時間：2023-07-13 09:22:56
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇科學(xué)探究的一般過程，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
現(xiàn)在大家對科學(xué)課的觀察實驗活動是比較熟悉的。早年的自然課、常識課里就有不少觀察實驗活動。今天的科學(xué)探究活動過程中也有許多觀察實驗活動。問題是不少人把觀察實驗活動與科學(xué)探究活動等同起來，以為科學(xué)探究活動就是觀察實驗活動。這么一來，問題就大了。科學(xué)課的科學(xué)探究活動包括科學(xué)探究活動的研究，沒有了或者說生長不起來了，就會被一般的觀察實驗活動取代了。
科學(xué)課的科學(xué)素養(yǎng)目標是在科學(xué)探究活動過程中達成的。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)過程包括一般的觀察實驗過程，承擔(dān)不了科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的任務(wù)。所以，我們有必要厘清科學(xué)探究活動與觀察實驗活動。
科學(xué)探究活動和觀察實驗活動是彼此之間有聯(lián)系的活動，科學(xué)探究活動過程中可能包含有觀察活動和實驗活動。但它們又是不同性質(zhì)的活動，觀察活動不一定是科學(xué)探究活動，實驗活動也不一定是科學(xué)探究活動。
例如，老師指導(dǎo)學(xué)生加熱燒杯中的水，直到燒杯中的水沸騰。學(xué)生觀察到了水的蒸發(fā)與沸騰，完成了加熱實驗。這就只是一個加熱燒杯中的水的實驗活動，或者說只是一個蒸發(fā)與沸騰的觀察活動。再如課堂上常見的：老師請1號同學(xué)把一勺食鹽加入水杯，請2號同學(xué)攪拌，請3號同學(xué)觀察，請4號同學(xué)記錄；再請1號同學(xué)加鹽……最后請4號同學(xué)匯報溶解了幾克食鹽。能說學(xué)生經(jīng)歷的是一個科學(xué)探究活動過程嗎？當(dāng)然不能。孩子們所經(jīng)歷的也只是一個觀察實驗的過程。
科學(xué)課程開設(shè)至今，已經(jīng)有十年左右的時間過去了。許多科學(xué)課的活動還大體停留在一般觀察實驗活動水平，原因當(dāng)然不止一個，但與許多人在觀察實驗與科學(xué)探究活動之間劃上等號肯定是有關(guān)系的。諸如此類的溶解、加熱等觀察實驗活動，都可以說是科學(xué)活動，但還不是科學(xué)探究活動。至關(guān)重要的原因在于精髓的“探究”的缺失。在這些觀察實驗中，活動主體并沒有進入“探究”的層面，活動本身也欠缺可以稱之為“探究”的過程。說活動主體并沒有進入探究層面，有活動中的學(xué)生基本處于被動地位為證。說活動本身欠缺“探究”的過程，反映在課堂教學(xué)中，便是普遍存在的忽略直至取消交流研討的過程。所以，在現(xiàn)階段，我們不妨把學(xué)生的活動參與狀態(tài)是屬于“主動參與”、“自主參與”還是“被動參與”，作為課堂教學(xué)活動走向科學(xué)探究活動的重要觀察標志。觀察“參與狀態(tài)”，這是學(xué)習(xí)主體角度的一個觀察標志。道理很簡單，如果是個學(xué)生被動參與的活動，老師說一就做一，老師說二才做二，大抵就成為毋須動腦筋，毋須思維參與的活動，當(dāng)然不會是科學(xué)探究活動了。反過來，主動參與的狀態(tài)反映出學(xué)生是有動機、有想法，也就是有思維參與進來了；自主參與則更深入到計劃、比較、選擇、決策等思維層面了，僅就活動主體思維參與的角度說，也向著科學(xué)探究活動的方向發(fā)展了。
現(xiàn)階段的課堂教學(xué)活動，走向科學(xué)探究活動的第二個觀察標志是“活動空間”。觀察“活動空間”，這是主要活動角度的一個觀察標志。也是出自當(dāng)前科學(xué)課堂教學(xué)中普遍存在的問題：課堂教學(xué)過程中設(shè)計、預(yù)留給學(xué)生的活動空間過小的問題。
就像“100毫升水能溶解多少克食鹽”這樣的活動，原是一個需要活動小組制定計劃，制定這個計劃又涉及對能溶解多少鹽的預(yù)測，預(yù)測又可能影響到調(diào)整研究的問題，改為50毫升的水能溶解多少克鹽……這個活動空間比較大的探究活動，確實留著根據(jù)學(xué)生的實際情況，作適當(dāng)?shù)幕顒涌臻g調(diào)整的余地。但在許多課堂上，老師們以自己的詳盡指導(dǎo)與安排，把這個活動變成“請1號同學(xué)把一勺食鹽加入水杯，請2號同學(xué)攪拌，請3號同學(xué)觀察，請4號同學(xué)記錄；再請1號同學(xué)加鹽……最后請4號同學(xué)匯報溶解了幾克食鹽”，把這個活動的空間壓縮成簡單的活動操作與數(shù)字統(tǒng)計。實際上是把一個蘊含有豐富發(fā)展內(nèi)涵的科學(xué)探究活動，肢解成一個價值意義不大的教學(xué)一個能溶解多少鹽的結(jié)果的活動了。試想一下，無論是加鹽的、攪拌的、觀察的、記錄的、還是匯報的，這樣的一個過程，除了最終確實知道了100毫升水能溶解多少克食鹽之外，還有什么有價值的長進與發(fā)展呢？
第三個走向科學(xué)探究活動的重要觀察標志就是“交流研討”。不妨把它稱之為活動結(jié)構(gòu)層面的觀察標志。同樣出自當(dāng)前科學(xué)課堂教學(xué)中普遍存在的問題：交流研討不起來，或者沒有交流研討過程，以致前面的觀察、實驗、測量、考察、調(diào)查等活動，上升不到科學(xué)探究活動的高度，不能獲得科學(xué)探究活動的效率與效果。
所以，這些年來我特別關(guān)注課堂教學(xué)過程中的交流與研討問題，特別關(guān)注課堂教學(xué)過程中的活動空間問題，特別關(guān)注學(xué)習(xí)主體的主動參與和自主參與問題。建議各位老師也多加關(guān)注研究。課堂上的科學(xué)探究活動是怎樣的？提供幾個方面供大家參考：課堂上的科學(xué)探究活動是一個學(xué)生主動參與和自主參與的活動，是一個學(xué)生具有一定自主空間與自主時間的活動，是一個學(xué)生思維積極參與的活動。
課堂上的科學(xué)探究活動是由幾個連續(xù)活動側(cè)面組成的活動。觀察是一個活動側(cè)面，實驗是一個活動側(cè)面，交流是一個側(cè)面，研討是一個側(cè)面……所以，它是一個可以不斷深入，不斷延續(xù)，不斷進行下去的活動。它是由一個起始目標引導(dǎo)，由新的發(fā)現(xiàn)、新的問題支持而持續(xù)發(fā)展的活動。它是一個有可能向不同方向發(fā)展，也可能向同一方向發(fā)展的活動。
課堂上的科學(xué)探究活動還往往開始于一個問題的探究，結(jié)束于更多問題的提出。真正的科學(xué)探究活動不是越探究，問題越少；不是探究到最后，所有的問題都解決了；而是越探究問題越多，不要期望所有的問題都能解決。下課的時間快到了，怎么問題越來越多呢？有的老師覺得下不了臺了。實際上有可能，這正是科學(xué)探究活動成功的反映。所以，我們還可以特別提出一條：開始于一個問題的研究，結(jié)束于大量的問題涌現(xiàn)，這往往是科學(xué)探究活動進展取得成功的一種反映。
