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科学探究是新课程标准中科学教育的第一目标，大多数教师从课程与教学视角将科学探究作为教学模式加以固定化，这在一定程度上限制了学生的思维活跃性，从而也进一步导致了探究教学的严重不足和空洞。其实，新课程标准之所以看重探究式教学是想让教师重视学生的科学素养的培养。美国杰出的科学教育专家拜比将科学素养解释为以下几个维度：（1）功能性科学素养，即能够恰当地使用科学术语与技术的词汇；（2）观念性科学素养，即能够理解构成各科学学术领域的基本概念、原理；（3）程序性科学素养，即能够理解科学探究的性质和具备从事科学探究的能力；（4）多维学科素养，即能理解科学各主要领域的发展史以及科学与技术的性质，能够运用科学知识和技能解决实际问题。因此，灵活地组织探究活动或调动学生的学习主动性，让学生进行自主学习探究，对学生科学素养的培养更有利。这种自主探究是指学生以类似或模拟科学研究的方式进行的探究，它的基本思想是以学生的好奇心为潜在动力，让学生在“重新发现”和“重新组合”知识的过程中进行学习，同时兼顾课堂教学。下面以两个教学案例浅谈如何将科学探究和自主学习相结合。
【案例1】 《化学》选修四中“再探原电池”的教学中，就可以通过必修二单液原电池的实验现象与理论现象的差异激发学生进行自主探究的动力。
情景：教师让学生回忆必修二中原电池的组成条件，然后让学生描述由铜—锌—硫酸溶液组成的单液原电池在工作时电池内部的现象，随后让学生自己组装该电池并观察现象，结果发现不仅铜片上有气泡，理论上不该有气泡的锌片上也出现较多的气泡。此时学生的兴趣被大大激发。这时教师让学生自己思考，并利用所提供的药品探究其原因，教师也可适当提出问题启发学生思考，如锌片上气泡可能是什么，过程怎样等。
教师组织学生积极讨论，并让学生进行实验操作，从中找出规律。实验中有的学生改变电极，有的将锌片换成铁片，还有的将硫酸换成盐酸，教师不做任何点评，一段时间后让学生总结自己的做法和想法，从中讨论出最优的，进行下一步验证。通过实验，学生会发现即便用纯度很高的锌片还是会出现相同的情况，其他原理组成的原电池在负极上都会存在一定程度的与电解液反应的情况，如将硫酸换成硫酸铜在电池工作时锌片上也会有黑色物质析出。由此学生认识到这种现象可能不是个例，而是这种单液电池可能都会有的。
此时教师介入提示：此种原电池是原电池最初的雏形，这样的电池在工作效能上差很多，由于锌直接与硫酸相接触，所以在接触面会有很多电子被溶液中的H 得到，因此这种电池利用率不高，实际应用价值几乎为零。此时，学生会思考：如何改进才能提高其工作能效？
让学生进一步探究解决方法，即如何避免负极直接与电解质反应。首先，提示学生通过观察实际的干电池结构，如若学生不能有效地解决问题，教师再介入引出双液盐桥电池，并给出示意图，解释盐桥的作用。其次，让学生自己组装双液盐桥电池，并观察负极现象。最后，教师展示干电池内部的构造模型，以加深学生对盐桥电池的理解。
【案例2】 高中阶段学习元素及其化合物时，常采用教师提供实验仪器和药品直接让学生进行化学性质的探究的方式，效果并不理想。而采用学生自主探究方式，可增强学生的逻辑推理，发展学生的科学探究能力和科学素养。
情景：在必修一“铝的氧化物和氢氧化物”教学中，教师提出问题：“上节课我们学习到的金属铝与氢氧化钠溶液的反应是比较特殊的，与以前同学们理解的金属性质不一样，这是为什么呢？”然后让学生分组进行讨论，自己设计实验来探究其原因。
教师引导学生从反应本质入手分析，让学生探究分析出水的作用是氧化剂。但当学生只用铝和水反应时却发现无明显现象，学生会不由自主地思考：铝与水反应的产物除了氢气，还有什么产生呢？这是不是造成铝和水反应无明显现象的原因呢？为什么在反应体系中加了氢氧化钠后就不断有氢气放出，这说明什么？
学生通过对铝与氢氧化钠溶液的反应本质的探究进一步了解了铝的氢氧化物可与氢氧化钠反应，这时教师可进一步让学生对氧化铝和氢氧化铝性质做全面的探究。
