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科学探究是中学化学学习的重要内容，要真正落实“科学探究”教学的要求，就必须对科学探究有一个全面的认识。课标是这样表述的：“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。”科学探究是一种学习方法，突出自主建构学习思想。科学探究又是一项学习活动，强调实践的经历和体验。但归根结底，科学探究更应该是一种学习能力，学生只有具备了这种能力，才能掌握科学探究的学习方法，才能开展科学探究的学习活动。下面就学生科学探究能力培养，谈谈开展科学探究教学的思路和方法。
一、要吃透科学探究的基本要素
科学探究能力的培养首先需要吃透它的基本要素，“吃透”基本要素有以下几个方面的涵义：
1. 要清楚科学探究的几个要素
科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径，该途径涉及到提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等多个要素。曾经有教师跟我探讨如何培养学生的科学探究能力，我先问他有多少学生知道科学探究有多少个要素，他的反应很茫然。学生如果不清楚科学探究有哪些要素，自然就无法自主开展科学探究活动，也就不可能掌握科学探究方法，更不可能发展科学探究的能力。我们一定要明白，只有让学生清晰了科学探究的要素，在脑海中建立起了科学探究的模型，才能让科学探究成为学生自主和自觉的行为。
2. 要理解要素之间的紧密联系
只是知道了科学探究有几个要素还不够，因为探究各要素不是独立的，而是有着紧密的联系。“提出问题”就是确定了整个探究的方向和主题，也为“猜想与假设”明确了范围；“猜想与假设”是在“提出问题”范围内判断可能性，也为“制订计划”明确了目标和方向；“制订计划”是针对“猜想与假设”设计的方案，也是“进行实验”的活动依据；“进行实验”是在“制订计划”的指引下开展的实践活动，也为“收集证据”提供了事实依据；“收集证据”是对“进行实验”的有关现象和数据的记录，也为“解释与结论”提供了实践证据；“反思与评价”是对探究过程、探究结果和个人参与的评价，也为“表达与交流”进行梳理、整理和提炼；“表达与交流”是对探究成果的分享和交流，是科学探究活动教育意义的升华。科学探究的各要素之间承上启下，互为因果，理解其间的紧密联系，有利于建立对科学探究的整体思维。
3. 要领会每个要素的内在要求
在建立了科学探究各要素整体认识的基础上，还需要认真领会每个要素的内在要求。“提出问题”是在问题情景下，抓住问题矛盾的冲突，发现有价值和意义的问题；“猜想与假设”是根据已有知识经验和生活经验，推断问题涉及原因的所有可能性；“制订计划”就是设计验证假设的方案，包括活动方案和实验方案；“进行实验”，本身就是一种验证性实验，包括定性和定量两种实验方法；“收集证据”包括记录实验前后发生的变化，以及运用调查、查阅资料等方式间接收集证据；“解释与结论”就是对事实与证据进行加工处理，初步判断事实证据与假设之间的关系，并得出合理的结论；“反思与评价”就是对探究结论进行可靠性评价，并对探究过程进行反思，不断提升自己的认识；“表达与交流”就是对探究结果进行加工，变成作品，与他人进行讨论、交流和分享。领会了每个要素的内在要求，有利于准确把握思路和方法，形成正确的科学探究思维。
二、科学探究教学要讲究基本策略
要把科学探究落实到教学过程中，做到既能熟练驾驭科学探究教学方法，又能真正发展学生科学探究的能力，就一定要讲究方法和策略。
1. 要建立完整的科学探究活动模型
在教学过程中，一定要让学生完全熟悉科学探究的构成要素，在脑海里建立完整的科学探究活动模型。课标确定了科学探究由八个要素组成，其实就是科学探究的八个环节，这八个环节构成了科学探究的基本模型：“提出问题→猜想与假设→制订计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流”。教材设计的科学探究主题，往往只是活动探究的情景，或者是问题的分析与探讨，没有包含科学探究的全部要素。开展这些探究主题教学时，一定要把它们作为学生建立完整的探究模型的教育机会，让学生在经历和体验科学探究活动全部环节的过程中，不断强化学生科学探究模型的意识，掌握科学探究的基本方法，发展学生科学探究的能力。
2. 要在教学中分解渗透科学探究各要素