因為科學(xué)探究活動的這些特點，比如說它是一個主體自主參與、思維參與的活動；它是一個由幾個連續(xù)活動側(cè)面組成的活動等，決定了科學(xué)探究活動需要充分的活動時間與活動空間。所以，我們一直在呼吁要給學(xué)生充分的自主活動時間與自主活動空間。如果老師把活動空間壓縮得很小，活動的性質(zhì)就變了，就不是科學(xué)探究了。在課堂教學(xué)改革中，時間分配的改革與活動空間設(shè)計的改革成了首當(dāng)其沖的改革。
六、科學(xué)課的一般過程
科學(xué)課的一般過程，大抵可以分成五個部分：導(dǎo)入活動，主要活動，交流研討，補充性活動，整理小結(jié)。我們可以把五部分組成的一般過程畫成一張流程圖。
導(dǎo)入活動：在課開始的時候，把學(xué)生的注意力導(dǎo)引至課的主要活動，知道接下去要做什么以及怎么做，一般在5分鐘左右的時間完成。這也是“導(dǎo)入活動”方框畫得很窄的原因。5分鐘時間里完成對課的主要活動的準備與指導(dǎo)，不是一件容易的事。因此需要抓住最重要的東西。
當(dāng)前的問題是這一塊占用的時間太多。有的老師會花二三十分鐘時間做活動前的指導(dǎo)，學(xué)生開始活動時，課只剩下不多的幾分鐘時間了。幾分鐘的活動會是科學(xué)探究活動嗎？幾分鐘的時間里學(xué)生能做什么？所以，改革的第一步是把老師的指導(dǎo)壓縮成一個簡短的導(dǎo)入。
主要活動：一節(jié)課里如果安排多個觀察實驗活動，每個活動的時間就只有幾分鐘了。幾分鐘的活動很難成為一個探究活動。所以，要盡可能地把活動整合起來，設(shè)計成一個活動。這個活動就是課堂教學(xué)過程中的主要活動?！洞盆F的磁性》案例中，“觀察條形磁鐵的磁性”就是經(jīng)過整合設(shè)計的一個主要活動。
40分鐘的課只進行一個主要活動，這個活動能分配到多少時間？也就15～20分鐘。就科學(xué)探究活動來說，時間仍然太少。不管怎么說，從幾分鐘的活動到十幾、二十分鐘的活動，有利于科學(xué)探究活動推進一步。
交流研討：活動后的信息處理加工是一個共享與分析、整理主要活動中獲得的信息，包括整理各種發(fā)現(xiàn)、想法、問題的過程。某種意義上可以說，前面的主要活動是為交流研討作的準備。我們卻往往把這最重要的一個環(huán)節(jié)忽略了，幾乎不給它以時間和地位。許多課里所謂的交流研討中，只要符合老師想法的數(shù)據(jù)（或說法）一出來就完事了，并不是真正的交流研討。
主要活動與交流研討是構(gòu)成課堂科學(xué)探究活動過程的兩個主要層面，承擔(dān)著科學(xué)課堂教學(xué)目標達成的重任。學(xué)生的認識發(fā)展主要是在這個過程中完成的?？茖W(xué)探究能力的發(fā)展、情感態(tài)度價值觀領(lǐng)域的發(fā)展也是在這個過程中完成的。在一般過程圖中，主要活動和探究研討用了兩個大方框，表示它們是科學(xué)教學(xué)過程中最重要及最需要時間投入的部分。
補充性活動：不一定每節(jié)課都有。在交流研討過程中有分歧與異議，有必要進一步確認時，就需要補充活動了。例如，有孩子說蘿卜遇上碘酒不會變色，蘿卜里沒有淀粉。有孩子說蘿卜遇到碘酒會變色，蘿卜里含有淀粉。產(chǎn)生分歧爭議了，做一個補充活動就會發(fā)現(xiàn)：切過馬鈴薯的小刀被淀粉污染了，再去切蘿卜，蘿卜上沾染有淀粉了。原來，遇上碘酒變色的還是淀粉。爭論多長時間都難解的問題，安排一個補充活動就解決了。
整理小結(jié)：交流研討的最后階段是整理歸納一節(jié)課的結(jié)果。所以，整理小結(jié)其實是交流研討的一部分。在無須安排補充活動的過程中，科學(xué)課的一般過程就變成這樣的流程了：
在課的最后，可以用學(xué)生達成的共識，以及學(xué)生對所達成的共識的表述作為小結(jié)。就像《磁鐵的磁性》課例一樣，在展示與交流條形磁鐵磁性觀察記錄示意圖的基礎(chǔ)上，寫出自己歸納整理的“全班同學(xué)觀察條形磁鐵磁性的結(jié)果”，從中選出一份大家認可的表述，作為今天的觀察結(jié)果――課的小結(jié)。這樣的小結(jié)，比老師理出的結(jié)果更有意義，也比書本上的現(xiàn)成結(jié)果更有意義。
用學(xué)生自己取得的成果作為結(jié)果，老師們一定會不放心，總覺得孩子們寫出的東西沒有書本上的結(jié)論可靠與完整。其實，用不著怕學(xué)生的認識與學(xué)生的表述有這樣那樣的問題。人的認識本來就是一步步發(fā)展的。如果他們的認識有問題，他們的表述出了問題，正好是我們的教學(xué)契機。
案例六：《沉與浮》――
有一個典型的案例：這節(jié)課認識的是《沉與浮》。孩子們把一個個物體放在水槽中觀察。同時記錄下哪個物體是沉的，哪個物體是浮的。觀察完了，開始交流匯總：黑板上左邊寫的是沉的物體；右邊寫的是浮的物體。
接下去就是研究什么樣的物體是沉的，什么樣的物體是浮的了：讓我們一起找找浮的物體的共同特點，沉的物體的共同特點吧。孩子們仔細一看，找到左邊沉的物體都比右邊浮的物體輕的特點了：大頭針輕，它沉了，塑料塊重，它浮了。圖釘輕，沉了。木塊重，浮了。粉筆頭輕，沉了，玻璃瓶重，浮了。于是，孩子們對這節(jié)課的歸納小結(jié)出來了。我們觀察研究的結(jié)果是：所有的比較重的東西是浮的，所有的比較輕的東西是沉的。老師肯定了大家的觀察研究，肯定了大家得出的結(jié)果。下課了。
如果有老師認為這個結(jié)論有?！俺僚c浮”的常識、常理，為了不“誤人子弟”，在孩子們得出這個結(jié)果的時候指出：實際上不是這樣的。你們都錯了，科學(xué)家的研究結(jié)果是怎樣的。那就真的實實在在地誤人子弟了――把孩子們“教”懵了：我們的觀察有問題嗎？沒有問題。我們的記錄有問題嗎？沒有。我們交流與整理有問題嗎？沒有。我們歸納有問題嗎？也沒有啊。確實是比較重的浮著，比較輕的沉了呀。那我們?yōu)槭裁村e了？我們錯在哪里了？這樣的糾正，無疑在教育孩子們：觀察、記錄、交流、研討、思考，再怎么認真也是沒用的。到底是怎么一回事還得聽老師的，看書上寫的，信“科學(xué)家”說的。這么一來，科學(xué)課的科學(xué)教學(xué)蛻變成為迷信書本、迷信權(quán)威的反科學(xué)教學(xué)了。科學(xué)的反面不就是迷信嗎？所以，這位上《沉與浮》的老師的肯定不僅沒有問題，還使課升華成為科學(xué)教學(xué)的經(jīng)典案例。
第二天上課時，老師提出了繼續(xù)觀察研究的任務(wù)：上一節(jié)課我們研究的結(jié)果是：比較輕的物體沉下去，比較重的物體浮起來。今天，我們來作進一步的研究。老師為每個小組準備了一袋新的材料。觀察著、觀察著，許多孩子舉手了：老師，上節(jié)課的研究結(jié)果要修改，實際上并不是這樣的……孩子們在新的觀察與研討活動中，發(fā)現(xiàn)上一節(jié)課“重的浮，輕的沉”的認識，與今天的觀察事實不一致。最后，不僅修正了原先的認識，而且還發(fā)現(xiàn)上節(jié)課得出錯誤結(jié)果的原因，那是因為觀察材料的問題。從成人的角度說，就是觀察樣本、調(diào)查樣本的取樣問題了。這兩節(jié)課結(jié)構(gòu)成一個典型的科學(xué)探究過程，合起來，給孩子們施加的科學(xué)素養(yǎng)的影響是多么積極、多么有價值、多么有意義?。?/p>
認識的過程一般都遵循著“實踐－認識－再實踐－再認識……”的總規(guī)律，但科學(xué)探究作為一種特殊性的認識，其認識過程模式一般為：
科學(xué)認識論強調(diào)，真正的學(xué)習(xí)已不僅僅是指知識本身，而且還包括獲得知識的過程和方法。知識的再生過程應(yīng)當(dāng)以適當(dāng)?shù)男问街匮葜R的生成過程；學(xué)生所認識的知識，雖然相對于人類而言是已知的，但對學(xué)生而言卻是未知的。因此學(xué)生要想認識知識，也必須按照認識的一般過程來進行探索。
