摘要：伴随着中学教学改革的不断深入，探究式教学已经成为热点和难点问题；本文探讨了合作探究教学的概念，分析了理论来源，设计了教学方法，并结合化学教学实践提出了若干重要环节。
关键词：合作探究 提高 化学实验教学实效性
一、合作探究教学的概念
全日制义务教育《化学课程标准》指出，化学课程的目标包括三个纬度：知识目标、能力目标和态度情感价值观目标，最终实现学生的全面发展。随着中学化学教学改革的不断深入，新的化学课程倡导从学生和社会的需要出发，发挥自身的优势，将科学探究作为改革的突破口；从而，对教师的教学和学生的学习能力提出了新的要求，尤其在对新情境、新问题的探究能力方面有了更高的要求[1]。
探究式教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式。《辞海》的解释，“探究”是指“深入探讨、反复研究”；在英文中，“inquiry”翻译为“探究”，围绕“是什么、为什么、如何做”（what, why, how），包括开展实验(test/testing)和解答问题（question/questioning）两方面内涵，最终完成探究任务。探究的心理学意义在于它是人类满足好奇心的重要手段，可以给学生带来乐趣，不管程度深浅和结果如何，仅仅是探究过程本身，就令人兴趣盎然，是学生获得知识、掌握技能、理解世界的重要途径，探究过程开发人的心智，锻炼人的能力。探究式教学模式，就是以师生探究为主的教学模式；根据现行教材基本内容，在教师设计的环境下，采取学生自主学习和合作讨论为主的方式，通过个人、小组、集体等多种形式，组织学生发现、讨论和解决问题；从而，引导学生将所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。
二、合作探究的方式提高教学实效性的理论分析
教学的实效性是指在教学中，教师通过一定教学方法，帮助学生在知识技能、过程方法和情感态度等方面实现协调发展；也就是说，通过教学活动，使学生在态度上从不积极到积极，从不感兴趣到感兴趣；在认知上从不懂不会到既懂又会[2]。
合作探究教学法蕴含着比较丰富的理论依据。认知主义学习理论代表人物布鲁纳（J.S.Bruner）提出了发现学习理论，对培育现代化人才具有积极意义。一是学习是一个主动地形成认知结构的过程。认知结构是指一种反映事物之间稳定联（关）系或者规律的内部认识系统；学习过程中就是学习者主动在认知结构方面从就旧到新的过程，包括三种几乎同时发生的环节，即新知识的获得、转化和评价。二是强调对学科的基本结构的学习。知识是具有层次的结构，可以通过类目及其编码系统表现出来，教师通过提供的编码系统越好，越容易被学生理解和迁移。第三通过主动发现形成认知结构，提倡发现学习法。教学一方面要考虑现有知识结构、教材结构，另一方面要重视人的主动性和学习的内在动机；最好的动机是对知识的兴趣，而不是奖励竞争之类的外在刺激。因此，采用发现学习法，特点是关心学习过程胜于关心学习结果，让学生主动去探索和发现；从而，挖掘智慧的潜力。
人本主义心理学深刻地影响了世界范围内的教育改革，是与程序教学运动、学科结构运动齐名的20世纪三大教学运动之一；其主要代表人物是马斯洛（A．Maslow）和罗杰斯（C．R．Rogers）。该理论是根植于自然人性论基础之上的；马斯洛认为就是“人对于自我发挥和完成的欲望，也就是一种使它的潜力得以实现的倾向”，人的成长源于个体自我实现的需要；教育的作用只在于提供一个安全、自由、充满人情味的心理环境，使人类固有的优异潜能自动地得以实现。