在教学中不追求科学探究各要素同时呈现，也不追求各要素呈现顺序固化。这与要建立完整的科学探究活动模型并不矛盾，如果一味强调八要素的落实，势必会使科学探究变得僵化，使科学探究活动的开展变得被动。我们应该将科学探究各要素分解渗透到教学中，在教学中不断培养学生科学探究的各种素养。因此，在教学中要及时把握机会，尽可能创造条件，有所侧重地对科学探究某些素养进行训练。如：在课堂教学过程中，要激发学生问题意识，鼓励学生积极发现问题，并能提出有研究价值的问题，培养学生发现问题的能力；在问题讨论的时候，鼓励学生根据已有知识或经验，大胆地对问题可能的原因或答案提出猜想，培养学生提出假设的能力；在验证性实验教学时，鼓励学生根据实验目的和实验原理，尝试设计一些简单的实验方案，培养学生实验设计的能力等。
3. 以科学探究为主线设计课堂教学
科学探究是新课程倡导的一种教学方法，应该鼓励把整节课教学设计成探究活动。任何知识的学习，都要让学生经历知识的发生、发展和形成的过程，这个过程本身就是一个科学探究的过程。所以，任何学习内容都可以转化为科学探究的主题，学生在经历科学探究活动中主动获取知识和发展能力。如：在“离子反应及其发生的条件”（高中化学必修1）的教学时，可以把教材中“CuSO4溶液与NaCl溶液不反应，CuSO4与BaCl2溶液能反应”的实验现象作为问题情景，引导学生思考“酸、碱、盐在水溶液中反应的机理和条件是什么”的问题，并结合学生已学的酸碱中和反应、复分解反应等知识，鼓励学生对反应发生条件进行大胆猜想，并通过实验来验证猜想，最后整理形成离子反应的概念、离子反应发生的条件、离子方程式书写方法及离子方程式的意义等知识。这就是整体设计的以科学探究为主线的课堂教学，实现了把科学探究与知识学习融为一体，让学生在学到知识的同时，也发展了学生的思维、创新和探究能力。
4. 在课堂教学局部穿插科学探究
在课堂教学过程中，有很多具有探究价值的问题，应该适时地围绕这些问题开展科学探究活动，以提高解决问题的质量和水平，同时树立学生科学探究的精神，培养科学探究的能力。比如，在“铁盐和亚铁盐”（高中化学必修1）教学时，通过实验学习到了铁盐溶液遇到KSCN溶液时会变成红色，这时新的问题就出现了，“铁盐溶液中哪种粒子能使KSCN溶液变成红色”，这就有了科学探究活动的主题。所以，在教学过程中，要注意发现教学中生成的问题，并善于把这些问题转化为科学探究活动，多开展课堂内的、体现学生自主性的探究活动。当然，还要鼓励学生发现社会生活中有价值的问题，积极开展自主性的科学探究活动，以激发学生科学探究的兴趣，养成学生科学探究的自主意识，培养学生科学探究的能力。
责任编辑 潘孟良
一、要吃透科学探究的基本要素
科学探究能力的培养首先需要吃透它的基本要素，“吃透”基本要素有以下几个方面的涵义：
1. 要清楚科学探究的几个要素
科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径，该途径涉及到提出问题、猜想与假设、制订计划、进行实验、收集证据、解释与结论、反思与评价、表达与交流等多个要素。曾经有教师跟我探讨如何培养学生的科学探究能力，我先问他有多少学生知道科学探究有多少个要素，他的反应很茫然。学生如果不清楚科学探究有哪些要素，自然就无法自主开展科学探究活动，也就不可能掌握科学探究方法，更不可能发展科学探究的能力。我们一定要明白，只有让学生清晰了科学探究的要素，在脑海中建立起了科学探究的模型，才能让科学探究成为学生自主和自觉的行为。
2. 要理解要素之间的紧密联系
只是知道了科学探究有几个要素还不够，因为探究各要素不是独立的，而是有着紧密的联系。“提出问题”就是确定了整个探究的方向和主题，也为“猜想与假设”明确了范围；“猜想与假设”是在“提出问题”范围内判断可能性，也为“制订计划”明确了目标和方向；“制订计划”是针对“猜想与假设”设计的方案，也是“进行实验”的活动依据；“进行实验”是在“制订计划”的指引下开展的实践活动，也为“收集证据”提供了事实依据；“收集证据”是对“进行实验”的有关现象和数据的记录，也为“解释与结论”提供了实践证据；“反思与评价”是对探究过程、探究结果和个人参与的评价，也为“表达与交流”进行梳理、整理和提炼；“表达与交流”是对探究成果的分享和交流，是科学探究活动教育意义的升华。科学探究的各要素之间承上启下，互为因果，理解其间的紧密联系，有利于建立对科学探究的整体思维。
3. 要领会每个要素的内在要求