二、高中化學(xué)探究教學(xué)的基本模式
探究教學(xué)的教學(xué)模式多種多樣，但是實質(zhì)和特征都基本相同，只是在形式上略有差異。在高中化學(xué)的探究教學(xué)中應(yīng)該根據(jù)教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的認知基礎(chǔ)等因素的不同進行選擇。一般來說主要包括“實驗探究”和“問題探究”兩種基本模式。
(一)實驗探究模式
“實驗探究模式”是指學(xué)生在教師的引發(fā)下，運用已有的知識和技能，充當(dāng)新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色，根據(jù)自己設(shè)計方案，通過實驗探索進行積極主動的分析和思考，去探求未知和解決問題的一種教學(xué)模式。其一般流程為：
其主要步驟包含：①在教師指導(dǎo)下進行有針對性的實驗，并對結(jié)果進行分析；②提出問題或問題的關(guān)鍵所在，從而明確問題；③根據(jù)自身已有的認知經(jīng)驗提出解答問題的猜測和假設(shè)；④搜集資料或收集必要的材料設(shè)計實驗，驗證假設(shè)；⑤作出判斷，形成結(jié)論，并進行合理的評價并與他人交流。
案例1：褪色原因的探究
實驗情景：在NaOH溶液加幾滴酚酞溶液，溶液變紅，再加幾滴新制氯水，變無色。
提出問題：為什么試管中的酚酞最終變?yōu)闊o色?
提出假設(shè)：①NaOH與氯水中HCl、HCIO發(fā)生中和反應(yīng)，使C(OH-)減小，酚酞褪色。
②氯水中HCIO氧化酚酞使其結(jié)構(gòu)破壞而褪色。
實驗探究：①在含酚酞的NaOH溶液申，滴入HCl溶液至溶液褪色，返滴NaOH溶液，又呈紅色。
②在含酚酞的NaOH溶液中，滴入氯水至溶液褪色，再滴NaOH溶液，溶液不變紅色。
交流評價：學(xué)生在討論、交流基礎(chǔ)上獲得共識。
得出結(jié)論：新制氯水使NaOH的酚酞溶液褪色，是由于HCIO的氧化漂白作用。
(二)問題探究模式
“問題探究模式”是指以學(xué)生為主體，以學(xué)生主動探索問題的實踐活動為策略，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中理解并初步嘗試科學(xué)研究的基本過程。此模式教學(xué)貫徹“問題解決”這一中心，其根本目的是為了能達到學(xué)生知識的主動構(gòu)建。其一般流程為：
其主要步驟包含：①教師設(shè)計適當(dāng)?shù)膯栴}情景，使學(xué)生發(fā)生認知沖突；②運用猜想與假設(shè)，與認知結(jié)構(gòu)中的前概念建立聯(lián)系；③在對各種假設(shè)整理歸納的基礎(chǔ)上，鼓勵學(xué)生設(shè)計出合理的探究方案；④通過實驗探究或邏輯推理，驗證假設(shè)，尋求認知沖突的解決；⑤引導(dǎo)學(xué)生以科學(xué)概念代替錯誤概念，達到認知重組。
案例2：苯的結(jié)構(gòu)的探究
提出問題：苯分子具有怎樣的結(jié)構(gòu)?
討論交流：學(xué)生討論交流，對給予的大量信息做初步的分類與思維加工。
形成假設(shè)：假設(shè)一：若苯分子為鏈狀結(jié)構(gòu)。(試根據(jù)苯的分子式寫出二種可能的結(jié)構(gòu))
假設(shè)二：若苯分子為環(huán)狀的結(jié)構(gòu)。(試畫出可能的結(jié)構(gòu))
設(shè)計方案：①能否使溴水褪色?
②能否使酸性高錳鉀溶液褪色?
史實情景：介紹化學(xué)史實。
討論交流：學(xué)生討論并預(yù)測結(jié)論。
結(jié)論階段：確切地表示苯分子的結(jié)構(gòu)。
三、高中化學(xué)探究教學(xué)的基本程序
1．創(chuàng)設(shè)問題、引發(fā)探究。學(xué)生的學(xué)習(xí)過程就是一個不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和再去認識更高層次問題的過程。問題對于學(xué)習(xí)過程來說，有著至關(guān)重要的引導(dǎo)作用。以問題為中心，圍繞科學(xué)的并能激發(fā)學(xué)生思維的問題展開教學(xué)，也是探究教學(xué)的重要特征。創(chuàng)設(shè)探究情境就是創(chuàng)設(shè)一種提出問題、探索問題的教學(xué)情境。
2．活動探究、探索問題。明確問題之后，教師要組織學(xué)生圍繞問題進行活動探究，該過程是整個探究教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它一般包括猜想假設(shè)、制定計劃、收集證據(jù)、解釋結(jié)論、評價交流幾個基本要素。探究活動中可以突出其中的一個或幾個要素，各個要素的順序也可以因探究的內(nèi)容不同作適當(dāng)調(diào)整。
3．評價教學(xué)、完善探究。教學(xué)評價是教學(xué)各環(huán)節(jié)中必不可少的一環(huán)，一般包括學(xué)生自我評價與教師評價。學(xué)生自我評價就是學(xué)生對探究學(xué)習(xí)過程和結(jié)果的反思與評價、表達與交流的過程。評價的內(nèi)容主要涉及學(xué)生的探究活動準備情況、對探究內(nèi)容的興趣度、探究過程中的參與度、探究活動中合作交流情況、對探究活動結(jié)果的正確性及滿意度等。教師評價是教師對學(xué)生探究學(xué)習(xí)進行評價，可以采用書面測試、活動表現(xiàn)評價等方式。
四、高中化學(xué)探究教學(xué)中的兩個關(guān)鍵：假設(shè)與驗證
探究教學(xué)的過程一般包括“提出問題－查詢資料－建立假設(shè)－實驗驗證－形成結(jié)論－評價交流”等幾個基本環(huán)節(jié)?；瘜W(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，其探究活動的核心應(yīng)該是“建立假設(shè)”與“實驗驗證”兩個環(huán)節(jié)。
(一)建立假設(shè)
“假設(shè)”是指學(xué)生根據(jù)已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，對需要探究的問題猜想出來的一種或多種可能的答案或結(jié)論，它是科學(xué)探究的重要特征之一。教師要對學(xué)生提出的假設(shè)不要做太多的評價，但是要引導(dǎo)他們對種種假設(shè)進行整理歸納，教師對學(xué)生因知識上的欠缺而產(chǎn)生離題的假設(shè)要給予必要的啟發(fā)，為學(xué)生提出恰當(dāng)?shù)募僭O(shè)鋪路搭橋。一般可以運用歸納法、演繹法、分類法、類比法等方法引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)，現(xiàn)以歸納法為例予以說明。
案例3：鹽類水解的探究
實驗情景：醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液分別滴加酚酞和石蕊試劑。
明確問題：醋酸鈉、氯化銨、氯化鈉三種鹽的水溶液酸堿性為什么不同?