罗杰斯在60年代提出了“自由学习”和“学生中心”的学习与教学观，突出情感的地位和作用，形成了一种以情感作为基本动力，以知情协调活动为主线的新的教学模式。一是教学目标为自我实现。自我实现是促使人发展的最大内驱力量，教育技术改变了传统教学中面对面的教学结构，应当帮助学生建立完整的学科知识结构，使学生学会自由学习。二是教学过程为自由发展。教学过程就应该是在自由发展的条件下，让学生不断释泄内在能量的过程；传统的教学过程是由感知和理解教材、巩固知识和运用知识等几个环节顺序连续地组成的，现代教育技术把这些环节融为一体，有形有声，能够引导学生直接揭开事物的本质和内在的联系，有利于学生的自由发展。三是教育原则为真诚、信任和理解。教师应当相信学生能够充分发挥潜能，尊重和理解学生的内心世界，使学生具有安全感和自信心，去充分地实现“自我”，还必须善于辅导、创造独立学习的条件、建立师生平等互助的关系，践行双方参与和沟通。四是教学方法为非指导性。在早期教育中，教师处于主动，充当着拿鞭子的角色；今天，教师责任就是帮助学生理解环境和自身的变化，成为学生自我发展的催化剂。
三、如何通过合作探究教学法提高化学课堂教学实效性
（一）合作探究的基本步骤
合作探究教学法应当以学生的探究活动为主体，以教师启发为先导，为学生创造充分的思考空间和实践机会，强调师生之间、个人和团队之间广泛交流，以培养和提高学生智力和能力等综合素质；从而，实现优化教学过程和提高教学质量。探究式教学大致分为五个阶段。一是课前筹备，有的放矢；首先明确教学目标，然后考虑学生的认知和教学重难点的基础上，确定探究内容，最后搜集整理资料，从而，设计探究过程；在此过程中，应当把握好学生的自主性，即有利于学生主动学会认知和合作，和多维性，即贴近学生的实际知识和能力水平，并考虑学生的层次性而因材施教。二是引入问题、激发兴趣；运用直观演示、趣味实验和多媒体动画的方式提出问题，营造活跃的气氛。三是引导探究、自主交流；教师启发学生个人和团队发挥积极性和创造性，动脑思考、动口讨论、动手实验，充分展现思维过程和变化，在此基础上，教师因势利导，最终引导学生独立获得解决问题的办法。四是强化提升，举一反三；教师以探究问题为例，进一步揭示本质，总结思考和解决问题的基本方法。五是课后总结、积累经验；教师课后对本次探究学习进行小结，发现不足和积累经验。
（二）合作探究概要示例
教材里的很多实验都设计成探究的模式，通过探究，能让学生借助教材或实验情境，以自己独特的方式认识事物、理解知识内涵。例如有关次氯酸漂白性质的探究过程可以这样设计：
1、引入问题，激发兴趣。首先，教师展示一瓶饱和氯水，请学生观察氯水的浅黄色并提问：该溶液为什么是浅黄色？然后，教师为学生演示实验：分别将一片干燥和湿润的桃花瓣放入一瓶盛有氯气的集气瓶中，观察发现干燥的桃花瓣没有变化，相反湿润的桃花瓣褪色。那么，这一现象说明了什么呢？从而，激发了好奇心和求知欲。
2、引导探究、自主交流。首先，教师可组织学生展开讨论，分别提出第一轮假设；假设一：氯气不能使干燥的桃花瓣褪色，可以使湿润的桃花瓣褪色；假设二：氯气溶于水后生成新物质，它使桃花瓣褪色。教师继续启发学生：氯气溶于水，必然和水发生反应，生成盐酸和一种叫次氯酸的物质，化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HC1O；学生提出第二轮假设，假设一：盐酸使湿润的桃花瓣褪色；假设二：次氯酸使桃花瓣褪色。师生也针对以上两种假设，再次展开探讨。然后，实验探究。教师指导学生设计实验方案验证第二轮假设的正确性。学生拟定出以下实验计划：由于次氯酸不稳定，将盐酸直接滴到桃花瓣上，观察红色是否褪去；在见到盐酸不能使桃花瓣褪色后，大家发现了正确的假设：次氯酸桃花瓣褪色。最后，解释交流；师生完成实验之后，互相交流，得出结论：虽然，干燥的氯气无法漂白；但是，氯气溶于水后生成了盐酸和次氯酸，而只有次氯酸可以褪去颜色，这就是次氯酸漂白性的反应路径。