这样先通过物质性质的特殊性引发学生的探究激情和主动性，然后放开手让学生自由地实验，不仅让学生了解了铝的氧化物和氢氧化物的两性，也加深了对铝与氢氧化钠的反应的理解和掌握，符合学生的认知规律。这与直接让学生预测氧化铝和氢氧化铝的性质，然后给出药品让学生自己实验探究相比，在发现问题的能力和科学探究能力上更能让学生得到更多的锻炼。
從上面的分析和实例可知，科学素养的提高不是仅以形式化的、固定的几个探究步骤就能实现的，僵化的探究模式只会让学生思维格式化，并不能真正锻炼和培养学生的科学素养。以上两个实例都没有将探究模式固定化，而是将激发学生思维、锻炼学生的逻辑思维能力和严谨的探究方法融为一体，以培养学生的自主探究意识为目的，逐步培养学生的科学素养。
（责任编辑 黄春香）
【案例1】 《化学》选修四中“再探原电池”的教学中，就可以通过必修二单液原电池的实验现象与理论现象的差异激发学生进行自主探究的动力。
情景：教师让学生回忆必修二中原电池的组成条件，然后让学生描述由铜—锌—硫酸溶液组成的单液原电池在工作时电池内部的现象，随后让学生自己组装该电池并观察现象，结果发现不仅铜片上有气泡，理论上不该有气泡的锌片上也出现较多的气泡。此时学生的兴趣被大大激发。这时教师让学生自己思考，并利用所提供的药品探究其原因，教师也可适当提出问题启发学生思考，如锌片上气泡可能是什么，过程怎样等。
教师组织学生积极讨论，并让学生进行实验操作，从中找出规律。实验中有的学生改变电极，有的将锌片换成铁片，还有的将硫酸换成盐酸，教师不做任何点评，一段时间后让学生总结自己的做法和想法，从中讨论出最优的，进行下一步验证。通过实验，学生会发现即便用纯度很高的锌片还是会出现相同的情况，其他原理组成的原电池在负极上都会存在一定程度的与电解液反应的情况，如将硫酸换成硫酸铜在电池工作时锌片上也会有黑色物质析出。由此学生认识到这种现象可能不是个例，而是这种单液电池可能都会有的。
此时教师介入提示：此种原电池是原电池最初的雏形，这样的电池在工作效能上差很多，由于锌直接与硫酸相接触，所以在接触面会有很多电子被溶液中的H 得到，因此这种电池利用率不高，实际应用价值几乎为零。此时，学生会思考：如何改进才能提高其工作能效？
让学生进一步探究解决方法，即如何避免负极直接与电解质反应。首先，提示学生通过观察实际的干电池结构，如若学生不能有效地解决问题，教师再介入引出双液盐桥电池，并给出示意图，解释盐桥的作用。其次，让学生自己组装双液盐桥电池，并观察负极现象。最后，教师展示干电池内部的构造模型，以加深学生对盐桥电池的理解。
【案例2】 高中阶段学习元素及其化合物时，常采用教师提供实验仪器和药品直接让学生进行化学性质的探究的方式，效果并不理想。而采用学生自主探究方式，可增强学生的逻辑推理，发展学生的科学探究能力和科学素养。
情景：在必修一“铝的氧化物和氢氧化物”教学中，教师提出问题：“上节课我们学习到的金属铝与氢氧化钠溶液的反应是比较特殊的，与以前同学们理解的金属性质不一样，这是为什么呢？”然后让学生分组进行讨论，自己设计实验来探究其原因。
教师引导学生从反应本质入手分析，让学生探究分析出水的作用是氧化剂。但当学生只用铝和水反应时却发现无明显现象，学生会不由自主地思考：铝与水反应的产物除了氢气，还有什么产生呢？这是不是造成铝和水反应无明显现象的原因呢？为什么在反应体系中加了氢氧化钠后就不断有氢气放出，这说明什么？
学生通过对铝与氢氧化钠溶液的反应本质的探究进一步了解了铝的氢氧化物可与氢氧化钠反应，这时教师可进一步让学生对氧化铝和氢氧化铝性质做全面的探究。
这样先通过物质性质的特殊性引发学生的探究激情和主动性，然后放开手让学生自由地实验，不仅让学生了解了铝的氧化物和氢氧化物的两性，也加深了对铝与氢氧化钠的反应的理解和掌握，符合学生的认知规律。这与直接让学生预测氧化铝和氢氧化铝的性质，然后给出药品让学生自己实验探究相比，在发现问题的能力和科学探究能力上更能让学生得到更多的锻炼。
從上面的分析和实例可知，科学素养的提高不是仅以形式化的、固定的几个探究步骤就能实现的，僵化的探究模式只会让学生思维格式化，并不能真正锻炼和培养学生的科学素养。以上两个实例都没有将探究模式固定化，而是将激发学生思维、锻炼学生的逻辑思维能力和严谨的探究方法融为一体，以培养学生的自主探究意识为目的，逐步培养学生的科学素养。
（责任编辑 黄春香）