分析討論：醋酸根與水電離的氫離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)醋酸，所以溶液顯堿性。
歸納假設(shè)：某鹽離子能與水電離出的氫離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)，則溶液顯弱堿性；某鹽離子能與水電離出的氫氧根離子結(jié)合生成弱電解質(zhì)，則溶液顯弱酸性。
實驗驗證：通過實驗驗證假說的正確性，明確適用范圍并形成理論體系。
交流運用：應(yīng)用于解決實際問題。
(二)實驗驗證
任何假設(shè)與猜想都必須通過實驗進行驗證，在這個過程中要把假設(shè)變成可行的、具體的實驗方案。學(xué)生要選擇實驗的用品和設(shè)計實驗的步驟，對學(xué)生而言這一步難度較大，教師不僅要給予學(xué)生知識上的鋪墊，還要給學(xué)生探究方法上的指導(dǎo)。學(xué)生自行設(shè)計實驗方案后，首先要討論其安全性；可行性、簡約性。對有些不能解決的問題教師要及時給予點撥，激活學(xué)生思路的中斷點，引導(dǎo)學(xué)生克服思維定勢，尋找解決問題的方法。在點撥學(xué)生時，不宜多講更不能代勞，只要把關(guān)鍵的問題點到即可。
案例4：苯酚與鈉的實驗探究
設(shè)計方案1：直接加熱苯酚，使其熔化，然后再加入鈉進行反應(yīng)。
學(xué)生評價：苯酚有毒、易氧化，苯酚在加熱時顏色會發(fā)生變化，而影響實驗效果。
設(shè)計方案2：用乙醇把苯酚溶解，形成苯酚溶液，然后再加入鈉進行反應(yīng)。
義務(wù)教育《化學(xué)課程標準》中明確指出：義務(wù)教育階段的化學(xué)課程應(yīng)“以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的基本過程和方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，使學(xué)生獲得進一步學(xué)習(xí)和發(fā)展所需要的化學(xué)基礎(chǔ)知識和基本技能”。通過探究活動，可以使學(xué)生親歷與科學(xué)工作者進行科學(xué)探究時的相似過程，從中獲得有關(guān)的化學(xué)知識和技能，體驗科學(xué)探究的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。因此，教學(xué)中積極組織學(xué)生開展科學(xué)探究活動，對于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的品質(zhì)，乃至人的終身發(fā)展至關(guān)重要。
為使學(xué)生盡快了解科學(xué)探究的一般過程，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力，筆者認為，科學(xué)探究教學(xué)中應(yīng)注意以下幾點：
一、應(yīng)聯(lián)系學(xué)生自身實際，消除對“科學(xué)探究”的畏難情緒，引導(dǎo)學(xué)生了解探究活動的一般過程
一般來說，科學(xué)探究的基本過程包括六個要素：提出問題，進行猜想和假設(shè)，制定實施計劃、設(shè)計實驗，實驗與觀察、獲取事實與證據(jù)，檢驗（反思）與評價、表達與交流。由于初中生對“科學(xué)探究”的內(nèi)涵、實質(zhì)并未真正理解，再加之初學(xué)化學(xué)，因此他們對這個“科學(xué)探究”感到很深奧，要完成這探究活動會很困難，畏難情緒油然而生。此時就需要教師聯(lián)系學(xué)生自身實際加以引導(dǎo)。通過引導(dǎo)，讓學(xué)生認識到科學(xué)探究的意義和基本過程，能從日常生活或化學(xué)學(xué)習(xí)中提出問題，進行初步的探究活動。
其實，探究活動就發(fā)生在學(xué)生身邊，每個學(xué)生都經(jīng)歷過很多探究活動，不管這種活動是多么的簡單。例如，某個學(xué)生在寫字時，發(fā)現(xiàn)圓珠筆突然寫不出字了，他會怎么辦？他可能會先檢查一下筆尖是否損壞，如果沒壞，他會接著把筆芯取出來，看一看筆芯中是否有“油”。如果真是“油”沒了，就換一支新的筆芯。
這么一個簡單的、習(xí)以為常的過程，其實就是一個探究活動。因為它包括了探究活動的一般過程：發(fā)現(xiàn)問題——圓珠筆寫不出字了；提出問題——怎么會寫不出字？作出假設(shè)——可能是筆尖壞了或沒“油”了；制定和實施計劃——檢查筆尖和筆芯；得出結(jié)論——筆尖壞了或沒“油”了；最后解決問題——換筆尖或筆芯。類似的例子只要我們稍加啟發(fā)，學(xué)生肯定會舉出很多很多。在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生進行具體的分析，使他們逐步了解探究活動的一般過程。這樣學(xué)生就會感到探究活動并沒有想象中的那么難，不僅增強了完成探究活動的信心和勇氣，而且激發(fā)了參與探究活動的興趣和熱情。
二、應(yīng)重視探究技能的規(guī)范化訓(xùn)練，提高學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)
科學(xué)探究不同于以往的化學(xué)實驗。以往的實驗是學(xué)生按照教師或教科書規(guī)劃的“路徑”進行驗證性的操作，至于“為什么”則不去思解。而科學(xué)探究是讓學(xué)生運用觀察、實驗、調(diào)查等方法廣泛獲取信息，從日常現(xiàn)象和化學(xué)學(xué)習(xí)中提出問題，作出猜想或假設(shè)，設(shè)計實驗或有關(guān)的活動方案，尋求解決問題的依據(jù)或證據(jù)，定性或定量地處理有關(guān)的信息和資料，從而提出解決問題的合理建議。
科學(xué)探究的方式方法是多種多樣的，觀察是科學(xué)探究的一種基本方法，也是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探索奧秘、獲取知識的前提。然而科學(xué)觀察不同于一般的觀察，要有明確的觀察目的，要掌握一定的觀察方法，要有良好的觀察習(xí)慣。更重要的是要由目的性觀察變?yōu)樗季S性觀察。為了達到這個目標，在科學(xué)探究教學(xué)中應(yīng)特別注意從下列幾個方面培養(yǎng)學(xué)生的觀察技能：（1）既觀察實驗結(jié)果，又觀察實驗過程中發(fā)生的各種現(xiàn)象；（2）既要抓住觀察重點，又要全面觀察；（3）既觀察主反應(yīng)的現(xiàn)象，又兼顧副反應(yīng)的現(xiàn)象；（4）注重對異?，F(xiàn)象的觀察，以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力、意志和品質(zhì)；（5）注重實驗現(xiàn)象的對比觀察，以培養(yǎng)學(xué)生探究知識的科學(xué)方法。在觀察的基礎(chǔ)上，還應(yīng)再組織學(xué)生互相討論，交流看法和體會，讓學(xué)生在熱烈的討論中迸發(fā)出思維的火花。
三、應(yīng)倡導(dǎo)發(fā)展性評價，發(fā)揮評價促進學(xué)生科學(xué)探究能力發(fā)展的功能