3、强化提升，举一反三。通过探究性实验，教师进一步向学生指出，对于物质的化学性质，要通过理论知识和科学实验来收集证据，全面分析每一个变化过程，逐步去伪存真，丰富认识，发现规律[3]。在分析氯气漂白性质的实验中，学生对真正起漂白作用的成分作了层层假设，并结合已经学过的有关盐酸的知识，温故知新，层层推断，最终探究出隐藏在实验现象后面的规律。
在创设实验探究情境时，如果牵涉到新的反应类型，还可以通过建立情境的不同条件，启发学生观察实验现象有什么不同；再通过结合已有的理论知识，让学生主动探究此反应是如何进行的，由此引出新的反应类型的概念。这种探究方法在有机化学里尤为多见。例如，甲烷和氯气发生取代反应的实验方案如下：
取2支硬质大试管，通过排饱和食盐水的方法先后各收集半试管甲烷和半试管氯气，分别用铁架台固定好。其中1支试管用预先准备好的黑色纸套套上，另1支试管放在光亮处（不要放在日光直射的地方，以免引起爆炸）。片刻后，比较2支试管中的物质，二者是否出现了区别？
首先引出有关实验现象的问题，学生给出回答，有光照的试管内内黄绿色逐渐褪去，试管壁上出现油状物，说明有新的不溶于水的新物质生成；同时该试管口有白雾生成。而另一支试管内没有明显现象出现。此时可以追问，现象不同的原因是什么？学生能够讨论出在有光照的条件下此反应可以发生。
到此教师可以启发学生进行深入的探究：化学反应的实质是旧键的断裂，那么对于氯气分子来说，旧键的断裂只能是两个氯原子之间的共价键发生断裂；因此产物里面很可能有含有氯原子的某种物质。而学生已经观察到试管口的白雾，他们很熟悉氯化氢气体容易在空气中形成白雾，因此产物里面即有可能还有氯化氢。其中氯原子来自于氯气，那么氢原子只可能来自于甲烷分子，所以甲烷分子里很可能发生了碳氢共价键的断裂。那么氢原子的位置由谁来代替呢？也只能由氯原子来代替了，进而生成新的碳氯共价键。在这一系列的分析之后，就可以顺理成章的给出取代反应的概念。
通过以上的探究过程，学生既复习了化学反应的实质——旧键的断裂和新建的生成，又探究出新的概念——取代反应的定义，这样学生对新旧知识之间的联系理解更加深刻。在采取这种探究方法时，教师要在思路上给与引导，并耐心等待学生自己发现结论，使学生体验成功的喜悦，有助于提高学生的创新能力和自信心。
四、合作探究的方式提高化学课堂教学实效性应当注意的几点
（一）处理好“解答问题”和“开展实验”的关系
探究教学模式内涵包括“解答问题”和“开展实验”等两方面。在教学实践中，化学教学内容中包括大量的演示实验；同时，高中学生心理和生理特点决定他们乐于在实验中实现自我；因此，在有限的学习时间中，师生双方把握“解答问题”内涵的难度更大一些。笔者认为应当进一步重视“解答问题”内涵；认真搞好设计情景、引入问题和深化认识等环节工作。
（二）促进学生知识与能力相统一
开展探究式教学过程中教师遇到的主要困难之一是由于难以明确学生的知识和能力是否统一，而难以把握学生的探究能力。在实践中，教师为了防范风险而过度地指导学生，因此，削弱了教学效果。笔者认为，首先，教师要鼓励交流，为学生提供充分的表达认识、观点和思想的机会，创造思维互动的空间。其次，深入学生了解探究情况，并根据学生之间的知识和能力的差异情况，不断开展有针对性的指导，和通过分化认知过程，帮助学生消化新知识中的难点和重点。最后，支持学生大胆交流探究成果，尽可能给与正面评价，并根据不同的角度，共同讨论和评选优秀的探究成果。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.化学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2001
[2]杨伯农《浅议如何提高化学课堂教学的实效性》、《理化生科研》2009年第12期 83
[3]饶 萍《情景探究教学模式在高中化学课堂中的运用》、《新课程研究》2008年第2期，99