制作馒头的任务，一边发现很多问题，这些问题来自于学生的实践，真实而且具有研究的意义，又能促进学生的情感投入，学生真切地感受到生活中处处有化学。

其次，学生经历问题解决过程，认知得到发展，探究能力得到培养。在课堂上，学生将这些问题提出来并且进行实验设计，想找到问题的答案。学生在进行自主探究活动时，思维始终处于活跃状态，他必须调用原有的知识经验、思路方法去解决问题，当原有经验不能解决当前的问题时，引发学生新的思考，使原有经验得到发展，获得新的知识，形成新的思维。例如，学生在闻到发酵面团的酸味时，就想到会不会产生了酸性物质，调用原来的知识经验，学生想到了检测发酵面团的pH值，如果发酵过程中有酸性物质生成，面团就应该pH值小于7，于是学生设计了对比实验，检测未发酵面团和发酵面团的pH值，并且预测出未发酵面团pH值大于发酵面团pH值。这个对比实验的设计是因为学生想知道发酵前后面团的变化，才自然想到的，这种思考解决问题依靠原有的认知做基础，又自然提升的，并不需要老师太多的讲解，因为学习的情境真实而有效，学生不断产生新的认知，推理分析归纳总结能力都提高了。学生没有检测过固体物质pH值，他们想出各种办法，一是把面团直接放入石蕊溶液中，观察石蕊溶液颜色的变化，一是在面团中加点水，制成面团溶液，用pH试纸检测溶液的酸碱性。学生原有的知识（关于溶液pH值测定方法）被调用，并且得到发展（新知识：固体物质检测酸碱性），学生为自己解决了问题感到高兴，认知得到发展，以后遇到问题会自觉调用今天所学，知识就变成了思维方法。学生问题逐步解决的过程就是探究能力逐渐提升的过程。

再次，教师充分利用学生已有的知识，使其产生好奇心，并且给学生搭建思维能力上升的台阶，促进学生不断深入思考。初二学生学习过微生物发酵的知识，教师引导学生观察发酵面团的气孔时，学生对于发酵产生的气体很好奇，他们不知道是什么气体。教师引导学生思考生物赖以生存的呼吸作用，过程是怎样的？生成产物是什么？微生物能存活，依靠什么？学生马上答道“呼吸作用！因为微生物生活的过程也要有呼吸作用，而呼吸作用是会产生二氧化碳的，所以发酵面团产生了二氧化碳气体！”。我横向给他们搭建了一个阶梯——微生物发酵作用和生物呼吸作用，他们的知识面比较宽，而且知识的运用能力也很好，自然就猜测到了气体是什么。我鼓励他们寻找一个方法，检测发酵产生的气体。他们原来想把发酵面团中的气体取出来，但是没能实现。我启发学生，能不能将产生的气体封闭在容器中，他们想到了气球密封瓶子，面团放进瓶子，既能收集气体，又能平衡气压，于是就产生了一个家庭小实验，发酵产生的气体收集及验证。学生们很愉悦自己能够发现问题，解决问题，实验成功的喜悦，情绪的满足，远远大于只做题，不动手。在探究活动中，学生动手动脑，思维发散聚敛，对学生来说是一个挑战。学生积极搜索已有知识，并且将知识重新整理应用，还需要在原有知识的基础上再产生新的认知，思维得到发展，解决问题的能力得到锻炼，好奇心也得到了满足。这节课上完，还有学生继续提出问题，“發酵用的老面和发酵粉作用一样吗？面团里的产物一样吗？蒸出来的馒头味道有区别吗？”我让同学们回家继续家庭小实验，在实验过程中，多观察多发现，保持好奇心，回到课堂上继续解决自己发现的问题。

培养科学探究能力，要让学生自己能够从生活中多观察，从而发现问题，要让学生自己努力解决问题。教师要巧妙设计实验课的内容，努力发掘学生已有的知识和经验，在满足学生好奇心的过程中，逐步培养学生解决问题，分析推理归纳总结等科学探究能力。