倡導(dǎo)發(fā)展性評價，突出評價促進學(xué)生發(fā)展的功能是此次新課程改革提出的新的評價理念。因此，對學(xué)生的評價不僅要關(guān)注他們的學(xué)業(yè)成績，而且要發(fā)現(xiàn)和發(fā)展學(xué)生多方面的潛能。
要改變過去單純通過紙筆測驗、考試檢查學(xué)生對知識、技能掌握的情況，倡導(dǎo)運用多種評價手段和方法，評價學(xué)生在情感態(tài)度、價值觀、創(chuàng)新意識和實踐能力等方面的進步與變化。為此，在對學(xué)生科學(xué)探究能力評價時要注意以下幾點：
1.評價主體的多樣性
學(xué)生科學(xué)探究活動的評價者可以是教師，也可以是學(xué)生個人或?qū)W生小組，還可以是學(xué)生家長、教育主管部門、科技管理部門以及社區(qū)有關(guān)組織等。在這個多層次、多角度、開放性的評價網(wǎng)絡(luò)中要特別重視讓學(xué)生參與評價活動，重視學(xué)生自我評價對學(xué)習(xí)活動的促進作用。
2.評價內(nèi)容的全面性
化學(xué)課程以培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，因此對學(xué)生的評價應(yīng)涵蓋科學(xué)素養(yǎng)的各個方面。不僅要對學(xué)生知識掌握結(jié)果進行評價，更需要對學(xué)生的創(chuàng)新意識、合作精神、情感態(tài)度、價值觀、實驗操作技能、探究能力、分析問題的思路、知識的理解和認知水平以及表達交流技能等進行全方位的評價。
3.評價作用的激勵性
小學(xué)科學(xué)探究式教學(xué)，是一個讓兒童親歷科學(xué)探究的學(xué)習(xí)過程，它大致包括根據(jù)情景、觀察到的現(xiàn)象和可以獲得的信息，從兒童已有的知識，對問題的了解和已具有的科學(xué)概念（想法）出發(fā)，提出問題，對問題的解答進行猜測，為證實猜測提出假定，設(shè)計試驗或進行觀察、收集和整理數(shù)據(jù)，得出結(jié)論和進行交流，提出新的問題……
我們認為學(xué)生的探究式學(xué)習(xí)應(yīng)該是一個完整的過程。因此，我們的探究式教學(xué)在讓學(xué)生掌握核心的科學(xué)知識和概念，同時培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、尊重事實、尊重別人、合作而主動積極的科學(xué)態(tài)度，這些方面的培養(yǎng)是不可分割的。
當(dāng)然，我們對小學(xué)生的科學(xué)探究式學(xué)習(xí)也不能拔高要求，科學(xué)課程標準中指出：在小學(xué)階段，對科學(xué)探究能力的要求不能過高，必須符合小學(xué)生的年齡特點，由扶到放，逐步培養(yǎng)。在具體的教學(xué)實施過程中，可以涉及科學(xué)探究的某一個或某幾個環(huán)節(jié)，也可以是全過程。因此，有效評價科學(xué)課堂教學(xué)的質(zhì)量是一項靈活性比較大的工作，不同的教學(xué)內(nèi)容就有不同的教學(xué)重點和教學(xué)環(huán)節(jié)。
1 理性思維的定義
理性思維是一種建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維方式，是一種有明確的思維方向，有充分的思維依據(jù)，能對事物或問題進行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的思維。高中階段主要培養(yǎng)的學(xué)生的理性思維有歸納、演繹、類比、建模等。
1.1 歸納與演繹
歸納和演繹都是一種推理和思維方式，前者在個別中發(fā)現(xiàn)一致，后者在一般中發(fā)現(xiàn)個例。歸納與演繹的實質(zhì)表明，它們是兩個方向相反的認識方法，既是對立的又是統(tǒng)一的。人們對事物的認識往往從個別開始，然后擴展到一般，再從一般進一步認識個別。一些概念的形成就是歸納的結(jié)果，對這些概念進行檢驗和運用體現(xiàn)了演繹的思維方法。
1.2 建立模型
建模是為了理解事物，從而對事物所作出的一種抽象。生物學(xué)中的模型有物理模型、數(shù)學(xué)模型和概念模型。從廣義來看，概念的建構(gòu)過程就是建立模型的過程，概念的形成就是模型的形成過程；從狹義來看，建模是研究系統(tǒng)的重要方式，凡是用模型描述系統(tǒng)的因果關(guān)系或相互關(guān)系的過程都屬于建模。
1.3 類比推理
類比推理是科學(xué)研究中常用的方法，是從特殊推向特殊的推理，也是根據(jù)兩個或兩類對象部分相同的屬性，從而推出它們的其他屬性也相同的推理。簡稱類推、類比。如聲和光有不少屬性相同：直線傳播，有反射、折射和干擾等現(xiàn)象，由此推導(dǎo)出：既然聲有波動性質(zhì)，光也有波動性質(zhì)。這就是類比推理。
2 科學(xué)探究的定義
科學(xué)探究強調(diào)的是學(xué)習(xí)和研究的一種方式，同時也是一種學(xué)習(xí)科學(xué)知識、發(fā)展理性思維、形成科學(xué)態(tài)度和精神的過程。科學(xué)探究是一種綜合的能力，其本質(zhì)是提出問題和解決問題，其核心內(nèi)涵包括探究的問題、方法、過程、結(jié)果和交流，以及科學(xué)態(tài)度和精神。學(xué)科教學(xué)中的科學(xué)探究一般包括提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、實施計劃、得出結(jié)論、表達和交流等環(huán)節(jié)。
3 在概念教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和理性思維的教學(xué)策略
關(guān)于概念教學(xué)，很多教師還只知道“概念獲得”的理念，該理念強調(diào)對概念和事實的片面記憶，忽視對概念的深刻理解。那么如何實現(xiàn)概念的有效教學(xué)呢？通過開展探究性教學(xué)活動，教師可以有效幫助學(xué)生改變他們錯誤的前科學(xué)概念，達到建構(gòu)正確科學(xué)概念的目標。建構(gòu)生物學(xué)概念時，離不開觀察、實驗、調(diào)查、比較、分類、歸納、演繹、分析與綜合等多種科學(xué)方法。在此過程中，教師既可以讓學(xué)生體驗概念建構(gòu)的過程，加深對概念的理解，又能培養(yǎng)學(xué)生理性思維。
3.1 歸納和演繹舉例
歸納法常用于促進學(xué)生建構(gòu)新概念，這需要教師呈現(xiàn)或組織學(xué)生收集具有代表性、多樣化的具體材料。演繹法則指在概念學(xué)習(xí)之后，學(xué)生將概念應(yīng)用到具體情境的問題中。時至今日仍有部分教師習(xí)慣在概念教學(xué)初期采用演繹推理的方法；但這種“結(jié)論+演繹”式的概念教學(xué)是灌輸式教學(xué)的典型做法，不利于培養(yǎng)學(xué)生主動獲取和學(xué)習(xí)概念的本質(zhì)屬性。例如，關(guān)于“原核細胞”的學(xué)習(xí)，教師不宜先給出其定義，然后再通過細菌、藍藻來講解、舉證；而應(yīng)先呈現(xiàn)細菌、藍藻、支原體的細胞模式圖，讓學(xué)生比較、辨別，最后歸納出三者之間的共同屬性。而概念的應(yīng)用可以安排在“真核細胞”學(xué)習(xí)之后，通過對大腸U菌、酵母菌、葉肉細胞和小腸絨毛上皮細胞結(jié)構(gòu)示意圖的識別、比較與分類，讓學(xué)生在問題解決中成功應(yīng)用概念。
