陈祥源

（连城县第一中学，福建 龙岩 366299）

随着全国范围内大力落实“双减”政策，传统的教学方法已经很难适应现有的教学发展，也很难达到促进学生高效学习、全面减轻学生学业负担的教学目标。教师需要通过创新化的教学模式，不断增强学生对化学知识的理解，提高学生的学习兴趣。近年来，微课在各个阶段的学科教学中逐渐发挥重要作用，特别是在中学化学教学中，对帮助学生提高科学探究能力有显著的成效。微课具有一系列的教学优势：一方面通过多媒体呈现丰富的信息量，让学生接触更广泛的信息，拓展学生的知识面；另一方面，微课的语言更加生动有趣，使学生更乐于吸收和接纳课本知识，且注意力更集中，从而不断地提高学生的学习效果。化学科学属于自然科学范畴，化学探究能力与科学探究能力既有联系，也有区别。两者之间存在共同的探究要素，具体包括以下八个方面：提出问题、假设猜想、计划制定、实验实施、证据收集、得出结论、评价反思、交流表达。而化学作为具体的科学门类，其探究能力在以上共同探究要素基础上另外还包括化学实验能力。具体地说就是包括化学实验的基本知识和技能，化学实验的思路设计。［1］

一、中学化学教学中科学探究能力培养过程中存在的问题

根据沈阳师范大学对不同地区、不同学校、不同年级的1409 份样本调查［2］，学生科学探究能力总体表现水平分布如图1 所示。

图1

3.8 %的学生处于水平1，即能够在简单情境下，基于表象性经验提出少量简单的问题，角度较为孤立和单一。问题较浅显且与研究问题的相关性较低；探究思路不是很明确。

63.2 %的学生处于水平2，即学生已具有初步的问题意识，有局部的探究思路；问题也具有一定相关性和深刻性；能用所学习知识和原理，能针对问题的本质提出假设，假设与研究对象之间有一定关联性且可通过实验验证。

27.1 %的学生处于水平3，即能主动基于已学习的理论指导从多个角度提出问题；提出的问题与研究对象相关性较高；能够完整地建立模型并使用模型进行预测；提出与研究对象相关性较高的、可检验的假设；能初选择实验药品仪器；选择简单的实验方法；

5.9 %的学生处于水平4，即有较为完整的探究思路，能合理地选择实验试剂仪器并选择可行性强的实验方案；系统地评价所选择的证据是否能够支持结论；系统地评价所使用的方法；对于复杂情境的方案创造性地提出改进的建议或需要进一步解决的问题。［2］

结合实际教学经验就是：有相当一部分学生问题意识淡薄，提不出科学的问题；对实验方案的设计缺少目的性和指向性，无法设计环环相扣的实验方案；实践动手能力低，药品、仪器的选择与实验操作存在不合理情况；缺少科学反思能力，不能独立地反思自己学习过程中存在的问题。

根据人本主义学习理论的观点，教育要以培养学生的能力发展为终极目标：由学生内在的求知意愿主动去探索、发现探究活动的意义，使学生的认知和情感均投入学习探究活动之中，并能自主评估自己的学习需求、学习目标是否完成。教学过程中，教师要关注学生学情，激发学生学习兴趣，培养自主学习能力；发展其问题意识、设计实验方案能力、实践操作能力、科学反思能力，最终培养科学探究能力。

二、微课教学策略

（一）培养问题意识，提出科学问题

随着时代的发展，互联网技术已经渗透教育的各个领域，与普通的教学方式相比较，微课不仅可以拓展学生的知识层面，还可以创设问题，激发学生的学习兴趣，培养学生的问题意识。问题是生长新思想、研究新方法、掌握新知识的种子。问题意识，是学习主体在学习过程中产生的怀疑、探究性思维，驱使学习主体积极思考，不断地提出问题，有利于提高学生解决问题的能力。学生没有问题意识，也就难以激发学习兴趣和求知欲，学习也只能停留在表面，不可能进行深入思考。教师要激发学生的问题意识，就要激发学生的学习兴趣，通过微课进行教学是一种很好的激发学生问题意识的教学方法。要注意的是，教师在课前可以通过微课结合学生熟悉的情境，制造学生认知与经验的冲突点，产生问题，激发其科学探究的兴趣。要注意的是，通过在课前展开的微课激发学生的兴趣，目的是引导学生在认知冲突中形成提出科学问题的能力，培养科学探究能力。