在建立了科学探究各要素整体认识的基础上，还需要认真领会每个要素的内在要求。“提出问题”是在问题情景下，抓住问题矛盾的冲突，发现有价值和意义的问题；“猜想与假设”是根据已有知识经验和生活经验，推断问题涉及原因的所有可能性；“制订计划”就是设计验证假设的方案，包括活动方案和实验方案；“进行实验”，本身就是一种验证性实验，包括定性和定量两种实验方法；“收集证据”包括记录实验前后发生的变化，以及运用调查、查阅资料等方式间接收集证据；“解释与结论”就是对事实与证据进行加工处理，初步判断事实证据与假设之间的关系，并得出合理的结论；“反思与评价”就是对探究结论进行可靠性评价，并对探究过程进行反思，不断提升自己的认识；“表达与交流”就是对探究结果进行加工，变成作品，与他人进行讨论、交流和分享。领会了每个要素的内在要求，有利于准确把握思路和方法，形成正确的科学探究思维。
二、科学探究教学要讲究基本策略
要把科学探究落实到教学过程中，做到既能熟练驾驭科学探究教学方法，又能真正发展学生科学探究的能力，就一定要讲究方法和策略。
1. 要建立完整的科学探究活动模型
在教学过程中，一定要让学生完全熟悉科学探究的构成要素，在脑海里建立完整的科学探究活动模型。课标确定了科学探究由八个要素组成，其实就是科学探究的八个环节，这八个环节构成了科学探究的基本模型：“提出问题→猜想与假设→制订计划→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→表达与交流”。教材设计的科学探究主题，往往只是活动探究的情景，或者是问题的分析与探讨，没有包含科学探究的全部要素。开展这些探究主题教学时，一定要把它们作为学生建立完整的探究模型的教育机会，让学生在经历和体验科学探究活动全部环节的过程中，不断强化学生科学探究模型的意识，掌握科学探究的基本方法，发展学生科学探究的能力。
2. 要在教学中分解渗透科学探究各要素
在教学中不追求科学探究各要素同时呈现，也不追求各要素呈现顺序固化。这与要建立完整的科学探究活动模型并不矛盾，如果一味强调八要素的落实，势必会使科学探究变得僵化，使科学探究活动的开展变得被动。我们应该将科学探究各要素分解渗透到教学中，在教学中不断培养学生科学探究的各种素养。因此，在教学中要及时把握机会，尽可能创造条件，有所侧重地对科学探究某些素养进行训练。如：在课堂教学过程中，要激发学生问题意识，鼓励学生积极发现问题，并能提出有研究价值的问题，培养学生发现问题的能力；在问题讨论的时候，鼓励学生根据已有知识或经验，大胆地对问题可能的原因或答案提出猜想，培养学生提出假设的能力；在验证性实验教学时，鼓励学生根据实验目的和实验原理，尝试设计一些简单的实验方案，培养学生实验设计的能力等。
3. 以科学探究为主线设计课堂教学
科学探究是新课程倡导的一种教学方法，应该鼓励把整节课教学设计成探究活动。任何知识的学习，都要让学生经历知识的发生、发展和形成的过程，这个过程本身就是一个科学探究的过程。所以，任何学习内容都可以转化为科学探究的主题，学生在经历科学探究活动中主动获取知识和发展能力。如：在“离子反应及其发生的条件”（高中化学必修1）的教学时，可以把教材中“CuSO4溶液与NaCl溶液不反应，CuSO4与BaCl2溶液能反应”的实验现象作为问题情景，引导学生思考“酸、碱、盐在水溶液中反应的机理和条件是什么”的问题，并结合学生已学的酸碱中和反应、复分解反应等知识，鼓励学生对反应发生条件进行大胆猜想，并通过实验来验证猜想，最后整理形成离子反应的概念、离子反应发生的条件、离子方程式书写方法及离子方程式的意义等知识。这就是整体设计的以科学探究为主线的课堂教学，实现了把科学探究与知识学习融为一体，让学生在学到知识的同时，也发展了学生的思维、创新和探究能力。
4. 在课堂教学局部穿插科学探究
在课堂教学过程中，有很多具有探究价值的问题，应该适时地围绕这些问题开展科学探究活动，以提高解决问题的质量和水平，同时树立学生科学探究的精神，培养科学探究的能力。比如，在“铁盐和亚铁盐”（高中化学必修1）教学时，通过实验学习到了铁盐溶液遇到KSCN溶液时会变成红色，这时新的问题就出现了，“铁盐溶液中哪种粒子能使KSCN溶液变成红色”，这就有了科学探究活动的主题。所以，在教学过程中，要注意发现教学中生成的问题，并善于把这些问题转化为科学探究活动，多开展课堂内的、体现学生自主性的探究活动。当然，还要鼓励学生发现社会生活中有价值的问题，积极开展自主性的科学探究活动，以激发学生科学探究的兴趣，养成学生科学探究的自主意识，培养学生科学探究的能力。
责任编辑 潘孟良