3.2 類比舉例
事理類比是最常見的類比形式，通過師生對話，激勵和引導(dǎo)學(xué)生從自己的生活經(jīng)驗出發(fā)進行類比。例如，“細胞的減數(shù)分裂過程”是一個教學(xué)難點，教師的反復(fù)講解、動畫的演示、圖像的識別仍不能讓學(xué)生越過這道“坎”。那就不妨向?qū)W生講一段“牛郎織女鵲橋會”的故事：每年七月初七，牛郎和織女在鵲橋上相會互換信物最終又分離。接著，話鋒一轉(zhuǎn)進行類比說理：同源染色體就好比牛郎織女，在減數(shù)第一次分裂中它們互相聯(lián)會，發(fā)生互換，然后再相互分離。這樣熟悉而動人的故事，讓學(xué)生非常容易地理解減數(shù)第一次分裂中染色體的主要變化――聯(lián)會、互換與分離。經(jīng)過上述類比，學(xué)生茅塞頓開，這就是類比的魅力。有研究者提出的類比教學(xué)法基本步驟為：介紹目標概念――回顧類比物――識別兩者之間的相似性――類比映射――指出非類比性――得出科學(xué)概念。
3.3 模型建構(gòu)舉例
“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”是新課程的基本理念，而模型構(gòu)建本身也是一種科學(xué)探究活動。模型構(gòu)建是一種常見的高中生物教學(xué)方式，模型建構(gòu)的一般步驟是先給出學(xué)生需要完成的任務(wù)，再讓學(xué)生自主探究，完成模型構(gòu)建。如在減數(shù)分裂的概念教學(xué)中，教師事先準備好減數(shù)分裂整個過程的若干圖片，讓學(xué)生按照減數(shù)分裂各個階段的特征為模型進行排序，標出發(fā)生同源染色體分離、非同源染色體自由組合、非姐妹染色單體交叉互換的階段。該教學(xué)活動有利于學(xué)生從不同視角了解分裂過程、掌握分裂特點、運用分裂規(guī)律，注重思維方式的訓(xùn)練，提升了學(xué)生的生物學(xué)素養(yǎng)。
4 結(jié)語
探究性教學(xué)活動有利于培養(yǎng)學(xué)生的理性思維，提高沉重的探究能力。通過研究性學(xué)習(xí)的實踐，激發(fā)了學(xué)生自由創(chuàng)新的熱情，培養(yǎng)了學(xué)生獨立思考、探究新事物的科學(xué)精神，同時提高了學(xué)生協(xié)作能力和社會交際能力，正好填補了課堂教學(xué)的不足。
1 教材分析
1.1教材地位
關(guān)于光合作用的知識，學(xué)生通過對初中生物教材的學(xué)習(xí)和實驗，在知識和能力方面已經(jīng)有了一定的基礎(chǔ)，本節(jié)課的設(shè)計要符合高中生的認知特點，在原有的基礎(chǔ)上有所提高，也為學(xué)生分析和探究能力的提高奠定基礎(chǔ)。
本節(jié)課涉及一些經(jīng)典實驗，通過這些實驗的再現(xiàn)和學(xué)生的親身體驗，讓學(xué)生沿著科學(xué)家的探索歷程自主學(xué)習(xí)，不僅僅是了解科學(xué)史中有關(guān)光合作用的基本概念，更重要的是讓學(xué)生體驗科學(xué)探究的過程，進一步了解科學(xué)概念的發(fā)生和發(fā)展，引導(dǎo)他們更加深入地從產(chǎn)物、條件和場所等方面進行探究，從而構(gòu)建出完整的光合作用概念，為進一步深入學(xué)習(xí)光合作用打基礎(chǔ)。
1.2教學(xué)重點
光合作用的發(fā)現(xiàn)及研究歷史過程中的各實驗步驟、結(jié)論、優(yōu)缺點。
1.3教學(xué)難點
光合作用的發(fā)現(xiàn)過程中各實驗如何巧妙地連接起來，如何過渡，如何引導(dǎo)學(xué)生進行思考探究從而得出正確結(jié)論。
2 教學(xué)目標
2.1知識目標
說出科學(xué)家對光合作用原理的認識過程，并能簡述出光合作用的原料、產(chǎn)物、條件和反應(yīng)場所。
2.2能力目標
模仿科學(xué)家發(fā)現(xiàn)光合作用的過程，幫助學(xué)生掌握科學(xué)探究的一般原則，重點是對照實驗原則和控制變量原則；
學(xué)會運用科學(xué)探究的手段發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，發(fā)展科學(xué)探究能力。
2.3情感、態(tài)度與價值觀目標
體驗科學(xué)探究歷程，認同科學(xué)概念是在不斷的觀察、實驗、探索和爭論中前進的；
認同科學(xué)家不僅要繼承前人的科研成果，而且要善于吸收不同意見中的合理成分，還要具有質(zhì)疑、創(chuàng)新及勇于實踐的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度；
學(xué)會參與、合作和交流探究的內(nèi)容和結(jié)果；
認識到技術(shù)的發(fā)展在科學(xué)研究中的作用，尊重科學(xué)且用發(fā)展的觀點看待科學(xué)、樹立辨證的科學(xué)觀。
3 教學(xué)方法
采用探究式教學(xué)，融合討論法、比較法、歸納法等多種教學(xué)方法，并配以多媒體輔助教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生模擬科學(xué)發(fā)現(xiàn)過程，進行分析、討論、歸納和總結(jié)。學(xué)生通過觀察教師提供的部分科學(xué)家實驗的視頻、討論有關(guān)的問題、閱讀相關(guān)的學(xué)案材料，達到自主、合作地學(xué)習(xí)。
4 教學(xué)過程(表1)
5 教學(xué)反思
(1)重視科學(xué)史教育。通過對光合作用發(fā)現(xiàn)史的探究，讓學(xué)生沿著科學(xué)家的探索思路，領(lǐng)悟科學(xué)的思維方式，著重了解科學(xué)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新的過程，讓學(xué)生了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的思路，逐漸掌握科學(xué)研究的一般方法，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
同時，幫助學(xué)生學(xué)會如何正確地思考、解決問題，并領(lǐng)悟科學(xué)是一個不斷探索的過程，正確的科學(xué)結(jié)論的得出是建立在大量的實驗基礎(chǔ)上的，隨著人們認識水平的不斷提高，前人得出的結(jié)論會被后人不斷完善。對光合作用的探索還在繼續(xù)，還有很多未知的領(lǐng)域和廣闊的研究空間。因此，通過科學(xué)史教育能培養(yǎng)學(xué)生的合作意識，加深學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)的理解，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和樹立正確的價值觀。
(2)基于科學(xué)發(fā)現(xiàn)史的探究式學(xué)習(xí)，對教師提出更高的要求。要求教師必須精心地設(shè)計、充分地準備、巧妙地引導(dǎo)、靈活地應(yīng)變，做好教學(xué)內(nèi)容的一切準備、組織、過渡和銜接等。