例如，在“科学使用含氯消毒剂”教学中，通过视频播放里约奥运会泳池变绿事件，和专家、奥组委、路人在事件刚发生时对此作出的原因推测，引导学生从视频中提取出池水变绿的相关信息，再结合资料，提出对泳池变绿原因的猜想：1.H2O2分解产生了大量O2，促进藻类快速生长。2.含氯消毒剂与过氧化氢发生反应，产生大量的O2，促进藻类快速生长。3.H2O2与残余的含氯消毒剂发生反应，二者对藻类生长的抑制作用减弱或消失，藻类快速增长。最终通过师生交流论证得出池水变绿是加错消毒剂导致的。接下来教师引导学生从物质化合价和种类的角度对次氯酸钠和过氧化氢可能发生的反应进行推理预测，预测次氯酸钠与过氧化氢反应是否能发生以及反应的生成物。然后，再次通过播放实验视频，展示反应中溶液的pH 变化曲线和水中溶解氧的变化曲线，证明次氯酸钠和过氧化氢反应的确生成了氢离子和氧气，验证学生们的猜测，并在此过程中逐步建立预测陌生物质之间发生化学反应的思维模型。基于上述探究实验的完成，可以认为误加入游泳池中的过氧化氢与泳池中的含氯消毒剂发生化学反应导致溶液pH 下降，余氯不足，无法抑制藻类生长，进而导致池水变绿。通过上述过程，使学生对NaClO 的化学性质以及84 消毒液的性质有了更全面的认识，对84 消毒液的使用说明从化学学科的角度有了更准确的理解和认识，体会化学反应原理对实际生产生活的指导价值。

上述教学过程中通过微课激发学生产生探究兴趣，引导学生提出相关问题：泳池变绿的原因是什么，以及由此延伸如何科学使用含氯消毒剂的问题。这两个问题既能激发学生探究学习兴趣、培养问题意识，又能作为教学主线驱动整节课教学。

（二）设计科学实验方案

科学实验方案是实现科学探究的蓝图。因此培养学生科学探究能力绕不开培养他们设计科学实验方案的能力。教师需要通过微课的教学模式，利用课前10 分钟或者课堂10 分钟的时间，让学生对某一知识点进行针对性学习，通过视频的形式，帮助其分化、理解化学的相关重难点知识，提高学生的设计实验能力，更好地开展探究实践活动。［2］

例如，在“氢氧化亚铁的制备实验”教学中，首先，教师通过课前微课引导学生找到“氢氧化亚铁极易被氧气氧化为氢氧化铁”这个关键点，确定“如何隔绝氧气”是设计实验方案、确定实验思路的关键。其次，学生在分组讨论中确定实验原理与方案，之后，教师对所有的实验方案进行对比和评价，引导学生交流、研讨并改进之前的方案，以实现能够稳定观察到白色氢氧化亚铁沉淀的目的。然后，在研讨过程中，教师伺机穿插通过微课展示实验效果，对比学生的实验方案，引导其找出异同，改进自己的实验方案。最后，学生动手操作，实施自己的实验方案，验证微课视频实验，对两种结果进行比较，从实验操作的便捷性和现象的明显程度，反思自己的实验方案并总结制备氢氧化亚铁的合适方案。