教學(xué)設(shè)計了兩條線索：一是科學(xué)家的研究成果逐一揭示出光合作用的過程，采用板書和磁性教具結(jié)合，逐步呈現(xiàn)出光合作用的反應(yīng)式，并將科學(xué)家與反應(yīng)物、產(chǎn)物、動力、場所等聯(lián)系起來，將對光合作用過程的探究串聯(lián)起來，使各內(nèi)容之間形散而神不散；另一線索是分析和應(yīng)用實驗設(shè)計的一般原則，以副板書的形式呈現(xiàn)出“對照原則”、“控制變量原則”等。
(3)教師在設(shè)計時時刻遵循以學(xué)生為中心的原則，教師重在對學(xué)生的引導(dǎo)。將學(xué)生分成若干討論小組，讓學(xué)生充分討論、發(fā)言，教師只在探究的方法上，加以適當(dāng)點撥，始終以實驗設(shè)計的幾大原則作為判斷實驗設(shè)計是否正確、如何設(shè)計正確實驗的標準，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的探究習(xí)慣。
(4)教學(xué)設(shè)計充滿詩情畫意，以兩首小詩，首尾呼應(yīng)；板書設(shè)計，以光合作用反應(yīng)式為中心，科學(xué)家對光合作用的探究過程為線索，詳略得當(dāng)，一目了然，使課堂洋溢著濃濃的科學(xué)與人文結(jié)合的氣息。
論文摘要：隨著新課標課程的實施，課程改革也隨之開始，生物開設(shè)開放性探究實驗可以}I導(dǎo)學(xué)生積極參與科學(xué)探究的過程，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的以講授為主的教學(xué)方式和學(xué)生的以接受為主的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生參與教學(xué)當(dāng)中，把學(xué)習(xí)變成人的主體性、能動性、獨立性的不斷生成、發(fā)展、提升的過程。在教學(xué)中實施開放性探究實驗主要價值應(yīng)體現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究方法和創(chuàng)新思維，發(fā)展學(xué)生的能力，養(yǎng)成尊重事實，探索真理的科學(xué)態(tài)度。
生物開放性探究實驗應(yīng)具有的特征：(1)自主性。開放性探究實驗需要學(xué)生自己設(shè)計并完成實驗，就要求學(xué)生熟悉教材內(nèi)容，并能運用實驗設(shè)計的原則方法和原理設(shè)計出合理的實驗方案。并會觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗原理、解釋實驗原理、得出實驗結(jié)果。這樣，才能夠最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)造的潛能，也能充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，符合現(xiàn)代主體性教育理論的要求；(2)探究性。開放性探究實驗不同于驗證性實驗，這使得實驗中出現(xiàn)什么現(xiàn)象，學(xué)生不能直接從課本中找到答案，只能通過細心的觀察和思考得出。正因為其步驟、過程的多樣性，結(jié)論的非唯一性，對于開拓學(xué)生視野，養(yǎng)成求異思維品質(zhì)，提高創(chuàng)新意識和實踐能力是十分有效的；(3)開放性和靈活性。開放性探究實驗對于所探究的問題，可以提出不同的假設(shè)；可以有不同的探究方法；可以有不同的材料用具；實驗設(shè)計、操作的獨立性，只要能夠解決問題就行。開放性探究實驗的意義在于：有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。開放性探究實驗注重探究式學(xué)習(xí)，這有利于學(xué)生體驗科學(xué)探究的一般方法，養(yǎng)成科學(xué)探究的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法。
生物開放性探究實驗教學(xué)的難點
(1)實驗設(shè)計難。由于學(xué)生以前沒有這樣的經(jīng)驗，同時受學(xué)生年齡的限制，他們的思維往往有較大的局限性。因而，學(xué)生難以完成一個比較完整合理的實驗設(shè)計方案。
(2)實驗完成難。由于以往認識的偏差和條件的限制，對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)不夠，而且學(xué)生對實驗儀器的認識和控制能力較差，因此，學(xué)生獨立完成實驗較難。
(3)實驗分析難。限于學(xué)生的思維能力，學(xué)生獨自分析實驗結(jié)果、探索和思維獲取結(jié)論。學(xué)生獨自分析實驗結(jié)果、得出正確結(jié)論比較困難。特別是對實驗中某些條件的忽視或控制不好而造成的實驗結(jié)果的偏差，難以得出合理的解釋。
然而對于我校這樣一些硬件設(shè)施較差的學(xué)校來說，可以采用簡便的方法和現(xiàn)成的材料進行開放性探究實驗，甚至可以根據(jù)自己學(xué)校的實際情況，結(jié)合課程教學(xué)，取消或增加一些開放性探究實驗，針對生物開放性探究實驗，學(xué)生有選擇實驗器材的余地，設(shè)計的實驗方案和操作過程也多種多樣性，這大大拓展了學(xué)生思維的空間，從而使學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力不斷提高；同時開放性探究實驗也需要教師積極參與，這促進了相互交流，加深了師生友誼，達到教學(xué)相長從而有的放矢地開展素質(zhì)教育。
生物開放性探究實驗課的教學(xué)環(huán)節(jié)?？茖W(xué)探究通常包括通過實驗來探究、通過調(diào)查來探究等不同形式。生物學(xué)實驗教學(xué)在生物學(xué)教學(xué)中有著十分重要的地位，教師應(yīng)積極提供機會，讓學(xué)生親自嘗試和實驗進行探究，并將其內(nèi)容要求盡可能多地滲透到各主題內(nèi)容的教學(xué)活動中去。以探究為本的生物學(xué)實驗教學(xué)與一般意義上的探究是有區(qū)別的，也與科學(xué)家從事的科學(xué)探究有著明顯的不同。中學(xué)生物學(xué)開放性探究實驗是基于中學(xué)生物學(xué)實驗前提下的，由教師給予學(xué)生指導(dǎo)的科學(xué)探究活動。在科學(xué)上，實驗的結(jié)果、結(jié)論或許早就有了，但為什么還要組織學(xué)生去探究呢?因為要教會學(xué)生科學(xué)探究的一般方法，考察學(xué)生在實驗過程中的操作表現(xiàn)，思維表現(xiàn)，學(xué)習(xí)能力表現(xiàn)等。開放性探究實驗一般以小組合作開展，提倡“以問題為中心，自主探索，小組交流，重在發(fā)展”，它要求學(xué)生既要對所研究的課題開展學(xué)習(xí)活動，同時又要對實驗過程開展學(xué)習(xí)活動。
生物開放性探究實驗課的教學(xué)過程結(jié)構(gòu)歸納為以下六個環(huán)節(jié)。
(1)背景下提出問題(2)假設(shè)(3)設(shè)計實驗(包括實驗A、B、C)(4)實施實驗(包括實驗A、B、C)(5)結(jié)論(6)表達交流。
以上六個環(huán)節(jié)可以解釋如下：
(1)教師提供背景材料或?qū)W生從日常生活、生產(chǎn)實踐或?qū)W習(xí)中發(fā)現(xiàn)與生物學(xué)相關(guān)的問題，并以書面或口頭表述這些問題。描述已知科學(xué)知識與所發(fā)現(xiàn)問題的沖突所在。
(2)應(yīng)用已掌握的知識，引導(dǎo)學(xué)生對問題的答案提出可能的設(shè)想，估計假設(shè)的可檢驗性。
(3)制定探究計劃，提出實驗步驟，列出所需要的實驗材料與用具，選擇控制變量，設(shè)計對照實驗。
(4)實施計劃，觀察實驗現(xiàn)象，收集實驗數(shù)據(jù)，評價這些實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的可靠性。
(5)描述實驗現(xiàn)象，處理實驗數(shù)據(jù)，得出合乎實驗的解釋，形成結(jié)論。
(6)撰寫實驗報告，口頭或書面表達交流探究實驗過程、結(jié)果和結(jié)論。顯然，開展開放性探究實驗從整體上應(yīng)體現(xiàn)上述六個環(huán)節(jié)。
開放性探究實驗應(yīng)注意的問題：1、要重視實驗的探究過程。教材或教師提供給學(xué)生的實驗，是想讓他們?nèi)ヮI(lǐng)悟科學(xué)的思想、體驗科學(xué)家研究自然界所用的科學(xué)方法。因此開放性探究實驗中探究活動的教學(xué)過程具有創(chuàng)新教育意義，十分重要。在教學(xué)中要花大力氣組織好在生物探究實驗中學(xué)生的分工合作、交流討論、分析總結(jié)。注意課堂內(nèi)外實驗的結(jié)合。教材安排的實驗，通常要求在課內(nèi)完成。但往往時間不夠，要在課外時間才能完成，需要課前收集材料、處理材料；有的探究活動需要組織學(xué)生外出參觀、訪問、調(diào)查等。所有這些教師都要在學(xué)期教學(xué)計劃中早有安排，真正做到開放性。2、要重視總結(jié)報告的撰寫和交流。培養(yǎng)學(xué)生通過文字描述、數(shù)字表格、示意圖、曲線等多種方式完成實驗報告，通過攝影、攝像，使報告更生動形象。組織各種形式的交流活動，培養(yǎng)他們的合作學(xué)習(xí)的精神和語言表達能力，讓他們體會到不同的實驗方法，會有不同的實驗結(jié)果，這也屬于開放性的一個方面。學(xué)生的很多感受和體會也得到了交流，同時有利于學(xué)生形成正確的情感態(tài)度價值觀。3、尊重、鼓勵學(xué)生。在開放性探究實驗中，學(xué)生會有各種想法，會提出種種問題，會得到各種不同的結(jié)論、甚至?xí)清e誤的結(jié)論。無論如何，教師都要應(yīng)該尊重學(xué)生，愛護學(xué)生，善于發(fā)現(xiàn)他們的優(yōu)點。當(dāng)學(xué)生在實驗中遇到困難，有消極、畏難的情緒時，教師應(yīng)及時找學(xué)生談心，鼓勵他們不畏艱難。
通過生物開放性探究實驗教學(xué)，學(xué)生有了充分想象和獨立思考的空間，培養(yǎng)了學(xué)生主動探究科學(xué)知識的精神。學(xué)生的個性、獨立性、協(xié)作性得到充分發(fā)展。學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力不斷提高，這才是真正意義上的創(chuàng)新教育和素質(zhì)教育。通過開放性探究實驗教學(xué)，我校學(xué)生學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣大大增加，生物學(xué)成為他們最歡迎的學(xué)科。
參考文獻
一、對于猜想的科學(xué)認識
猜想，是對研究問題結(jié)果的估計或設(shè)想，無數(shù)的發(fā)明都來源于科學(xué)家大膽的猜想。科學(xué)探究中的猜想一般來說應(yīng)該具有兩個特征：一是有一定的科學(xué)依據(jù)，即它是根據(jù)科學(xué)理論研究者的已有知識經(jīng)驗和一定的事實而提出的；二是有一定的推測性，雖然有一定的經(jīng)驗基礎(chǔ)或理論依據(jù)，但在其被證實之前，它仍只是一種對研究問題答案的推斷和假設(shè)。
中學(xué)階段對于猜想的學(xué)習(xí)要求是：能應(yīng)用已有的知識和經(jīng)驗對所觀察的現(xiàn)象作假設(shè)性解釋；能區(qū)分什么是猜想和假設(shè)，什么是事實。在科學(xué)教學(xué)中，教師要鼓勵學(xué)生圍繞問題，根據(jù)以往的經(jīng)驗，說出自己的估計、猜想的過程，主題是讓學(xué)生調(diào)動已有的經(jīng)驗，對事物的變化趨勢進行預(yù)測。在這過程中，教師不要粗暴的干預(yù)學(xué)生的假設(shè)，應(yīng)當(dāng)讓他們充分發(fā)表自己的意見，他們才會在實驗的過程中，有一種更加求實的精神，并渴望通過實驗尋求答案。
學(xué)生們提出的各種猜想越多，離發(fā)現(xiàn)科學(xué)結(jié)論的距離就越近。科學(xué)有時就是這樣，即使某種猜想是錯誤的，也會為別人進一步的猜想提供靈感，讓其余的人少走一條求證的彎路。同樣，學(xué)生的猜想也許是錯誤的，但在探究過程中卻逐步養(yǎng)成了他們正確的科學(xué)研究態(tài)度和方法，這是終身受用的。他們只有理解了科學(xué)探究的過程，將來才能在沒有老師指導(dǎo)的情況下，獨立自主地進行研究。而在探究的過程中，猜想無疑是極為重要的部分，可以說猜想決定了下一步探究的方向。
二、猜想中的心育藝術(shù)
科學(xué)教師在引導(dǎo)學(xué)生進行猜想時，從心育的角度來看，我覺得可以從以下兩個方面入手：一要遵循學(xué)生的年齡特征和心理發(fā)展水平，引導(dǎo)學(xué)生合理猜想；二要培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力和對探究正確知識的堅定信念。具體地說，我們應(yīng)注意以下幾點： 1．尊重學(xué)生的猜想，哪怕是不完善
在猜想活動中，有時會出現(xiàn)我們預(yù)想不到的答案，此時，教師要遵循的一個原則就是蹲下身來，與學(xué)生交流：“你為什么這么想呢？”“你是怎么想的？”也許學(xué)生真有這樣大膽的想法，也許是學(xué)生根本就沒弄清老師的意思。海爾加德認為：“我們應(yīng)該善于發(fā)現(xiàn)新思想，也許有時不能容忍一些蠢念頭。但決不能把未證實的觀點斥為愚蠢，把不完善的想法斥為錯誤。”教師既然給了學(xué)生機會，就應(yīng)該多傾聽學(xué)生的想法，哪怕是不完善的。我們不能說：“你的猜想是錯誤的。”因為既然是猜想，還沒到實驗證實的階段，你就不能否定任何一個哪怕最幼稚的猜想和假設(shè)。
只有當(dāng)教師真正做到了尊重學(xué)生，讓學(xué)生感到老師是非常理解他的，才能使學(xué)生產(chǎn)生高度的心理安全和輕松愉，他們才會真正的敢說、敢想、敢探究、敢創(chuàng)造。在學(xué)生的精神世界里，有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。作為教師，一定要讓學(xué)生永遠擁有這份“需要”，敢于猜想，大膽猜想。
2. 提供可能的支持，哪怕是最簡單的