（三）课中观摩，提高实践操作能力

学生的实际操作能力是科学探究能力的有力抓手。涉及以提高学生实践操作能力为目的的微课往往在实验课中进行。在课中主要是给学生进行操作规范的演示，提示操作细节，避免学生由于操作错误导致实验探究失败，无法得到成功体验；或者将微课与学生的典型操作进行对比，找出异同，纠正学生操作中的不良习惯与下意识动作。

例如，在“蜡烛及其燃烧”相关知识点的讲解当中，首先，教师通过微课的模式，让学生观看蜡烛燃烧的正确实验步骤，在专业人士的操作下，让学生更好地记录实验内容，不断弥补自己操作上的不足。学生通过观看实验内容，对实验的操作产生更直观地了解，减少对化学实验的恐惧心理。其次，学生以合作小组的模式进行实验，同学A 点燃蜡烛，同学B观察蜡烛的颜色、形态和硬度，将蜡烛的变化情况记录下来，同学C 再把蜡烛投入水中，同学B 观察蜡烛的颜色和形态变化并记录。这个过程可以锻炼学生的实践能力、配合能力和观察、记录能力。当蜡烛吹灭瞬间，小组成员可以利用火柴去点燃烛焰上的白烟，以此来检测蜡烛是否能够重新燃烧。然后，教师再向学生讲述相关的实验原理，引导学生对自己的操作和结果与微课的标准操作进行对比和反思，并对学生的疑惑进行解答，不断地提高学生的实验操作。

观看微课是静态的体验，而探究活动动态的实践。部分学校目前没有配备完善化学实验室，学生没有办法得到充足的实践练习。教师可以图文并茂，向学生介绍实验的原理和过程，提高学生的理解能力，再通过微课的形式，让学生对实验有更直观的感受，间接增强学生的操作技能。实现在有限的条件下将静态的体验和动态的实践感受结合起来。［3］

（四）培养科学反思能力

反思是主体对客体认识的操作内化的过程，是对自身的思维过程、思维结果再认识与检验的过程。反思能力是主体对问题或事物、主体思想或行为、所处的情境、与客体之间的关系进行批判式、深刻地思考的能力，是科学探究能力重要组成部分。学生在学习过程中有无反思、如何反思以及反思后怎么做等，都是学习过程中不能忽视的问题。新课标下化学探究教学中注重学生反思能力的培养，不仅能够提高学生学习的效果，提高综合素质，更是以人为本，以学生发展为本的教育理念的具体实践。［4］

在“二氧化硫的制备”教学中，可以将“氨气的制备”和“二氧化碳的制备”微课作为学生课后反思的对比素材，另外提供二氧化硫、氨气、二氧化碳三种气体通常状况下在水中的溶解度数据，目的是通过已有的经验和微课引导学生在反思过程中对比二氧化硫制备与二氧化碳制备、氨气制备的不同点和相似点。重点思考制备二氧化硫时为什么使用较浓硫酸并加热，这一操作与氨气的制备有共通之处。学生通过观看微课后反思自身课堂实验中未能完全成功的原因是二氧化硫和氨气一样是极易溶于水的气体。要获得能观察到明显实验现象的二氧化硫量，实验就应该在水较少的环境和加热同时存在的条件下进行，有利于二氧化硫气体的逸出。当学生通过微课引导反思明白这一点后，就可以很容易对今后类似实验进行改进，避免失误。

三、总结

中学生学习化学正处于学科知识的起始构建阶段，学科基础知识和方法、学科基本思维和素养在这一阶段开始逐渐形成。教师作为学生学习的促进者，在这一阶段以培养学生的学习兴趣为主。微课教学模式，避免单一枯燥的“讲授式”教学，把抽象的知识形象具体化，增强学生对操作细节和规范化的理解，提高学生的科学探究能力。开展有效的微课教学，能够不断丰富现有的教学式，打破时间与空间的限制，既可以在课堂教学中进行，也可以在课前、课后或在家中进行补充。总之，微课教学不拘泥于形式，不受限于时空，能够激发学生学习化学的兴趣，强化学生作为学习主导者的地位，提高教学的有效性。